PR NF EN 50633 Avant-projet de norme soumis à enquête publique

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PR NF EN 50633 Avant-projet de norme soumis à enquête publique
PR NF EN 50633
Avant-projet de norme soumis à enquête publique jusqu’au :
14/11/2014
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F41-633PR
Applications ferroviaires - Installations fixes - Principes de protection pour les réseaux de traction à courant alternatif ou à
courant continu
Railway applications - Fixed installations - Protection principles for AC and DC electric traction systems
Informations complémentaires :
L'enquête publique est soumise sur la version française uniquement.
Si une réunion de dépouillement s’avère nécessaire, celle-ci sera confirmée ultérieurement par une invitation.
Le présent document entre dans le champ d'application de la Directive RAIL n° 2008/57/CE du 18/07/2008.
Résumé :
Le présent document :
– définit les principes de protection,
– décrit les fonctions de protection spécifiques au domaine ferroviaire,
– définit les exigences fonctionnelles minimales et les exemples informatifs de leur application,
– décrit les limites techniques,
– identifie les risques résiduels,
– décrit les principes d'évaluation de la conformité,
des systèmes de traction à courant alternatif et à courant continu.
Il s'applique aux :
– chemins de fer;
– aux réseaux de transport en commun guidés tels que les tramways, les chemins de fer aériens et souterrains, les chemins de fer de montagne,
les trolleybus et les systèmes à sustentation magnétique qui utilisent un système de ligne de contact.
Le présent document peut également être appliqué au trafic routier électrifié avec ligne de contact (les systèmes de lorry, par exemple).
Le présent document s'applique également aux nouveaux systèmes de traction électrique et à toutes les modifications significatives des systèmes
existants.
Il ne s’applique pas aux :
– systèmes de traction miniers souterrains,
– grues, plateformes transportables et matériels de transport similaires sur rails, structures temporaires (par exemple dans les foires et expositions)
dans la mesure où elles ne sont pas alimentées par les lignes aériennes de contact, directement ou par des transformateurs, ni affectées par le
réseau d'alimentation de traction,
– téléphériques,
– funiculaires,
– systèmes à sustentation magnétique (sans système de ligne de contact),
– chemins de fer dotés d'une alimentation inductive sans système de contact,
– chemins de fer dotés de système de contact enterré qui n’est à alimenter que sous le train afin de garantir la sécurité.
Le présent document ne couvre pas :
– les exigences techniques des produits,
– les règles de maintenance des systèmes de protection.
Mot de la Commission de Normalisation :
La version française n'est pas consultable en ligne mais elle est téléchargeable en cliquant à droite sur « télécharger en pdf ».
NORME EUROPÉENNE
EUROPÄISCHE NORM
PROJET
prEN 50633
EUROPEAN STANDARD
Juin 2014
ICS
Version française
Applications ferroviaires - Installations fixes - Principes de
protection pour les réseaux de traction à courant alternatif
ou à courant continu
Bahnanwendungen - Ortsfeste Anlagen - Schutzprinzipien
für AC und DC Bahnenergieversorgungssysteme
Railway applications - Fixed installations - Protection
principles for AC and DC electric traction systems
Le présent projet de Norme Européenne est soumis aux membres du CENELEC pour enquête.
Date limite du CENELEC: 2014-11-28.
Il a été établi par le CLC/SC 9XC.
Si ce projet devient une Norme Européenne, les membres du CENELEC sont tenus de se soumettre au Règlement Intérieur du
CEN/CENELEC, qui définit les conditions dans lesquelles doit être attribué, sans modification, le statut de norme nationale à cette Norme
Européenne.
Le présent projet de Norme Européenne a été établi par le CENELEC en trois versions officielles (allemand, anglais, français).
Une version dans une autre langue faite par traduction sous la responsabilité d'un membre du CENELEC dans sa langue nationale, et
notifiée au CEN-CENELEC Management Centre, a le même statut que les versions officielles.
Les membres du CENELEC sont les comités électrotechniques nationaux des pays suivants: Allemagne, Ancienne République yougoslave
de Macédoine, Autriche, Belgique, Bulgarie, Chypre, Croatie, Danemark, Espagne, Estonie, Finlande, France, Grèce, Hongrie, Irlande,
Islande, Italie, Lettonie, Lituanie, Luxembourg, Malte, Norvège, Pays-Bas, Pologne, Portugal, République Tchèque, Roumanie, RoyaumeUni, Slovaquie, Slovénie, Suède, Suisse et Turquie.
Les destinataires du présent projet sont invités à présenter, avec leurs observations, notifications des droits de propriété dont ils auraient
éventuellement connaissance et à fournir une documentation explicative.
Avertissement: Le présent document n'est pas une Norme Européenne. Il est diffusé pour examen et observations. Il est susceptible de
modification sans préavis et ne doit pas être cité comme Norme Européenne.
Comité Européen de Normalisation Electrotechnique
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Réf. n° prEN 50633:2014 F
Ce document est un projet de norme soumis à l'enquête publique.
prEN 50633:2014
1
Sommaire
Page
2
Avant-propos ......................................................................................................................................................4
3
1
Domaine d'application ..........................................................................................................................5
4
2
Références normatives .........................................................................................................................6
5
3
Termes et définitions.............................................................................................................................6
6
7
8
9
10
11
4
4.1
4.2
4.2.1
4.2.2
4.2.3
Système à protéger ............................................................................................................................ 11
Description .......................................................................................................................................... 11
Interfaces ............................................................................................................................................. 13
Alimentation ........................................................................................................................................ 13
Matériel roulant ................................................................................................................................... 13
Auxiliaires alimentés par l'énergie de traction ................................................................................ 14
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
5
5.1
5.2
5.2.1
5.2.2
5.2.3
5.2.4
5.2.5
5.2.6
5.3
5.4
5.5
Principes généraux............................................................................................................................. 14
Objectifs .............................................................................................................................................. 14
Exigences générales .......................................................................................................................... 14
Introduction ......................................................................................................................................... 14
Méthodes de fiabilité de la protection .............................................................................................. 15
Discrimination de charge ................................................................................................................... 17
Vitesse de protection ......................................................................................................................... 17
Sélectivité ............................................................................................................................................ 18
Viabilité économique .......................................................................................................................... 18
Système de protection ....................................................................................................................... 18
Défaut et situations anormales ......................................................................................................... 19
Concept de protection........................................................................................................................ 20
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
6
6.1
6.2
6.2.1
6.2.2
6.2.3
6.2.4
6.2.5
6.3
6.3.1
6.3.2
6.3.3
6.3.4
6.3.5
6.4
Exigences particulières des différents systèmes ........................................................................... 21
Généralités .......................................................................................................................................... 21
Réseaux à courant alternatif ............................................................................................................. 21
Ligne de conversion de puissance ................................................................................................... 21
Ligne de barre omnibus ..................................................................................................................... 22
Ligne d'alimentation ........................................................................................................................... 22
Ligne d'alimentation de station de commutation ............................................................................ 25
Autotransformateur ............................................................................................................................ 25
Réseaux à courant continu ................................................................................................................ 26
Ligne de conversion de puissance ................................................................................................... 26
Ligne de barre omnibus ..................................................................................................................... 26
Ligne d'alimentation ........................................................................................................................... 27
Ligne d'alimentation de station de commutation ............................................................................ 28
Protection de la masse ...................................................................................................................... 28
Aperçu des méthodes de fiabilité ..................................................................................................... 28
39
7
Limites techniques et risques résiduels .......................................................................................... 30
40
8
Évaluation de conformité ................................................................................................................... 31
41
42
43
44
45
46
47
Annexe A (informative) Exemples de schémas de protection ................................................................... 32
Généralités .......................................................................................................................................... 32
A.1
Description de la structure des exemples de schéma de protection............................................ 32
A.2
Schémas de protection ...................................................................................................................... 34
A.3
A.3.1 50 Hz courant alternatif - Exemple .................................................................................................... 34
A.3.2 16,7 Hz courant alternatif - Exemple ................................................................................................. 36
A.3.3 Courant continu - Exemple ................................................................................................................ 38
48
49
50
51
52
53
54
55
Annexe B (informative) Exemple de concept de protection d'une section de ligne de
25 kV .................................................................................................................................................... 40
Généralités .......................................................................................................................................... 40
B.1
Description du système ..................................................................................................................... 40
B.2
Conditions de défaut .......................................................................................................................... 41
B.3
Temps d’élimination ........................................................................................................................... 41
B.4
Fonctions de protection principale................................................................................................... 41
B.5
Méthodes de fiabilité .......................................................................................................................... 41
B.6
2
Ce document est un projet de norme soumis à l'enquête publique.
prEN 50633:2014
56
57
58
59
60
61
B.7
B.8
B.9
B.10
B.11
B.12
Sélectivité ............................................................................................................................................. 41
Exigences de durée de gradation ...................................................................................................... 41
Exigences de coordination................................................................................................................. 42
Exigences d’entretien ......................................................................................................................... 42
Structure du dispositif de protection ................................................................................................ 42
Séquence de fonctionnement ............................................................................................................ 45
62
Bibliographie..................................................................................................................................................... 46
63
64
Figures
Figure 1 — Domaine d'application du réseau à protéger et de ses interfaces ..................................... 13
65
Figure 2 — Plan d'action d'un système de protection ........................................................................... 19
66
Figure 3 — Exemple de sections protégées simples ............................................................................ 23
67
Figure 4 — Exemple de section protégée groupée............................................................................... 23
68
Figure 5 — Section de protection étendue par isolement de section pontée ....................................... 25
69
Figure 6 — Légende du schéma de protection ..................................................................................... 33
70
71
Figure 7 — Exemple de schéma de protection classique pour des réseaux de traction électrique de
50 Hz à courant alternatif sans disjoncteur de ligne de barre omnibus ................................................ 35
72
73
Figure 8 — Exemple de schéma de protection classique pour des réseaux de traction électrique de
16,7 Hz à courant alternatif avec protection de ligne de barre omnibus ............................................... 37
74
75
Figure 9 — Exemple de schéma de protection classique pour des réseaux de traction électrique à
courant continu avec protection de ligne de barre omnibus ................................................................. 39
76
Figure B.1 — Schéma unifilaire du système ......................................................................................... 40
77
Figure B.2 — Diagramme fonctionnel du schéma ................................................................................ 44
78
Figure B.3 — Schéma de séquence du schéma – Défaut sur la Ligne A ............................................. 45
79
80
Tableaux
81
Tableau 1 — Aperçu des méthodes de fiabilité .................................................................................... 29
82
Tableau 2 — Limites techniques des risques résiduels génériques ..................................................... 31
83
3
Ce document est un projet de norme soumis à l'enquête publique.
prEN 50633:2014
84
Avant-propos
85
86
87
Le présent document (prEN 50633:2014) a été établi par le SC 9XC, "Alimentation électrique et mise
à la terre des équipements de transport public et appareillage auxiliaire (installations fixes)", du comité
technique CENELEC/TC 9X, "Applications électriques et électroniques dans le domaine ferroviaire".
88
Le présent document est actuellement soumis à enquête.
4
Ce document est un projet de norme soumis à l'enquête publique.
prEN 50633:2014
89
1
Domaine d'application
90
La présente norme
91
–
définit les principes de protection,
92
–
décrit les fonctions de protection spécifiques au domaine ferroviaire,
93
–
définit les exigences fonctionnelles minimales et les exemples informatifs de leur application,
94
–
décrit les limites techniques,
95
–
identifie les risques résiduels,
96
–
décrit les principes d'évaluation de la conformité,
97
des systèmes de traction à courant alternatif et à courant continu.
98
Elle s'applique aux
99
–
chemins de fer;
100
101
102
–
aux réseaux de transport en commun guidés tels que les tramways, les chemins de fer
aériens et souterrains, les chemins de fer de montagne, les trolleybus et les systèmes à
sustentation magnétique qui utilisent un système de ligne de contact.
103
104
La présente Norme peut également être appliquée au trafic routier électrifié avec ligne de contact (les
systèmes de lorry, par exemple).
