Schémas typiques de protection des RMU : sectionneur-fusible, disjoncteur + relais et automatisation des départs

Schémas typiques de protection des RMU : sectionneur-fusible, disjoncteur + relais et automatisation des départs

Les RMU sont souvent décrites comme des dispositifs « d’interruptibilité », mais ce sont les décisions en matière de protection qui déterminent dans quelle mesure une RMU limite effectivement les dommages et rétablit le service en cas de défaut. Les schémas de protection RMU les plus courants se répartissent en trois catégories : interrupteur-sectionneur + fusible , disjoncteur + relais , et conceptions de départs prêtes pour l’automatisation .

Cet article décrit le fonctionnement de chaque schéma, son domaine d’application et les éléments de spécification que vous devez harmoniser avant l’achat.

Schéma 1 : Interrupteur-sectionneur (LBS) + fusible pour les départs transformateurs

Il s’agit de l’un des schémas de départ transformateur les plus répandus dans les RMU de distribution. Les départs en anneau sont généralement équipés d’interrupteurs-sectionneurs, tandis que le départ transformateur utilise un interrupteur fusible.

Mode de protection : le fusible élimine les défauts de court-circuit sur le transformateur ou sur le côté BT, réfléchis vers le MT, tandis que le sectionneur à charge (LBS) assure les fonctions de commutation et d’isolement.

Applications les mieux adaptées :

• Transformateurs de distribution standard avec besoins conventionnels en matière de protection.
• Sites privilégiant la simplicité et une faible complexité tout au long du cycle de vie.
• Réseaux dans lesquels une coordination des relais n’est pas requise à chaque armoire de distribution.

À spécifier : type et calibre du fusible, exigences relatives au déclenchement par déclencheur, indication visuelle et procédures sûres de remplacement.

Schéma 2 : Disjoncteur à vide (VCB) + relais de protection

Les postes de coupure à disjoncteur sont utilisés lorsque la coordination de la protection, l’automatisation ou une capacité de service supérieure sont requises. L’alimentation par disjoncteur utilise des transformateurs de courant (TC) et un relais pour déclencher en cas de défaut.

Mode de protection : les fonctions du relais (surintensité, défaut à la terre, directionnelle si nécessaire) déclenchent rapidement le disjoncteur. Les réglages de protection peuvent être affinés afin d’assurer la coordination et la sélectivité.

Applications les mieux adaptées :

• Charges critiques ou départs industriels nécessitant une sélectivité et une commande à distance.
• Réseaux présentant des niveaux de défaut élevés, où les schémas fusibles ne sont pas privilégiés.
• Projets nécessitant une intégration SCADA et des fonctionnalités de rétablissement à distance.

À spécifier : Rapports et classes de transformateurs de courant (TC), fonctions des relais, tension de déclenchement/bobine de déclenchement et exigences en matière d’enregistrement des événements.

Schéma 3 : Poste de coupure automatisable (FPI + motorisation + E/S à distance)

L’automatisation des départs ne concerne pas uniquement les disjoncteurs. De nombreux gestionnaires de réseau déploient des postes de coupure prêts pour l’automatisation comportant :

• Indicateurs de passage de défaut (IPD) : pour localiser rapidement les défauts dans les réseaux souterrains.
• Sectionneurs à commande motorisée : commutation à distance pour la sectionnalisation.
• Entrées/Sorties de l’unité terminale distante (UTD) : état, alarmes et commande.

Comment cela aide : en réduisant le temps de localisation des défauts et en permettant la remise en service à distance, notamment dans les réseaux en anneau comportant plusieurs armoires de distribution.

À spécifier : attentes relatives à l’interface de communication, stratégie d’alimentation des fonctions de commande, liste des entrées/sorties (E/S) et exigences en matière de cybersécurité, le cas échéant.

Considérations relatives à la protection contre les défauts à la terre

Le comportement des défauts à la terre dépend du mode de mise à la terre du réseau (mise à la terre directe, par résistance ou isolée). Votre schéma de protection doit être adapté au mode de mise à la terre du réseau. Par exemple :

• Les réseaux à neutre directement mis à la terre peuvent utiliser des seuils conventionnels de surintensité pour la détection des défauts à la terre.
• Les réseaux à neutre mis à la terre par résistance peuvent nécessiter des ajustements de sensibilité.
• Les réseaux à neutre isolé ou compensé nécessitent souvent une protection directionnelle contre les défauts à la terre, ainsi qu’une coordination soignée.

Indiquez le mode de mise à la terre dans votre demande de prix pour les postes de coupure sous enveloppe métallique (RMU) ; en son absence, les hypothèses relatives à la protection divergeront.

Liste de contrôle pour l’achat de la protection des postes de coupure sous enveloppe métallique (RMU)

• Schéma unifilaire : nombre de boucles, type d’alimentation par transformateur et tout autre alimentateur supplémentaire.
• Données réseau : niveau de court-circuit au kiosque, méthode de mise à la terre et attentes en matière de coordination.
• Périmètre de l’automatisation : manuel uniquement ou motorisé ; local uniquement ou avec système de contrôle et d’acquisition de données (SCADA).
• Besoins en mesure : exigences relatives aux transformateurs de courant (TC) et aux transformateurs de tension (TT) pour la facturation ou la surveillance.
• Exigences d’essai : Éléments soumis à l’essai en usine (FAT), essais fonctionnels des verrous et des entrées/sorties (E/S).

Liens internes

Pour les catégories de produits RMU et les discussions sur la configuration : Unités principales de mise en ring .

Pour les dispositifs de protection MV en général et les ensembles associés : Appareillage de commutation .

Conclusion

Il n’existe pas de schéma de protection RMU « optimal » unique. L’interrupteur-sectionneur (LBS) combiné à un fusible est une solution simple et éprouvée pour de nombreux départs transformateurs. L’emploi d’un disjoncteur couplé à une protection relais permet d’assurer la sélectivité et l’automatisation. Les RMU prêtes à l’automatisation réduisent le temps d’indisponibilité en améliorant la localisation des défauts et la remise sous tension à distance. Le choix doit se faire en fonction du niveau de courant de défaut, du mode de mise à la terre, de la criticité des charges et du modèle opérationnel du réseau.

Suggestions d'images

• Image : https://www.enweielectric.com/products/rmu
• ALT : schémas de protection RMU pour les départs transformateurs et les départs en boucle
• Image : https://www.enweielectric.com/products/current-transformers
• ALT : transformateurs de courant utilisés pour les mesures des protections relais RMU