105
106
La présente Norme s'applique également aux nouveaux systèmes de traction électrique et à toutes les
modifications significatives des systèmes existants.
107
Elle ne s’applique pas aux
108
–
systèmes de traction miniers souterrains,
109
110
111
112
–
grues, plateformes transportables et matériels de transport similaires sur rails, structures
temporaires (par exemple dans les foires et expositions) dans la mesure où elles ne sont pas
alimentées par les lignes aériennes de contact, directement ou par des transformateurs, ni
affectées par le réseau d'alimentation de traction,
113
–
téléphériques,
114
–
funiculaires,
115
–
systèmes à sustentation magnétique (sans système de ligne de contact),
116
–
chemins de fer dotés d'une alimentation inductive sans système de contact,
117
118
119
120
–
chemins de fer dotés de système de contact enterré qui n’est à alimenter que sous le train afin
de garantir la sécurité.
La présente Norme ne couvre pas
121
–
les exigences techniques des produits,
122
–
les règles de maintenance des systèmes de protection.
123
5
Ce document est un projet de norme soumis à l'enquête publique.
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124
2
Références normatives
125
126
127
128
Les documents suivants sont cités en référence de manière normative, en intégralité ou en partie,
dans le présent document et sont indispensables pour son application. Pour les références datées,
seule l'édition citée s'applique. Pour les références non datées, la dernière édition du document de
référence s'applique (y compris les éventuels amendements).
129
130
EN 50122-1, Applications ferroviaires - Installations fixes - Sécurité électrique, mise à la terre et circuit
de retour - Partie 1: Mesures de protection contre le choc électrique
131
132
EN 50122-3, Applications ferroviaires - Installations fixes - Sécurité électrique, mise à la terre et circuit
de retour - Partie 3: Interaction entre systèmes de traction à courant alternatif et à courant continu
133
134
EN 50123 (toutes les parties), Applications ferroviaires - Installations fixes - Appareillage à courant
continu
135
136
EN 50152 (toutes les parties), Applications ferroviaires - Installations fixes - Spécifications particulières
pour appareillage à courant alternatif
137
138
EN 50153, Applications ferroviaires - Matériel roulant - Mesures de protection vis-à-vis des dangers
d’origine électrique
139
140
141
EN 50388, Applications ferroviaires – Alimentation électrique et matériel roulant – Critères techniques
pour la coordination entre le système d'alimentation (sous-station) et le matériel roulant pour réaliser
l'interopérabilité
142
143
EN 60255 (toutes les parties), Relais de mesure et dispositifs de protection (IEC 60255 (toutes les
parties))
144
145
EN 50327, Applications ferroviaires - Installations fixes - Harmonisation des valeurs assignées et des
essais sur les groupes convertisseurs
146
3
147
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s’appliquent.
148
149
NOTE Dans la mesure du possible, les définitions suivantes sont issues des parties appropriées du Vocabulaire
Électrotechnique International (VEI), IEC 60050. Dans de tels cas, la référence appropriée au VEI est indiquée.
150
151
152
153
154
155
156
3.1
système de ligne de contact
réseau de support destiné à alimenter des unités motrices en énergie électrique à partir des sousstations. Il couvre des systèmes de ligne aérienne de contact et des systèmes de rail de contact. Les
limites électriques du système sont le point d’alimentation et le point de contact de l’organe de
captage du courant
Note 1 à l’article: Le système mécanique peut comprendre
157
–
la ligne de contact,
158
–
des structures et les fondations,
159
–
des supports et tous composants soutenant ou positionnant les conducteurs,
160
–
des suspensions transversales,
161
–
des équipements tendeurs,
162
163
164
-
des lignes d'alimentation, des lignes de renforcement et d'autres lignes comme des câbles de terre et des
conducteurs de retour de courant dans la mesure où ils sont soutenus par les structures du système de la
ligne de contact,
165
–
tout autre matériel nécessaire au fonctionnement de la ligne de contact,
166
167
–
des conducteurs reliés en permanence à la ligne de contact pour alimenter d‘autres appareils électriques tels
que l’éclairage, la signalisation, le contrôle, le chauffage.
Termes et définitions
6
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prEN 50633:2014
168
[EN 50119:2009, 3.1.1]
169
170
171
172
3.2
réseau de traction électrique
réseau de distribution électrique destiné à l’alimentation en énergie du matériel roulant ferroviaire
Note 1 à l’article: Le réseau peut comprendre
173
–
des systèmes de lignes de contact,
174
–
un circuit de retour des réseaux de traction électrique,
175
176
–
des installations électriques dans les sous-stations utilisées uniquement pour la distribution d’énergie
directement aux lignes de contact,
177
–
les installations électriques de postes de sectionnement.
178
179
180
181
[EN 50122-1:2011, 3.4.1, modifiée: les rails de roulement des lignes non électrifiées au voisinage des
rails de roulement d'un réseau de traction électrique et y étant reliés conductivement, et des
installations électriques alimentées à partir de lignes de contact soit directement soit par
l'intermédiaire d'un transformateur ont été exclus de la Note 1 à l'article.
182
183
184
3.3
sous-station (de traction)
poste dont la fonction principale consiste à alimenter un réseau de traction
185
[VEI 811-36-02]
186
187
188
189
190
3.4
poste de sectionnement (traction)
installation à partir de laquelle l'énergie électrique peut être distribuée à différentes sections
d'alimentation ou à partir de laquelle ces sections peuvent être alimentées, mises hors tension ou
interconnectées
191
192
193
194
3.5
section d’alimentation
section électrique de l'itinéraire alimentée par des disjoncteurs individuels du circuit de voie à
l’intérieur de la zone alimentée par la sous-station.
195
[EN 50119:2009, 3.3.2]
196
197
198
3.6
sécurité électrique
protection contre tout risque inadmissible de dommage dû aux dangers électriques
199
[EN 50122-1:2011, 3.1.1]
200
201
202
203
3.7
choc électrique
effet pathophysiologique résultant du passage d'un courant électrique à travers le corps humain ou
celui d'un animal
204
[IEC 60050-826-12-01]
205
206
207
208
3.8
circuit de retour
ensemble des conducteurs destinés à écouler le courant de retour de traction
EXEMPLE Ces conducteurs peuvent être:
209
–
les rails de roulement,
210
–
les rails de retour de courant,
211
–
les conducteurs de retour,
212
–
les câbles de retour.
213
[EN 50122-1:2011, 3.3.1]
7
Ce document est un projet de norme soumis à l'enquête publique.
prEN 50633:2014
214
215
216
217
218
219
3.9
appareillage
terme général applicable aux appareils de connexion et à leur combinaison avec des appareils de
commande, de mesure, de protection et de réglage qui leur sont associés, ainsi qu’aux ensembles de
tels appareils avec les connexions, les accessoires, les enveloppes et les charpentes
correspondantes
220
[IEC 60050-441-11-01]
221
222
223
224
3.10
durée d'ouverture (d'un appareil mécanique de connexion)
intervalle de temps entre l'instant spécifié de début de la manœuvre d'ouverture et l'instant de la
séparation des contacts d'arc sur tous les pôles
225
226
Note 1 à l’article: L'instant de début de la manœuvre d'ouverture, c'est-à-dire l'émission de l'ordre d'ouverture (par exemple:
l'alimentation d'un déclencheur, etc.) est donné dans les spécifications correspondantes.
227
[IEC 60050-441-17-36]
228
229
230
231
232
233
3.11
tension de contact (effective)
Ute
tension entre des parties conductrices touchées simultanément par une personne ou un animal
Note 1 à l’article: La valeur de la tension de contact effective peut être sensiblement influencée par l'impédance de
la personne ou de l’animal qui touche ces parties conductrices.
234
[IEC 60050-195-05-11]
235
236
237
238
3.12
terre
masse conductrice de la terre, dont le potentiel électrique en chaque point est pris, par convention,
égal à zéro
239
[IEC 60050-826-04-01]
240
241
242
3.13
mise à la terre
liaison de parties conductrices avec une prise de terre appropriée
243
244
245
246
247
248
3.14
condition de défaut
condition non intentionnelle causée par un court-circuit. Sa durée s’achève avec le fonctionnement
correct des dispositifs de protection et des disjoncteurs
Note 1 à l’article: Pour la durée du défaut à considérer, il est tenu compte du bon fonctionnement des dispositifs de
protection et des disjoncteurs.
249
[EN 50122-1]
250
251
252
253
254
255
256
257
3.15
défaut peu résistant
condition de défaut de court-circuit dans laquelle la résistance du défaut est suffisamment basse pour
que le courant de défaut présente une amplitude analogue à celle qui circulerait si la résistance de
défaut était nulle
258
259
260
261
262
263
264
Note 1 à l’article: La résistance du défaut est en général dominée par la résistance de l'arc de puissance.
Note 2 à l’article: Dans cette définition, la résistance est également comprise comme étant l'impédance des
courants de défaut alternatifs.
3.16
défaut très résistant
condition de défaut de court-circuit dans laquelle la résistance du défaut est suffisamment élevée
pour que le courant de défaut présente une amplitude sensiblement différente de celle qui circulerait si
la résistance de défaut était nulle
Note 1 à l’article: Dans cette définition, la résistance est également comprise comme étant l'impédance des
courants de défaut alternatifs.
8
Ce document est un projet de norme soumis à l'enquête publique.
prEN 50633:2014
265
266
267
268
3.17
condition anormale de fonctionnement
condition dans laquelle le système fonctionne au-delà de ses capacités prévues, ce qui permet
d'anticiper les dommages ou l'espérance de vie réduite
269
270
271
272
3.18
court-circuit
chemin conducteur accidentel ou intentionnel entre deux parties conductrices ou plus forçant les
différences de potentiel électrique entre ces parties conductrices à être nulles ou proches de zéro
273
[IEC 60050-195-04-11]
274
275
276
3.19
appareil de prise de courant
appareil porté par le véhicule et destiné à capter le courant sur le fil ou le rail de contact
277
[IEC 60050-811-32-01]
278
279
280
281
282
3.20
protection
ensemble des dispositions destinées à détecter les défauts ou les autres situations anormales dans
un réseau d'énergie, à permettre l'élimination des défauts, à mettre fin aux situations anormales et à
lancer des ordres ou des signalisations
283
Note 1 à l’article: Le terme "protection" est un terme générique pour les dispositifs de protection ou les systèmes de protection.
284
285
286
Note 2 à l’article: Le terme "protection" peut être utilisé pour décrire la protection d'un réseau d'énergie dans son ensemble ou la
protection d'ouvrages individuels d'un réseau d'énergie, par exemple la protection d'un transformateur, la protection d'une ligne,
la protection d'un générateur.
287
288
289
Note 3 à l’article: La protection ne comprend pas les dispositifs d'un réseau d'énergie destinés, par exemple, à limiter les
surtensions dans le réseau d'énergie. Toutefois, elle comprend les dispositifs destinés à contrôler les variations de tension ou
de fréquence du réseau d'énergie tels que la connexion automatique d'une bobine d'inductance, le délestage, etc.
290
[IEC 60050- 448-11-01]
291
292
293
294
3.21
système de protection
ensemble d'un ou de plusieurs dispositifs de protection et autres appareils destinés à assurer une ou
plusieurs fonctions spécifiées de protection
295
296
297
298
299
Note 1 à l’article: Un système de protection comprend un ou plusieurs dispositifs de protection, des IED, un ou des
transformateurs de mesure, une filerie, un ou plusieurs circuits de déclenchement, une ou plusieurs alimentations auxiliaires
ainsi que, le cas échéant, une ou plusieurs liaisons de transmission. Selon le ou les principes du système de protection, celui-ci
peut comprendre une seule extrémité ou toutes les extrémités de la section protégée et, éventuellement, un dispositif de
réenclenchement automatique.
300
Note 2 à l’article: Les disjoncteurs sont exclus de cette définition.
301
302
Note 3 à l’article: Les fonctions de protection du disjoncteur sont incluses (déclencheur direct à maximum de courant des
disjoncteurs à courant continu, par exemple). ,
303
[IEC 60050- 448-11-04, modifiée – La Note 3 à l'article a été ajoutée].
304
305
306
307
3.22
dispositif de protection
dispositif comportant un ou plusieurs relais de protection ainsi que, si nécessaire, un ou plusieurs
éléments logiques, et destiné à assurer une ou plusieurs fonctions spécifiées de protection
308
Note 1 à l’article: Un dispositif de protection fait partie d'un système de protection.
309
[IEC 60050- 448-11-03]
9
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310
311
312
313
3.23
relais de protection
relais de mesure qui, seul ou en combinaison avec d'autres relais, est un composant d'un dispositif de
protection
314
[IEC 60050-448-11-02]
315
316
317
318
3.24
section protégée
partie d'un réseau d'énergie, ou circuit à l'intérieur d'un réseau, à laquelle, ou auquel, une protection
spécifiée a été affectée
319
[IEC 60050-448-11-05]
320
321
322
323
3.25
sélectivité d'une protection
aptitude d'une protection à identifier la section et/ou la ou les phases qui sont en défaut dans un
réseau d'énergie
324
[IEC 60050-448-11-06]
325
326
327
328
3.26
fiabilité d'une protection
probabilité pour qu'une protection puisse accomplir une fonction requise, dans des conditions
données, pendant un intervalle de temps donné
329
[IEC 60050-448-12-05]
330
331
332
3.27
redondance
existence, dans une entité, de plus d'un moyen pour exécuter une fonction requise
333
[IEC 60050-448-12-08]
334
335
336
3.28
sensibilité d'une protection
aptitude à identifier les plus petites valeurs de processus hors d'une plage normale
337
338
EXEMPLE: La sensibilité d'un système de protection peut être exprimée par un courant de défaut minimal ou une couverture
d'impédance de défaut maximale.
339
340
341
342
3.29
protection principale
protection supposée avoir la priorité pour commander l'élimination du défaut ou une action destinée à
mettre fin à une situation anormale dans un réseau d'énergie
343
[IEC 60050-448-11-13]
344
345
346
347
348
349
3.30
protection de secours
protection destinée à fonctionner lorsqu'un défaut n'est pas éliminé, ou qu'une situation anormale n'est
pas détectée, dans le délai imparti, à cause d'une défaillance ou d'une inaptitude à fonctionner d'une
autre protection, ou du non-déclenchement du ou des disjoncteurs appropriés, par suite d'une
défaillance
350
[IEC 60050-448-11-14]
351
352
353
354
355
3.31
protection de secours locale de cellule
protection de secours alimentée, soit par les mêmes transformateurs de mesure que la protection
principale, soit par des transformateurs de mesure raccordés dans la même cellule que la protection
principale
356
[IEC 60050-448-11-15]
10
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357
358
359
360
3.32
protection de secours locale de poste
protection de secours alimentée par des transformateurs de mesure situés dans le même poste que
ceux alimentant la protection principale correspondante mais non raccordés dans la même cellule
361
[IEC 60050-448-11-16]
362
363
364
365
3.33
protection de secours éloignée
protection de secours installée dans un poste éloigné de celui où se trouve la protection principale
correspondante
366
[IEC 60050-448-11-17]
367
368
369
370
371
3.34
protection contre la défaillance d'un disjoncteur
protection destinée à éliminer un défaut dans le réseau, en commandant le déclenchement d'un autre
ou d'autres disjoncteurs, en cas de non-déclenchement du disjoncteur approprié par suite d'une
défaillance
372
[IEC 60050-448-11-18]
373
374
375
376
3.35
déclenchement
ouverture d'un disjoncteur sous l'action d'une commande soit manuelle, soit automatique ou sous
l'action de dispositifs de protection
377
[IEC 60050-448-11-31]
378
379
380
381
3.36
déclencheur direct à maximum de courant
déclencheur à maximum de courant alimenté directement par le courant dans le circuit principal d'un
appareil mécanique de connexion
382
[IEC 60050-441-16-36]
383
384
385
386
3.37
déclencheur indirect à maximum de courant
déclencheur à maximum de courant alimenté par le courant dans le circuit principal d'un appareil
mécanique de connexion par l'intermédiaire d'un transformateur de courant ou d'un shunt
387
[IEC 60050-441-16-36]
388
4
389
4.1
390
391
Le système à protéger dans le domaine d'application de la présente Norme est un réseau de traction
électrique, dans les limites indiquées à la Figure 1.
392
Le réseau de traction électrique est composé
Système à protéger
Description
393
–
d'une alimentation pour la conversion de puissance,
394
–
d'une conversion de puissance,
395
–
d'une alimentation pour la barre omnibus de distribution secondaire,
396
–
d'une ligne d'alimentation, distribution vers le réseau de ligne de contact,
397
–
d'une ligne de contact et d'un circuit de retour.
398
399
400
NOTE
La responsabilité opérationnelle des composants mentionnés ci-dessus peut être répartie entre les différents
opérateurs (propriétaires). Toutefois, les principes de protection décrits ci-après sont valables pour toutes les installations. Tous
les réseaux de traction électrique ne sont pas nécessairement composés des éléments ci-dessus.
11
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prEN 50633:2014
401
402
Le réseau de traction électrique est doté d'interfaces vers d'autres éléments du système ferroviaire.
Ces interfaces peuvent inclure
403
–
L'alimentation de la barre omnibus de distribution principale,
404
–
Le matériel roulant,
405
406
–
Les installations électriques alimentées par le système de la ligne de contact ou la barre
omnibus (par exemple, transformateurs auxiliaires, batteries de condensateurs, etc.),
407
408
–
Les installations électriques alimentant le système de ligne de contact ou la barre omnibus
(par exemple génération de puissance solaire ou éolienne).
409
410
411
412
413
414
415
416
Les autres sous-systèmes ou matériels (de signalisation et de communication, par exemple) peuvent
être influencés par le réseau de traction électrique, mais leur protection n'entre pas dans le domaine
d'application de la présente Norme.
Les lignes d'alimentation installées en parallèle ou à l'intérieur du couloir ferroviaire ne sont pas
considérées comme faisant partie du réseau de traction électrique. Elles sont considérées comme
étant couvertes par les principes de protection pour les systèmes généraux de transmission et de
distribution.
High voltage installation
(transmission / distribution
system operator)
Substation
Primary distribution bus bar
Traction power conversion
Electrical installations
fed by the
substation bus bar
Switching stations
Secondary distribution bus bar
Traction power distribution to
contact line system
Signaling
Rolling stock
Contact line system
Switch, f use, etc.
Electrical installations
fed by the
contact line system
Return circuit
Scope
417
418
Anglais
Français
Electrical installations fed by the substation
bus bar
Installations électriques alimentées par la barre omnibus du poste
Signaling
Signalisation
Rolling stock
Matériel roulant
12
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Substation
Poste
Switching stations
Poste de sectionnement
Contact line system
Système de ligne de contact
Return circuit
Circuit de retour
Scope
Domaine d'application
High voltage installation (transmission /
distribution system operator)
Installation
haute
tension
transmission/distribution)
Primary distribution bus bar
Barre omnibus de distribution principale
Traction power conversion
Conversion de puissance de traction
Secondary distribution bus bar
Barre omnibus de distribution secondaire
Traction power distribution to contact line
system
Distribution de traction de puissance au système de ligne de
contact
Switch, fuse, etc.
Commutateur, fusible, etc.
Electrical installations fed by the contact
line system
Installations électriques alimentées par le système de ligne de
contact
419
(opérateur
de
système
de
Figure 1 — Domaine d'application du réseau à protéger et de ses interfaces
420
4.2
Interfaces
421
4.2.1
422
423
424
425
L'interface entre le réseau de traction électrique et le système de transmission/distribution est le
disjoncteur de ligne pour la conversion de puissance de traction. Les installations en amont sont
considérées comme étant couvertes par les principes de protection des systèmes généraux de
transmission et de distribution, en tenant compte des aspects suivants au niveau de l'interface:
Alimentation
426
•
coordination de la protection;
427
•
communication;
428
•
réenclenchement automatique;
429
•
direction du flux d'énergie (consommation et régénération).
430
4.2.2
431
432
L'interface entre le réseau de traction électrique et le matériel roulant est le disjoncteur de l'unité
motrice.
433
434
Pour les défauts internes à l'intérieur d'une unité motrice (c'est-à-dire les défauts se produisant en aval
du disjoncteur de l'unité motrice), les exigences de l'EN 50388, Tableau 7, s'appliquent.
435
436
La protection du réseau de traction électrique n'a pas vocation à protéger le matériel roulant contre les
défauts en aval du disjoncteur de l'unité motrice.
437
438
La protection du poste doit être en mesure de détecter les défauts qui incluent la résistance maximale
du véhicule conformément à l'EN 50153.
439
440
441
442
443
NOTE 1 Conformément à l'EN 50388, les défauts internes du matériel roulant sont de préférence résolus par le disjoncteur du
véhicule. Le disjoncteur du véhicule n'est pas volontairement temporisé. Le disjoncteur du poste est également déclenché sans
retard volontaire dans la protection principale, c'est-à-dire qu'il n'existe aucune sélectivité entre le véhicule et le poste. Même en
cas d'indisponibilité de l'un de ces disjoncteurs, l'autre assure une protection de secours limitée. Compte tenu de leur nonsélectivité, le temps d'élimination ne fait l'objet d'aucun retard volontaire.
444
445
446
Dans le cas des véhicules dotés d'un freinage par récupération, il convient d'appliquer les exigences
de l’EN 50388. En conséquence, les véhicules conformes ne continuent pas à récupérer en cas de
perte de la tension d'alimentation ou d'un court-circuit rail-guide de contact/terre.
Matériel roulant
13
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447
4.2.3
Auxiliaires alimentés par l'énergie de traction
448
449
450
L'interface entre le réseau de traction électrique et les auxiliaires alimentés par la ligne de contact est
le dispositif de déconnexion placé entre la pince de raccordement et la ligne aérienne de contact
ème
rail et entre la pince de raccordement et le circuit de retour.
(LAC) du 3
451
452
453
L'interface entre le réseau de traction électrique et les auxiliaires alimentés par la barre omnibus d'un
poste est le dispositif de déconnexion placé entre la barre omnibus du poste et l'installation électrique
auxiliaire.
454
455
La fonction principale de la protection du réseau de traction électrique n'est pas de protéger les
auxiliaires alimentés par l'énergie de traction contre les défauts internes.
456
5
457
5.1
458
459
460
Le système de protection a pour fonction d'assurer la protection contre les valeurs de processus hors
de la plage admissible en cas de fonctionnement et de conditions de défaut. Les valeurs de processus
les plus fréquentes sont le courant, la tension, la fréquence et la température.
461
Les principaux objectifs des systèmes de protection sont
Principes généraux
Objectifs
462
463
•
le maintien du service et des performances du réseau de traction électrique et la limitation des
perturbations du fonctionnement, dans la mesure du possible,
464
•
la limitation de l'impact et des dommages sur les équipements concernés,
465
•
éviter les effets en cascade et l'étendue vers d'autres zones du réseau.
466
467
468
469
Le principal objectif consiste à empêcher et limiter les dommages aux équipements et, en outre, à
contribuer à la sécurité électrique. La sécurité électrique du réseau de traction électrique peut
uniquement être assurée en satisfaisant à un large éventail d'exigences, y compris celles définies
dans l'EN 50122-1 et l'EN 50122-3.
470
471
472
473
Le système de protection n'a pas pour objet d'empêcher les risques de choc électrique dus au contact
direct avec le matériel sous tension. Si un humain entre dans une voie de courant imprévue (pendant
les activités de maintenance, par exemple), la réaction prédéfinie viendra trop tard. Ce scénario n’est
pas couvert par la présente Norme.
474
5.2
475
5.2.1
476
Les exigences de base sont
Exigences générales
Introduction
477
-
la fiabilité,
478
-
la discrimination de charge,
479
-
la sélectivité,
480
-
la vitesse de fonctionnement,
481
-
la viabilité économique.
482
483
Ces exigences sont définies et équilibrées en fonction des exigences générales du réseau de traction
électrique.
484
485
Selon les principes fondamentaux en matière d'électrotechnologie, les systèmes de protection contre
les surintensités inadmissibles doivent être configurés au début des circuits électriques (alimentations)
14
Ce document est un projet de norme soumis à l'enquête publique.
prEN 50633:2014
486
487
et à d'autres emplacements en aval lorsque la protection en amont ou à un niveau plus élevé ne peut
pas couvrir l'ensemble de la section.
488
Les systèmes de protection des circuits alimentés par plusieurs sources doivent être coordonnés.
489
490
491
EXEMPLE: Une section de ligne de contact est un exemple de circuit électrique. Au début d'une section de ligne de contact, un
disjoncteur doté d'une protection est configuré dans un poste. Dans le cas d'un système d'alimentation par les deux extrémités,
la section est alimentée par deux sources et protégée à chaque extrémité par les disjoncteurs.
492
493
Dans certains cas, la récupération des trains peut influencer les performances des systèmes de
protection. Les exigences en matière de freinage par récupération sont définies dans l'EN 50388.
494
495
496
497
Pour les systèmes par récupération, les réponses de protection exigées à un défaut du système de
protection d'alimentation de traction, et également d'un train, doivent être prises en compte et
convenues avec le concepteur du réseau/gestionnaire d'infrastructure en tenant compte des
exigences de l'EN 50388.
498
499
500
501
NOTE La conception des systèmes de protection des réseaux ferroviaires utilisant le freinage par récupération exige une
attention particulière eu égard à l'impact de la récupération sur les performances normales du système de protection. Un
exemple est l’effet de la récupération sous portée, dans laquelle le courant de récupération peut masquer les effets des défauts
de la protection de distance.
502
5.2.2
503
504
505
Pour la protection d'un réseau de traction électrique, un critère important consiste à s'assurer qu'un
premier défaut dans les circuits de puissance peut également être éliminé en présence d'un premier
défaut dans le système de protection.
506
507
Pour obtenir ce critère, l'une au moins des méthodes de fiabilité de base suivantes doit être appliquée,
lesquelles reposent sur l'expérience en service à long terme des réseaux de traction électrique.
508
509
510
Les méthodes et fonctions de protection correspondantes aux différents endroits de la chaîne de
protection doivent être définies en coordination avec la conception de base du réseau de traction
électrique.
511
512
513
Toutefois, ces méthodes offrent différents degrés de redondance, et doivent donc être appliquées en
tenant compte des exigences particulières dans la chaîne de protection du type de réseau de traction
électrique de l'Article 6.
514
Les méthodes de fiabilité de la protection applicables (Mx) sont décrites ci-après:
515
M1: Redondance indépendante parallèle (protection principale 1 et principale 2).
516
517
518
Méthodes de fiabilité de la protection
Avec cette méthode, une autre protection (principale 2) fonctionne en parallèle et
indépendamment de la protection principale (principale 1).
Elle doit être composée
519
•
de relais de protection indépendants,
520
•
d'entrées indépendantes incluant des capteurs (facultatives),
521
•
d’une sortie vers les déclencheurs (facultative),
522
•
d'une alimentation auxiliaire indépendante (facultative).
523
524
NOTE 1 L'utilisation d'un relais de protection avec différentes fonctionnalités peut augmenter la diversité, mais il convient
de considérer qu'elle donne des performances comparables.
525
526
NOTE 2 En règle générale, la redondance parallèle est exigée pour les conditions de défaut d'énergie élevée
uniquement, lorsque les biens risquent d'être endommagés ou que la normalisation s'explique par des raisons
15
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527
528
529
économiques. Cette protection assure une élimination plus rapide d'un défaut en cas de défaillance de la protection
principale 1.
M2: Protection de secours par une protection locale de cellule de réserve séparée
530
531
532
533
Avec cette méthode, la redondance vers la protection principale est assurée par une protection
de secours de réserve séparée. La protection de secours intervient uniquement en cas de
condition de défaut prolongée (indiquant que la protection principale peut ne pas avoir été en
mesure d'éliminer le défaut, par exemple).
534
535
Lorsque la fonction de protection principale est disponible, la protection de secours ne doit pas
gêner le fonctionnement du système de protection principal.
536
Elle doit être composée
537
•
de relais de protection indépendants,
538
•
d'entrées indépendantes incluant des capteurs (facultatives),
539
•
d'une sortie vers les déclencheurs indépendants (facultative),
540
•
d'une alimentation auxiliaire indépendante (facultative).
541
542
543
NOTE En principe, avec cette méthode, un délai supplémentaire est inclus lors de l'élimination du défaut en cas de
défaillance de la protection principale et, par conséquent, des niveaux d'énergie résiduelle transitoire plus élevés peuvent
se produire.
544
545
546
En règle générale, un dispositif de protection composé de fonctions de protection dédiées à la
méthode M1 peut également assurer des fonctions de protection supplémentaires utilisées pour
la méthode M2.
547
548
La méthode M2 peut présenter un ensemble limité de fonctions comparée à la protection
principale.
549
550
M3: Protection de secours assurée par des sections protégées par chevauchement (protection locale
de poste ou de secours éloignée)
551
552
553
554
555
556
557
Avec cette méthode, le système de protection est organisé en différentes sections protégées, la
protection de secours étant assurée par le chevauchement de la portée d'une ou de plusieurs
sections adjacentes. Les relais de protection aux différents niveaux de la chaîne de protection
remplissent leur fonction de protection principale des sections protégées attribuées, et doivent
couvrir les sections protégées adjacentes en tant que protection de secours, laquelle agit
uniquement en cas de condition de défaut prolongée lorsque la protection principale d'une
section adjacente peut ne pas avoir été en mesure d'éliminer le défaut.
558
559
560
561
562
563
Dans cette architecture de protection, les sections qui se chevauchent doivent être disposées
pour la sélectivité de sorte que, si un défaut se produit et que la protection principale fonctionne
correctement, bien qu'un certain nombre d'équipements de protection puissent détecter la
condition de défaut, seuls ceux associés à la section défaillante assurent la fonction de
déclenchement. La protection de secours se réinitialise sur le fonctionnement incomplet. Cela
peut impliquer de bloquer ou de télédéclencher les systèmes particuliers.
564
565
566
NOTE En principe, avec cette méthode, un délai supplémentaire est inclus lors de l'élimination du défaut en cas de
défaillance de la protection principale et, par conséquent, des niveaux d'énergie résiduelle transitoire plus élevés peuvent
se produire.
567
M4: Supervision
568
569
570
Cette méthode fournit un régime de surveillance qui aide à la détection des défauts latents ayant
un impact sur les capacités du système de protection. Elle peut engager des interventions qui
réduisent la possibilité du système de protection concerné à agir en présence d'un défaut.
16
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571
Il peut s'agir, sans s'y limiter:
572
•
de la surveillance des fonctions vitales,
573
•
de la supervision du circuit de déclenchement,
574
•
de la supervision de l'alimentation auxiliaire,
575
•
de la supervision des capteurs (TC et TT, par exemple).
576
577
578
La supervision du système de protection permet de gérer le réseau de traction électrique en
fonction des exigences de fiabilité du système de protection. Selon les exigences opérationnelles,
deux concepts différents peuvent être appliqués:
579
580
581
A. la supervision déclenche automatiquement le disjoncteur associé, si le système de
protection est hors service et si aucune protection de secours ne couvre la section
protégée.
582
583
584
585
586
B. dans certains cas, le fonctionnement dans une section qui n'est pas totalement couverte
par la protection de secours lorsque la protection principale est hors service peut être
accepté pendant une durée limitée. Cela exige de surveiller la protection principale de
manière à ce que le personnel d'exploitation soit conscient de la situation et puisse
engager une action corrective.
587
5.2.3
Discrimination de charge
588
589
Le système de protection doit être conçu en tenant compte de la discrimination de charge, et il
convient qu'il reste stable sous conditions de charge.
590
591
592
Une caractéristique particulière des réseaux de traction électrique, comparés aux réseaux d'énergie
de distribution et de transmission, est la difficulté de discrimination entre les conditions de court-circuit
et les conditions de courant de charge.
593
594
595
596
Cela est vrai pour les réseaux de traction électrique en raison de la puissance élevée appelée par les
trains, dont l'amplitude des courants de ligne en fonctionnement normal (charge) peut être comparable
à celle des courants de défaut, pour les défauts éloignés du poste et caractérisés par une impédance
de boucle de défaut élevée.
597
598
599
EXEMPLE d'instabilité: Déclenchement intempestif des disjoncteurs, lorsque les appareils de prise de courant des trains
pontent momentanément entre des sections électriques adjacentes, provoquant un transfert de courant de charge élevé et
pouvant endommager la ligne aérienne de contact (LAC) en raison d'une formation d'arc excessive.
600
601
NOTE Afin de réduire le déclenchement intempestif pour les courants de charge, les solutions de protection habituelles cidessous peuvent, le cas échéant, être adoptées:
602
•
dispositif de protection à impédance ou fonctions de vitesse de montée du courant des réseaux à courant continu;
603
•
angle d'impédance des systèmes à courant alternatif.
604
5.2.4
605
606
607
Les systèmes de protection doivent rapidement procéder à l'élimination des défauts d'énergie élevée
afin d'assurer l'élimination rapide du défaut dans un délai tolérable. Le délai exigé doit tenir compte
des aspects suivants:
608
609
610
611
612
613
•
Vitesse de protection
Protection du matériel, en termes de limitation des contraintes thermiques dans les tolérances
de conception du système. La protection principale doit prendre en compte la capacité de
résistance minimale à court terme du matériel protégé. La protection de secours doit
également limiter les contraintes thermiques dans la plage admise de la conception du
système. Toutefois, si cela ne s'avère pas réalisable, cette limitation doit être clairement
indiquée dans le document relatif au concept de protection;
17
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prEN 50633:2014
•
614
615
616
617
618
619
620
La sécurité électrique, en termes de durée maximale admissible pour la tension de contact en
fonction du circuit de retour et de la conception de la mise à la terre. Conformément à
l'EN 50122-1, l'évaluation de la tension de contact admissible repose sur l'hypothèse de
fonctionnement correct des dispositifs de protection et des disjoncteurs;
NOTE La condition préalable est que le réseau de traction électrique est conçu de manière à satisfaire aux
exigences de l'EN 50122-1 et de l'EN 50122-3 eu égard à la tension de contact et à la conception thermique du circuit
de retour et des installations de mise à la terre.
621
622
•
Limitation des dommages dus à la formation d'arc au niveau du défaut, en particulier pour les
lignes aériennes de contact;
623
•
Stabilité du système.
624
625
La durée d'élimination d'un défaut est la durée totale entre l'apparition du défaut et l'extinction finale du
courant de défaut.
626
5.2.5
627
628
629
Le système de protection doit être en mesure d'identifier de manière sélective et de déconnecter la
section ou le matériel en défaut. La partie saine du réseau ne doit pas être affectée en permanence,
c'est-à-dire à la fin de la séquence de résolution du défaut.
630
Pour la protection de secours, une sélectivité réduite est admise.
631
5.2.6
632
633
634
Lors de la conception du système de protection, il convient de tenir compte de la viabilité économique
du système, à savoir la valeur économique du matériel protégé et les conséquences d'un défaut qui
n'est pas éliminé ou d'un déclenchement fréquent d'autre part.
635
5.3
636
637
638
En s'appuyant sur l'interprétation fonctionnelle de la définition 3.21, les systèmes de protection
appliqués dans un réseau de traction électrique se composent de l'ensemble des dispositifs visant à
réaliser la fonction souhaitée. En conséquence, le système de protection peut être composé de:
Viabilité économique
Système de protection
•
639
640
Sélectivité
641
642
643
dispositifs de protection (c'est-à-dire d'une seule fonction de protection, de relais
multifonctionnels ou de dispositifs électroniques intelligents),
NOTE Les dispositifs électroniques intelligents (IED - Intelligent Electronic Devices) sont dotés d'un ou de plusieurs
processeurs capables d'exécuter le comportement d'un ou de plusieurs nœuds logiques, dont les fonctions de
protection sont spécifiées dans l'EN 61850.
644
645
•
capteurs (transformateurs de mesure, capteurs de température, indicateurs de position, par
exemple),
646
647
•
fonctions de protection de disjoncteur, y compris les dispositifs de déclenchement
(déclencheur),
648
•
supervision,
649
•
communication (téléprotection, SCADA, par exemple),
650
•
alimentation auxiliaire.
651
652
653
654
NOTE 1 Pour le domaine d'application de la présente Norme, la fonction de protection des disjoncteurs est
considérée comme faisant partie intégrante du système de protection. Les propriétés de conception du produit et
les spécifications de conception sont couvertes dans les normes correspondantes pour les appareillages à courant
continu et à courant alternatif (l'EN 50123 et l'EN 50152, par exemple).
18
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655
656
NOTE 2 L'alimentation auxiliaire préférentielle est à courant continu (avec stockage d'énergie local, tel que des
batteries).
local backup protection
main protection
measuring value
processing
Tripping system
A1
Trip circuit
x2
A2
Auxiliary supply
Protection function
x1
Current
measuring circuit
Voltage
Protection device
Substation
control
Protected Object / Section
Scada
657
Anglais
Français
Tripping system
Système de déclenchement
Trip circuit
Circuit de déclenchement
Current
Courant
measuring circuit
circuit de mesure
Voltage
Tension
Protected Object / Section
Objet/Section protégée
local backup protection
protection de secours locale
main protection
protection principale
measuring value processing
traitement de la valeur de mesure
Protection function
Fonction de protection
Protection device
Dispositif de protection
Substation control
Commande de poste
Scada
SCADA
Auxiliary supply
Alimentation auxiliaire
658
Figure 2 — Plan d'action d'un système de protection
659
5.4
Défaut et situations anormales
660
661
La conception du système de protection doit tenir compte des conditions de défaut de court-circuit
suivantes:
662
663
664
-
défaut peu résistant (a) entre un conducteur sous tension et le circuit de retour de traction
et/ou le système de mise à la terre, et (b) entre au moins deux conducteurs sous-tension, par
exemple: 2 lignes à courant alternatif de 25 kV avec déphasage de 60°, 120º ou 180°;
665
666
667
-
dans les limites techniques, des défauts très résistants entre un conducteur sous tension et le
circuit de retour de traction et/ou le système de mise à la terre via un chemin partiellement
conducteur (courts-circuits avec résistance de transition, par exemple).
668
669
La conception du système de protection doit également tenir compte des conditions anormales de
fonctionnement suivantes:
670
-
surcharge du système;
671
-
surtension et sous-tension du système;
19
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672
-
surfréquence et sous-fréquence du système;
673
674
-
situation anormale des équipements d'alimentation de traction (condition de bras ouvert
redressée, basse pression de gaz de l'appareillage, par exemple);
675
676
-
prévention contre la fermeture du disjoncteur (pour le disjoncteur de couplage de barres, par
exemple, séparant deux barres omnibus dans les conditions de déphasage).
677
678
679
Les conditions de défaut et les situations anormales couvertes par la protection pour chaque section
protégée doivent être indiquées dans le concept de protection.
680
681
682
Dans certaines situations, il peut n'exister aucune action universellement valide de la protection. Dans
les situations exigeant des actions spécifiques, la réponse exigée du système de protection doit être
convenue avec l'entité responsable (le gestionnaire d'infrastructure, par exemple).
683
684
EXEMPLE: La décision de couper l'alimentation dans les sections de tunnel dépend du concept de sécurité de fonctionnement
général.
685
5.5
686
687
688
689
S'agissant d'un réseau de traction électrique, les principes de protection et les exigences en la matière
doivent être définis dans un concept de protection, qui décrit l'architecture de protection et la
philosophie de redondance. Il convient d'élaborer le concept de protection en tant que partie
intégrante de la conception du système.
690
691
692
693
Le concept doit décrire le système de protection pour la partie concernée du réseau d'énergie de
traction électrique, également composé des informations d'interface définies en 4.2 et qui tiennent
compte des besoins de l'ensemble du réseau connexe électrique, quel que soit le propriétaire ou
l'organisme d'exploitation.
694
695
696
697
Pour le concept, l'état de sectionnement normal, ainsi que les conditions d'indisponibilité ou d'urgence
définies et l'état de sectionnement correspondant du réseau d'énergie de traction électrique et de ses
interfaces doivent être pris en compte. Les concepts pour les sous-sections individuelles d'un réseau
sont également possibles, à condition que toutes les interfaces soient définies sans ambiguïté.
698
699
D'autres documents de conception, présentant le contenu exigé, peuvent être utilisés à la place d'un
document relatif au concept de protection dédié.
700
701
EXEMPLE: Un document de conception d'une nouvelle section électrique peut faire référence aux règlements techniques d'une
société ou aux cadres de conception contenant les informations exigées pour la conception de la protection.
702
703
En règle générale, le concept de protection doit décrire les principaux sujets suivants:
Concept de protection
704
–
Les sections de système à protéger;
705
706
–
Les cas de défaut et les situations anormales à considérer pour les différents emplacements
dans l'architecture du système;
707
–
Les durées maximales d'élimination d'un défaut à obtenir et définir
708
o
La durée de fonctionnement maximale de la protection,
709
o
La durée de coupure maximale du disjoncteur,
710
711
NOTE Les durées maximales d'élimination d'un défaut et la durée de coupure maximale du disjoncteur sont fournies
par l'intégrateur système et acceptées d'un commun accord.
712
–
La protection principale et les fonctions du dispositif de protection correspondantes;
20
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713
714
–
Les méthodes de fiabilité (décrites en 5.2.2 et conformément aux exigences de l'Article 6) et
les fonctions du dispositif de protection correspondantes;
715
–
Les exigences de sélectivité;
716
–
Exigences de durée de gradation;
717
–
Coordination avec les systèmes d'interface (voir 4.2).
718
719
720
Le concept de protection doit également inclure une déclaration adressée à l'intégrateur pour lui
conseiller d'établir des exigences de maintenance (système et équipement de protection, gestion des
paramètres, par exemple).
721
722
723
Les schémas de protection donnés à l'Annexe A informative peuvent servir d'exemples, mais ils sont à
modifier en fonction des exigences propres au système. Ils peuvent être utilisés dans le cadre du
concept de protection.
724
6
725
6.1 Généralités
726
727
728
729
Les exigences de protection particulières des réseaux à courant alternatif et à courant continu sont
données dans des sections séparées, compte tenu des différences architecturales et fonctionnelles.
Les différences particulières des réseaux à courant alternatif de 50 Hz et 16,7 Hz sont identifiées dans
les paragraphes correspondants.
730
6.2 Réseaux à courant alternatif
731
6.2.1
732
733
734
735
La protection du circuit d'alimentation de conversion de puissance doit assurer la protection principale
contre les défauts de phase et de terre dans la section protégée de la ligne de conversion de
puissance. Il convient qu'elle couvre également les surcharges thermiques inadmissibles du circuit
d'alimentation de conversion de puissance.
736
737
738
739
740
Il convient que l'unité de conversion de puissance soit dotée de fonctions de protection intégrées qui
peuvent faire office de protection principale de l'unité. En règle générale, il convient d'équiper les
transformateurs de traction à bain d'huile de relais Buchholz, d'un système de surveillance de la
température et du niveau d'huile, et éventuellement d'un système de surveillance de la température de
l'enroulement.
741
742
743
La fiabilité de la protection de la ligne de conversion de puissance doit être obtenue par l'application
d'au moins l'une des méthodes suivantes, selon le concept de protection prenant en compte les
exigences de fonctionnement générales:
744
745
746
- M1: unité de protection indépendante séparée (M1) pour les défauts d'énergie élevée dans le
circuit d'alimentation de conversion de puissance, qui peut également faire office de
système de secours (M3) pour la protection en aval.
747
748
- M2: protection de secours locale de réserve séparée, qui peut également faire office de
système de secours (M3) pour la protection en aval.
749
750
- M3: protection de secours locale ou éloignée par le circuit d'alimentation entrant primaire en
amont.
751
752
753
De plus, le disjoncteur de ligne de conversion de puissance peut être doté d'une protection contre la
défaillance d'un disjoncteur permettant de commander le déclenchement des disjoncteurs de ligne
entrants primaires en amont en cas de non-déclenchement.
754
755
Si le défaut peut encore provenir d'autres sources, le schéma de protection doit également éliminer le
défaut de ces sources.
Exigences particulières des différents systèmes
Ligne de conversion de puissance
21
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756
6.2.2
Ligne de barre omnibus
757
758
759
760
761
Pour les réseaux à courant alternatif 16,7 Hz, le circuit d'alimentation de barres omnibus est en
général doté d'un disjoncteur, avec une protection dédiée et/ou incluse dans un schéma de
déclenchement de masse (protection de barres omnibus, par exemple). Pour les réseaux à courant
alternatif 50 Hz, différentes configurations du circuit d'alimentation de barres omnibus peuvent être
utilisées, prévoyant en général un disjoncteur ou un sectionneur dans le circuit.
762
Selon la configuration, les exigences de protection suivantes s'appliquent:
763
764
765
766
767
768
769
770
•
Disjoncteur (CB) avec protection: La protection de la ligne de barre omnibus doit agir comme la
protection principale contre les défauts de phase et de terre de la barre omnibus. Elle peut en
outre assurer une certaine protection de secours (M3) pour la protection de ligne en aval.
La fiabilité de la protection de barre omnibus doit être augmentée par une protection en amont
agissant comme un système de secours éloigné (M3). De plus, elle peut être dotée d'une
protection contre la défaillance d'un disjoncteur permettant de commander le déclenchement du
disjoncteur de ligne de conversion de puissance primaire en amont en cas de nondéclenchement.
771
772
773
•
Sectionneur: La protection et le disjoncteur de la ligne de conversion de puissance en amont
doivent agir comme la protection principale contre les défauts de phase et de terre de la barre
omnibus.
774
775
776
777
Si le défaut peut encore provenir d'autres sources, le schéma de protection doit également éliminer le
défaut de ces sources.
6.2.3
778
779
La protection du/des circuit(s) de ligne d'alimentation doit être la protection principale contre les
défauts dans la section protégée de la/des ligne(s) de contact, et contre les surcharges thermiques.
780
781
Il convient que la protection principale fasse la distinction entre les conditions de défaut et les charges
importantes liées à l'exploitation du train (voir 5.2.3).
782
783
784
Pour les réseaux à courant alternatif, la fiabilité de la protection de la ligne pour la section protégée
doit être obtenue par l'application d'au moins l'une des méthodes suivantes, selon le concept de
protection prenant en compte les exigences de fonctionnement générales:
785
786
- M1: duplication de la protection principale en cas de lignes très chargées pour obtenir la
discrimination de charge;
787
788
- M2: protection de secours locale de réserve séparée capable de couvrir toute la section de
protection;
789
790
791
- M2 limitée, prise en charge par M4: si la protection de secours de réserve séparée ne peut pas
couvrir l'ensemble de la section de protection, la supervision de la protection principale est
exigée;
792
793
794
795
- M3 limitée, prise en charge par M4: si la protection de ligne en amont ne peut pas couvrir
l'ensemble de la section de protection, la supervision de la protection principale est exigée;
Dans ce cas, des fonctions de protection intégrées dans le même dispositif que la
protection principale peuvent également être utilisées pour compléter la redondance.
796
797
De plus, une protection contre la défaillance d'un disjoncteur peut être mise en œuvre pour
commander le déclenchement du disjoncteur de ligne en amont en cas de non-déclenchement.
798
799
Pour la protection contre les surcharges thermiques, une protection de secours n'est en général pas
exigée.
800
801
Des exemples de fonctions de protection qui peuvent être utilisées et d'autres détails sont présentés
dans l'EN 50152-3-1.
Ligne d'alimentation
22
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prEN 50633:2014
802
6.2.3.1
Courant alternatif 50 Hz – Conditions spéciales pour la protection de ligne
803
804
805
806
Les sections protégées des réseaux à courant alternatif 50 Hz peuvent être définies pour une seule
ligne ou peuvent être composées de lignes parallèles groupées en une seule section protégée. Pour
les sections protégées groupées, la sélectivité entre les lignes est obtenue par analyse automatique et
sectionnement séquentiel à l'issue de la période d'élimination d'un défaut initiale.
807
808
809
810
811
Les sections protégées simples sont disposées de manière à protéger une section de ligne placée
entre deux disjoncteurs dotés d'une protection ou une section simple, et à assurer la sélectivité avec
les sections de ligne adjacentes. La protection principale est en général assurée par la protection de
distance ou la protection à maximum de courant. Si la distance de protection est utilisée, des zones
temporisées peuvent être utilisées pour assurer la sélectivité.
812
813
Figure 3 — Exemple de sections protégées simples
814
815
Figure 4 — Exemple de section protégée groupée
816
817
818
819
820
821
Pour les sections protégées groupées, la philosophie de protection prévoit de déclencher l'ensemble
de la section protégée en cas de défaut sur une ligne. Suite à l'élimination du défaut (c'est-à-dire
pendant la durée de pause), d'autres opérations de sectionnement peuvent avoir lieu pour isoler la
sous-section contenant le défaut et rétablir l'alimentation. Cela peut être obtenu grâce au
réenclenchement ou à l'utilisation de schémas de protection générale avec liaisons de communication
entre les postes à l'intérieur de la section groupée.
822
823
EXEMPLE 1: S'agissant du système de réenclenchement de la protection de section groupée, les principales
phases fonctionnelles du sectionnement séquentiel en cas de défaut sont les suivantes:
824
1)
Un court-circuit se produit dans l'une des deux lignes;
825
2)
Les systèmes de protection de la sous-station de traction des deux lignes se déclenchent;
826
827
3)
Les deux disjoncteurs de ligne d'alimentation du poste de puissance de traction s'ouvrent et les deux lignes sont
mises hors tension;
828
829
4)
Au bout de quelques secondes, les relais à minimum de tension du poste de sectionnement provoquent l'ouverture
des disjoncteurs concernés afin d'obtenir la séparation électrique des deux lignes;
23
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prEN 50633:2014
830
831
5)
Au bout de quelques secondes encore (à partir de la séparation électrique des deux lignes), les deux disjoncteurs de
ligne d'alimentation du poste de puissance de traction se réenclenchent;
832
6)
Les disjoncteurs de ligne d'alimentation connectés à la ligne en défaut s'ouvrent de nouveau;
833
7)
Les disjoncteurs de ligne d'alimentation de la ligne saine restent fermés.
834
835
EXEMPLE 2: S'agissant du système étendu de protection de section groupée, les principales phases fonctionnelles
du sectionnement séquentiel en cas de défaut sont les suivantes:
836
1)
Un court-circuit se produit dans l'une des deux lignes;
837
2)
Les systèmes de protection de la sous-station de traction des deux lignes se déclenchent;
838
839
3)
Les deux disjoncteurs de ligne d'alimentation du poste de puissance de traction s'ouvrent et les deux lignes sont
mises hors tension. Les sous-sections saines sont identifiées pendant le défaut;
840
841
4)
Les commutateurs intermédiaires des sous-sections en défaut s'ouvrent pendant la durée de pause, ceux des soussections saines étant bloqués à l'ouverture;
842
5)
À l'issue de la séquence de sectionnement, seules les alimentations des sous-sections saines sont rétablies.
843
6.2.3.2
Courant alternatif 16,7 Hz – Conditions spéciales pour la protection de ligne
844
Les systèmes à courant alternatif 16,7 Hz se caractérisent par
845
•
des niveaux de court-circuit élevés pour les défauts à proximité du poste,
846
847
848
849
850
•
afin d'assurer des temps très rapides d'élimination d'un défaut, la commande de
déclenchement du système de protection et la réaction mécanique du disjoncteur sont tenues
d’être aussi rapides que possible afin d'obtenir l'élimination des défauts de courant élevé dans
la première moitié de période du courant de défaut, la durée entre deux passages à zéro dans
les systèmes 16,7 Hz étant d'environ 30 ms,
851
852
•
des lignes de transmission qui sont parallèles aux postes avoisinants ou aux postes de
sectionnement exigent des dispositions particulières pour assurer la sélectivité,
853
854
855
•
deux voies en principe qui sont connectées en parallèle dans un ou plusieurs emplacements
et qui peuvent être reconfigurées en déconnectant les sectionneurs exigent de pouvoir
modifier la protection entre des jeux de paramètres appropriés,
856
857
858
859
860
•
des chevauchements isolés et des isolateurs de section pouvant être pontés par les appareils
de prise de courant, provoquant une nouvelle mise sous tension d'une section en défaut par
une autre ligne d'alimentation au niveau de la même barre omnibus ou au poste suivant. Cela
peut exiger des paramètres de protection particuliers et/ou des dispositions d'alimentation
conformes à celles de la Figure 5.
substation A
„station“
(auxiliary)
feeder
track
feeder
~
track
feeder
~
~
~
„station“
(auxiliary)
feeder
substation B or switching station
main and local backup protection station feeder
main and local backup protection track feeder
861
862
marked areas: the possibility of bridging electrical sections by current collectors has to be considered
Anglais
Français
24
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substation A
Sous station A
"station" (auxiliary) feeder
ligne (auxiliaire) "de poste"
track feeder
ligne de voie
substation B or switching station
main and
feeder
local
backup
protection
Sous Station B ou poste de sectionnement
station
ligne d'alimentation de protection de secours principale et locale
main and local backup protection track feeder
ligne de voie de protection de secours principale et locale
Marked areas: the possibility of bridging
electrical sections by current collectors has to
be considered
Zones marquées: la possibilité de ponter les sections
électriques par des appareils de prise de courant est à
considérer
863
Figure 5 — Section de protection étendue par isolement de section pontée
864
865
866
867
868
À l'instar des réseaux 50 Hz, les sections protégées peuvent être définies pour une seule alimentation
de ligne ou peuvent être composées de lignes parallèles groupées en une seule section protégée.
Pour les sections protégées groupées, la sélectivité entre les lignes est obtenue par analyse manuelle
ou automatique et par sectionnement séquentiel à l'issue de la période d'élimination d'un défaut
initiale.
869
6.2.4
870
871
Les emplacements de sectionnement et de mise en parallèle peuvent être dotés de configurations de
protection principale et de secours distinctes. Dans ce cas, les exigences de 6.2.3 doivent s'appliquer.
872
873
D'autre part, ils peuvent être configurés pour faire fonctionner une séquence de sectionnement
postdéfaut, selon la conception du schéma de protection global.
874
6.2.5
875
876
877
La protection de l'autotransformateur, dans lequel sont installés les disjoncteurs, doit faire office de
protection principale pour les défauts de phase et de terre. Il convient qu'elle couvre également les
surcharges thermiques inadmissibles.
878
879
880
Si les autotransformateurs sont connectés par des sectionneurs ou des interrupteurs-sectionneurs, la
protection peut être télédéclenchée avec des disjoncteurs éloignés ou être intégrée dans la section
protégée des disjoncteurs éloignés.
881
882
883
884
Il convient que les autotransformateurs soient dotés de fonctions de protection intégrées qui peuvent
faire office de protection principale. En règle générale, il convient d'équiper les transformateurs de
traction à bain d'huile de relais Buchholz, d'un système de surveillance de la température et du niveau
d'huile, et éventuellement d'un système de surveillance de la température de l'enroulement.
885
886
Selon l'importance et les exigences de sélectivité eu égard aux postes d'autotransformateur
individuels, des schémas de protection supplémentaires peuvent être fournis.
887
6.2.6
888
889
890
Les appareillages à courant alternatif, en particulier les appareillages isolés plaqués de métal, peuvent
être isolés de la terre afin de pouvoir détecter les défauts d'isolement par détection de défaut à la
masse.
891
892
893
894
En cas de défaillance à l'intérieur de l'appareillage à courant alternatif, le défaut à la masse déclenche
immédiatement tous les disjoncteurs en amont et en aval. Cela signifie que si le défaut peut encore
provenir d'autres sources, il convient que le schéma de protection élimine également le défaut de ces
sources. En conséquence, des schémas de télédéclenchement peuvent être exigés.
895
896
897
898
Si la formation d'arc est susceptible de gravement endommager le matériel (appareillage à isolation
par air, par exemple), des dispositifs de protection contre les arcs peuvent être placés à l'appui du
système de protection afin de raccourcir la durée de détection et d'élimination du défaut et de limiter
l'énergie dissipée.
Ligne d'alimentation de poste de sectionnement
Autotransformateur
Protection de la masse
25
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prEN 50633:2014
899
6.3
Réseaux à courant continu
900
6.3.1
901
902
903
La protection du disjoncteur d'alimentation de conversion de puissance doit faire office de protection
principale contre les défauts de phase et de terre dans la section protégée de la ligne de conversion
de puissance.
904
905
906
Il convient que cette protection couvre également les surcharges thermiques inadmissibles. Dans les
réseaux de traction à courant continu, le disjoncteur de ligne de conversion de puissance est la seule
protection du convertisseur courant alternatif/courant continu contre les surcharges thermiques.
907
908
909
Par conséquent, il faut que la protection de la ligne de conversion de puissance tienne compte des
exigences en matière de capacité de tenue et de durée maximale d'élimination d'un défaut (voir
l'EN 50327).
910
911
NOTE Selon l'EN 50327, le transformateur et le convertisseur d'une sous-station de traction sont conçus pour résister à un
court-circuit pendant au moins 150 ms, sauf accord contraire entre l'acheteur et le fournisseur.
912
913
914
915
Il convient que l'unité de conversion de puissance soit dotée de fonctions de protection intégrées
venant à l'appui de la protection principale. Par exemple, il convient que les transformateurs de
traction de type sec soient équipés d'un système de surveillance de la température de l'enroulement et
de redresseurs à protection par fusible à diodes.
916
917
918
La fiabilité de la protection de conversion de puissance doit être obtenue par l'application d'au moins
l'une des méthodes suivantes, selon le concept de protection prenant en compte les exigences de
fonctionnement générales:
919
920
- M2: protection de secours locale de réserve séparée capable de couvrir toute la section de
protection.
921
922
- M3: les lignes d'alimentation entrantes primaires en amont peuvent être configurées en tant que
protection de secours éloignée.
923
924
- M3 limitée, prise en charge par M4: si la protection de ligne en amont ne peut pas couvrir
l'ensemble de la section de protection, la supervision de la protection principale est exigée;
925
926
927
De plus, la protection des lignes de conversion de puissance peut être dotée d'une protection contre la
défaillance d'un disjoncteur permettant de commander le déclenchement des disjoncteurs de ligne
entrants primaires en amont en cas de non-déclenchement.
928
929
930
Lors du déclenchement du disjoncteur de ligne de conversion de puissance, il convient que le
disjoncteur de ligne de barre omnibus en aval (s'il existe) soit également déclenché afin de séparer la
conversion de puissance.
931
932
Si le défaut peut encore provenir d'autres sources, le schéma de protection doit également éliminer le
défaut de ces sources.
933
6.3.2
934
Pour la ligne de barre omnibus, deux configurations de principe différentes peuvent être utilisées.
•
935
936
937
938
939
940
941
942
Ligne de conversion de puissance
Ligne de barre omnibus
Disjoncteur (CB) avec protection: La protection fait office de protection principale contre les
défauts de la barre omnibus. Elle peut en outre assurer une certaine protection de secours
(M3) pour la protection de ligne en aval.
La fiabilité de la protection de barre omnibus doit être augmentée par une protection en amont
agissant comme un système de secours éloigné (M3). De plus, elle peut être dotée d'une
protection contre la défaillance d'un disjoncteur permettant de commander le déclenchement
du disjoncteur de ligne de conversion de puissance primaire en amont en cas de nondéclenchement.
26
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943
944
Compte tenu de la nature du dispositif d'action directe, la sélectivité pour les défauts de
courant élevé sur la ligne peut être impossible.
945
946
NOTE 1 Même si la protection de ligne d'alimentation est ouverte, la ligne de barre omnibus s'ouvre également, la
réinitialisation du déclenchement de fonction de protection étant impossible avec un dispositif à action directe.
947
948
949
En cas de défauts internes dans un convertisseur, une protection contre le courant inversé
peut être utilisée pour empêcher les courants de défaut inversés alimentés par les autres
convertisseurs ou provenant des lignes.
950
951
952
•
Disjoncteur sans protection ni sectionneur: La protection et le disjoncteur de la ligne de
conversion de puissance en amont doivent agir comme la protection principale contre les
défauts dans la barre omnibus.
953
954
Des exemples de fonctions de protection qui peuvent être utilisées et d'autres détails sont présentés
dans l'EN 50123-7-1.
955
956
NOTE 2 Dans l'EN 50123-7-1, cette ligne est appelée "disjoncteur du redresseur" avec la désignation
fonctionnelle (R)
957
6.3.3
958
959
960
La protection de la ligne d'alimentation doit faire office de protection principale contre les défauts dans
la section protégée de la ligne de contact. Il convient qu'elle couvre également les surcharges
thermiques inadmissibles.
961
962
Selon la configuration de la ligne, c'est-à-dire la séparation au moyen de postes de sectionnement
avec disjoncteurs et protection associée, une ou plusieurs zones de protection peuvent s'appliquer.
963
964
Les disjoncteurs rapides limiteurs de courant à courant continu de classe H conformes à l'EN 50123-1
sont en général dotés d'un dispositif à action directe, qui peut faire office de protection principale.
965
966
NOTE 1 L'EN 50123-1 fait la distinction entre les disjoncteurs H-, les disjoncteurs V et les disjoncteurs S. En règle générale, les
disjoncteurs H sont utilisés pour la protection de ligne d'alimentation à courant continu.
967
968
Il convient que la protection principale fasse la distinction entre les charges importantes liées à
l'exploitation du train et les courts-circuits dans sa section protégée (voir 5.2.3).
969
970
971
La fiabilité de la protection de la ligne pour la section protégée est obtenue par l'application d'au moins
l'une des méthodes suivantes, selon le concept de protection prenant en compte les exigences de
fonctionnement générales:
972
973
- M1: duplication de la protection principale, si le déclencheur indirect est utilisé pour la protection
principale
974
975
EXEMPLE: Le déclencheur direct d'un disjoncteur rapide à courant continu peut être défini pour assurer le
classement de fiabilité M1 du déclencheur indirect assurant la protection principale.
976
977
- M2: protection de secours locale de réserve séparée capable de couvrir toute la section de
protection.
978
979
980
981
982
- M2 limitée, prise en charge par M4: si la protection de secours de réserve séparée ne peut pas
couvrir l'ensemble de la section de protection, la supervision de la protection principale
(voir 5.2.2) est exigée. De plus, une protection contre la défaillance d'un disjoncteur peut être
mise en œuvre pour commander le déclenchement du disjoncteur de ligne en amont en cas
de non-déclenchement.
983
984
985
986
987
- M3 limitée, prise en charge par M4: si la protection de secours de réserve séparée ne peut pas
couvrir l'ensemble de la section de protection, la supervision de la protection principale est
exigée. De plus, une protection contre la défaillance d'un disjoncteur peut être mise en œuvre
pour commander le déclenchement du disjoncteur de ligne en amont en cas de nondéclenchement.
Ligne d'alimentation
27
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988
989
990
- M2 limitée, prise en charge par M3: si la protection de secours de réserve séparée ne peut pas
couvrir l'ensemble de la section de protection, le télédéclenchement de la protection principale
de la ligne adjacente respective est exigée;
991
992
Pour la protection contre les surcharges thermiques, une protection de secours n'est en général pas
exigée.
993
994
Des exemples de fonctions de protection qui peuvent être utilisées et d'autres détails sont présentés
dans l'EN 50123-7-1.
995
NOTE 2 Dans l'EN 50123-7-1, cette ligne est appelée "disjoncteur de ligne" avec la désignation fonctionnelle (L)
996
6.3.4
997
998
Les emplacements de sectionnement et de mise en parallèle peuvent être dotés de configurations de
protection principale et de secours distinctes. Dans ce cas, les exigences de 6.3.3 s'appliquent.
999
1000
D'autre part, ils peuvent être configurés pour faire fonctionner une séquence de sectionnement
postdéfaut, selon la conception du schéma de protection global.
1001
6.3.5
1002
1003
1004
1005
1006
En principe, dans les postes à courant continu, l'appareillage à courant continu et l'armoire du
redresseur sont isolés de la terre. Les défauts d'isolement à l'intérieur d'un appareillage à courant
continu et d'une armoire de redresseur sont détectés par un système de détection de défaut à la
masse, à l'aide d'un dispositif de détection de courant ou de détection de tension d'impédance élevée
(voir l'EN 50123-7-1).
1007
1008
1009
1010
En cas de défaillance à l'intérieur de l'appareillage à courant continu, la détection du défaut à la
masse désactive tous les disjoncteurs en aval et en amont. Si le défaut peut encore provenir d'autres
sources, le schéma de protection doit également éliminer le défaut de ces sources. En conséquence,
des schémas de télédéclenchement peuvent être exigés.
1011
1012
La protection contre les défauts à la masse peut fournir une protection de secours (M3) pour la ligne
de conversion de puissance et partiellement pour la ligne de barre omnibus.
1013
6.4
1014
1015
1016
Le Tableau 1 donne un aperçu des méthodes visant à augmenter la fiabilité de la protection des
réseaux de traction électrique, en fonction de la configuration du réseau et selon les principes
généraux donnés en 5.2.
1017
1018
L'Annexe A informative donne des exemples de schémas de protection illustrant une application de
principes énoncés.
Ligne d'alimentation de poste de sectionnement
Protection de la masse
Aperçu des méthodes de fiabilité
1019
28
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1020
1021
Tableau 1 — Aperçu des méthodes de fiabilité
Emplacement de
la protection
Ligne de
conversion de
puissance
Options des méthodes de fiabilité:
(5.2.2)
a
Généralités:
protection interne du transformateur et/ou protection du convertisseur
Réseaux à courant alternatif:
M1: protection principale 2 indépendante pour les défauts internes de courant élevé
M2: protection de secours locale de cellule de réserve
M3: secours par protection en amont (éloignée)
Réseaux à courant continu:
M3: protection en amont
M3 limitée, prise en charge par M4: protection en amont avec supervision de la
protection principale
Ligne de barre
omnibus
Réseaux à courant alternatif avec disjoncteur:
M3: protection de secours éloignée par ligne de conversion de puissance
Réseaux à courant continu avec disjoncteur:
M3: protection de secours éloignée par ligne de conversion de puissance
b)
Réseaux à courant alternatif et à courant continu avec sectionneur :
protection contre les défauts de bus par une ligne de conversion de puissance en
amont
Ligne
d'alimentation
Réseaux à courant alternatif:
M1: duplication de la protection principale
M2: protection de secours locale de cellule de réserve
M2 limitée, prise en charge par M4: protection de secours locale de cellule séparée de
réserve avec supervision de la protection principale
M3 limitée, prise en charge par M4: protection en amont avec supervision de la
protection principale
Réseaux à courant continu:
M1: protection principale 2 indépendante
M2: protection de secours locale séparée de réserve
M2 limitée, prise en charge par M4: protection de secours locale séparée de réserve
avec supervision de la protection principale
M3 limitée, prise en charge par M4: protection en amont avec supervision de la
protection principale
M2 limitée, prise en charge par M3: protection de secours locale de cellule séparée de
réserve avec télédéclenchement de la ligne adjacente
29
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Emplacement de
la protection
Ligne
d'alimentation de
poste de
sectionnement
Options des méthodes de fiabilité:
(5.2.2)
a
Réseaux à courant alternatif:
M1: duplication de la protection principale
M2: protection de secours locale de cellule de réserve
M2 limitée, prise en charge par M4: protection de secours locale de cellule séparée de
réserve avec supervision de la protection principale
M3 limitée, prise en charge par M4: protection éloignée avec supervision de la
protection principale
Réseaux à courant continu:
M1: protection principale 2 indépendante
M2: protection de secours locale de cellule de réserve
M2 limitée, prise en charge par M4: protection de secours locale de cellule séparée de
réserve avec supervision de la protection principale
M3 limitée, prise en charge par M4: protection éloignée avec supervision de la
protection principale
M2 limitée, prise en charge par M3: protection de secours locale de cellule séparée de
réserve avec télédéclenchement de la ligne adjacente
Autotransformateur
Généralités
protection interne de transformateur
Réseaux à courant alternatif avec disjoncteur (CB):
Vient à l'appui des protections, et les méthodes de redondance peuvent être intégrées
en fonction de l'importance et des exigences de sélectivité
Réseaux à courant alternatif avec sectionneur:
protection par une ligne éloignée par télédéclenchement ou dans la section protégée
de la ligne éloignée
a
b
Une ou plusieurs méthodes de fiabilité Mx doivent être appliquées.
En général, ne s'applique pas aux systèmes 16,7 Hz.
1022
1023
7
Limites techniques et risques résiduels
1024
1025
1026
1027
1028
En général, le système de protection surveille les paramètres tels que la tension et le courant en
termes d'amplitude, de phase, de vitesse de montée, de fréquence, etc., en fonction de l'application.
Si l'un des paramètres de processus est hors de la plage prévue, la protection lance l'action
prédéfinie. Toutes les conditions de défaut ne peuvent pas être détectées par les systèmes de
protection.
1029
1030
Les limites techniques des risques résiduels génériques des systèmes de protection des réseaux de
traction électrique sont données au Tableau 2.
30
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1031
Tableau 2 — Limites techniques des risques résiduels génériques
Limites techniques
Risques résiduels
Certains courts-circuits avec impédance de
défaut élevée se produisent rarement et ne
peuvent pas être détectés lorsque la tension et le
courant sont dans la plage admise pour le
fonctionnement prévu du système.
Les conséquences de défauts non détectés
(dissipation de l'énergie provoquée par les courtscircuits avec impédance de défaut élevée, par
exemple) sont acceptées en termes dommage du
matériel. De même, l'expérience montre que les
blessures aux personnes provoquées par des
défauts non détectés sont des événements rares
pour les réseaux de traction électrique conformes
aux normes correspondantes (l'EN 50122, par
exemple).
Le délai entre l'occurrence d'un défaut et la
réussite de l'exécution de l'action prédéfinie pour
interrompre le courant de défaut est inévitable.
Le délai entre l'occurrence d'un défaut et l'action
prédéfinie, y compris la protection de secours, est
un délai accepté à risque.
Si une seule action prédéfinie universellement
valide
de
la
protection
n'existe
pas,
conformément à 5.4, la réponse exigée du
système de protection est convenue avec l'entité
responsable (le gestionnaire d'infrastructure, par
exemple).
Dans ce cas, le risque résiduel pour le système
de protection est accepté.
Le concept de redondance supplémentaire dans
l'architecture du système de protection présente
certaines limites en termes, par exemple, de
durée,
d'emplacement
ou
de
cas
de
fonctionnement particuliers, de sélectivité, etc.
Il est accepté que la protection de secours puisse
présenter une sensibilité réduite, une sélectivité
réduite et/ou un temps de réaction plus long,
certains paramètres pouvant alors dépasser la
plage admise de la conception du système
(énergie spécifique passante plus élevée et durée
de tension de contact plus longue, par exemple).
Le pontage des sections électriques par l'appareil
de prise de courant d'un train peut avoir un
impact sur les performances du système de
protection.
Dans ces cas, la réponse de la protection doit
être convenue avec le concepteur du
système/gestionnaire d'infrastructure.
EXEMPLE: Si des trains chevauchent une section isolée et
que, au même moment, un défaut se produit dans la section
électrique respective, cela peut avoir un impact sur la
détection d'un défaut (voir 6.2.3.2).
Dans ce cas, le risque résiduel pour le système
de protection peut être accepté.
1032
1033
1034
1035
1036
A la condition préalable que les exigences données dans la présente Norme, et dans les normes
applicables relatives au système et à l'équipement (la série EN 50122, par exemple) sont satisfaites et
que les limites techniques sont prises en compte dans le concept opérationnel respectivement, les
risques résiduels du système de protection du Tableau 2 sont largement acceptés.
1037
8
1038
1039
La conformité doit être évaluée par une revue de conception en tenant compte des informations
fournies dans le concept de protection.
Évaluation de conformité
31
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Annexe A
(informative)
1040
1041
1042
Exemples de schémas de protection
1043
1044
A.1
Généralités
1045
1046
1047
La présente Annexe informative donne quelques exemples de schémas de protection, en fonction des
exigences de la présente Norme. Les exemples peuvent servir de base, qui est à modifier en fonction
des exigences propres au système.
1048
A.2
1049
1050
1051
Selon l'architecture du réseau de traction électrique, présentée en une seule ligne, un exemple de
fonctions de protection est défini pour chaque section protégée (protection de ligne de barre omnibus,
par exemple).
1052
1053
1054
1055
Les fonctions de protection et les méthodes de fiabilité sont structurées dans une matrice. Les
colonnes présentent la protection principale et la méthode de fiabilité correspondant au défaut et à la
situation anormale spécifiés. Chaque ligne, correspondant à une section protégée, présente les
dispositifs de protection et leurs fonctions.
1056
1057
1058
Les blocs fonctionnels, qui décrivent la protection principale et la méthode de fiabilité avec les
fonctions de protection correspondantes, et qui sont présentés dans la même couleur sont intégrés
dans le même dispositif.
1059
1060
Pour chaque fonction, des entrées (transformateurs de mesure, par exemple) et des sorties (signal de
déclenchement, par exemple) sont définies, ainsi que la durée maximale d'élimination d'un défaut.
Description de la structure des exemples de schéma de protection
Busbar
short circuit
considered fault
Main protection or
reliability method
Functional block
(the same colour means the
same device)
main protection
CB A
CT A
impedance
protection Z<
CB A
t
CT A
VT A
Protected Section
„Busbar“
protection-function
CB B
M2: backup protection
CT A
CT B
overcurrent
protection I>,t
CB A
Output: Trip signal
t
Maximum fault clearance time
Input: Sensors
1061
Anglais
Français
considered fault
défaut considéré
Protected Section busbar
Barre omnibus de la section protégée
Input: Sensors
Entrée: Capteurs
Busbar short circuit
Court-circuit de la barre omnibus
main protection
protection principale
impedance protection
dispositif de protection à impédance
32
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1062
M2: backup protection
M2: protection de secours
overcurrent protection
protection à maximum de courant
Main protection or reliability method
Protection principale ou méthode de fiabilité
Functional block (the same colour means same device)
Bloc fonctionnel (la même couleur indique le même
dispositif)
protection function
fonction de protection
Output: Trip signal
Sortie: signal de déclenchement
Maximum fault clearance time
Durée maximale d'élimination d'un défaut
Figure 6 — Légende du schéma de protection
1063
33
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1064
A.3
Schémas de protection
1065
A.3.1 50 Hz courant alternatif - Exemple
power conversion
short circuit
contact line
short circuit
busbar
short circuit
overload
M3: upstream protection
Not in scope of this
standard
t
CB 0
Power
conversion
feeder
CB A
CT A
CT E
differential
protection
tank earth-fault
protection
M3: backup protection
- limited
main protection
main protection
CT A/
CT B
CB A
CT B
CB A
overcurrent
protection I>t
CT B
CB A
overcurrent
protection I>t
main Protection
CB A
CT/
Temp.
thermal
protection
CB A
t
t
t
CT E
M1: main 2 protection
buchholz
buchholz
protection
CB A
M2: backup protection
CT B
CT A
overcurrent
protection I>t
CB A
t
Busbar
feeder
VT B
Line
feeder
M3: contact-line-prot.
of parallel feeder
CT C/
VT B
CB C
impedance
protection Z<
(reverse)
main protection
main protection
CT C/
VT B
CB C
CT C
t
impedance
protection Z<
CB C
CT C/
Temp.
thermal
protection
CB C
high overcurrent
CB C
protection I>>>
t
CT C
M4: supervision
live
signal
vital functions
Alarm
M2: backup protection
CT C
overcurrent
protection I>t
1066
CB C
t
Contact
Line
Anglais
Français
power conversion short circuit
court-circuit de conversion de puissance
M3: upstream protection
M3 protection en amont
Not in scope of this standard
Hors du domaine d'application de la présente Norme
busbar short circuit
court-circuit de la barre omnibus
contact line short circuit
court-circuit de la ligne de contact
Overload
surcharge
main protection
protection principale
M3: backup protection - limited
M3: protection de secours - limitée
differential protection
protection différentielle
tank earth-fault protection
protection de défaut à la terre du réservoir
overcurrent protection
protection à maximum de courant
thermal protection
protection thermique
M1: main 2 protection
M1: protection principale 2
buchholz protection
protection Buchholz
M2: backup protection
M2: protection de secours
M3: contact line prot. of parallel feeder
M3: prot. de ligne de contact de la ligne parallèle
impedance protection Z< (reverse)
dispositif de protection à impédance <Z (inverse)
high overcurrent protection
protection à maximum de courant élevé
live signal
signal direct
vital functions
fonctions vitales
34
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1067
1068
Alarm
Alarme
Power conversion feeder
Ligne de conversion de puissance
Busbar feeder
Ligne de barre omnibus
Line feeder
Ligne d'alimentation
Contact Line
Ligne de contact
Figure 7 — Exemple de schéma de protection classique pour des réseaux de traction
électrique de 50 Hz à courant alternatif sans disjoncteur de ligne de barre omnibus
1069
35
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1070
1071
A.3.2 16,7 Hz courant alternatif - Exemple
busbar
short circuit
power conversion
short circuit
contact line
short circuit
overload
breaker failure
M2: backup protection
overcurrent
protection I>t
CT A
Power
conversion
feeder
CB A
CB A
t
CT A
M2: backup protection
main protection
CT A/
CT B
CT E
CT E
differential
protection
tank earth-fault
protection
CT B
CB A+B
CB A+B
overcurrent
protection I>t
main protection
main Protection
CT/
Temp.
CB A
thermal
protection
CB B
t
M1: main 2 protection
buchholz
CT B
Busbar
feeder
buchholz
protection
start
CB A+B
CB B
M2: backup protection
CT B
overcurrent
protection I>t
VT C
M2: backup protection
main protection
CB B
CT B/
CT D
busbar
protection
CB
B+D
CT D
overcurrent
protection I>t
breaker failure
protection
t
t
Line
feeder
main protection
CT B/
CT D
CB D
start
CB D
M3: backup protection
of adjacent station
CT D/
VT D
CT D
impedance
protection Z<
t
main protection
main protection
CB D
CT D/
VT D
CT D
impedance
protection Z<
CB D
CT D/
Temp.
thermal
protection
main protection
CB D
high overcurrent
CB D
protection I>>>
M4: supervision
VT D
live
signal
Contact
Line
vital functions
Alarm
1072
1073
Anglais
Français
power conversion short circuit
court-circuit de conversion de puissance
M2: backup protection
M2 protection de secours
busbar short circuit
court-circuit de la barre omnibus
contact line short circuit
court-circuit de la ligne de contact
overload
surcharge
breaker failure
défaillance du disjoncteur
M2: backup protection
M2: protection de secours
overcurrent protection
protection à maximum de courant
main protection
protection principale
differential protection
protection différentielle
tank earth-fault protection
protection de défaut à la terre du réservoir
thermal protection
protection thermique
M1: main 2 protection
M1: protection principale 2
buchholz protection
protection Buchholz
Busbar protection
Protection de la barre omnibus
Breaker failure protection
protection contre la défaillance d'un disjoncteur
M3: backup protection of adjacent station
M3: protection de secours du poste adjacent
impedance protection Z<
dispositif de protection à impédance <Z
high overcurrent protection
protection à maximum de courant élevé
live signal
signal direct
vital functions
fonctions vitales
Alarm
Alarme
36
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CB
B+D
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1074
1075
Power conversion feeder
Ligne de conversion de puissance
Busbar feeder
Ligne de barre omnibus
Line feeder
Ligne d'alimentation
Contact Line
Ligne de contact
Figure 8 — Exemple de schéma de protection classique pour des réseaux de traction
électrique de 16,7 Hz à courant alternatif avec protection de ligne de barre omnibus
1076
1077
37
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prEN 50633:2014
1078
1079
A.3.3 Courant continu - Exemple
busbar
short circuit
power conversion
short circuit
contact line
short circuit
overload
M3: upstream protection
Not in scope of this
standard
CB 0
t
CB A
Power
conversion
feeder
M2: backup protection
main protection
CT A
CT A
CT A
overcurrent
protection I>>
overcurrent
protection I>t
CB A+B
Shunt B
CB A+B
overcurrent
protection I>t
main protection
CT/
Temp.
Transf.
Temp.
CB A
t
thermal
protection
Overtemperature
CB
A+B
CB
A+B
t
M4: supervision
live
signal
M1 main 2 protection
Rect.
fuse
Diode fuse
protection
M1: main 2 protection
Busbar
feeder
CB B
Imax
Shunt
B
reverse
overcurrent I>t
vital functions
Alarm
CB A+B
M2: backup protection,
limited
main protection
CB
A+B
CB B
direct overcurrent
release, Imax
CB B
Shunt
B
direct overcurrent
release, Imax
CB B
t
t
M1: main 2 protection
Shunt B
Shunt
B
overcurrent
release, Imax
CB B
t
M3: backup protection
of adjacent station
Line
feeder
Shunt
C
Shunt
C
CB C
UB
Imax
main protection
overcurrent
protection I>,t
CB C
di/dt protection
CB C
undervoltage
protection
CB C
CB C
main protection
direct overcurrent
release, Imax
CB C
Shunt C
thermal
protection
CB C
M1: main 2 protection
t
Shunt C
Shunt
C
Shunt
C
overcurrent
release, Imax
CB C
Delta I protection
CB C
M2: backup protection
UB
Shunt
C
Shunt
C
UB
Contact
Line
overcurrent
protection I>,t
CB C
di/dt protection
CB C
undervoltage
protection
CB C
t
1080
1081
Anglais
Français
power conversion short circuit
court-circuit de conversion de puissance
M3: upstream protection
M3 protection en amont
Not in scope of this standard
Hors du domaine d'application de la présente Norme
busbar short circuit
court-circuit de la barre omnibus
contact line short circuit
court-circuit de la ligne de contact
Overload
surcharge
main protection
protection principale
overcurrent protection
protection à maximum de courant
M2: backup protection
M2: protection de secours
thermal protection
protection thermique
Over-temperature
échauffement
M1: main 2 protection
M1: protection principale 2
Rect. Fuse
Fusible de redresseur
Diode fuse protection
protection par fusible à diodes
live signal
signal direct
vital functions
fonctions vitales
Alarm
Alarme
38
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1082
1083
Reverse overcurrent
Maximum de courant inverse
direct overcurrent release
Déclenchement à maximum de courant direct
M2: backup protection - limited
M3: protection de secours - limitée
overcurrent release
Déclenchement à maximum de courant
M3: backup protection of adjacent station
M3: protection de secours du poste adjacent
di/dt protection
Protection di/dt
undervoltage protection
protection à minimum de tension
Delta I protection
Protection delta I
Power conversion feeder
Ligne de conversion de puissance
Busbar feeder
Ligne de barre omnibus
Line feeder
Ligne d'alimentation
Contact Line
Ligne de contact
Figure 9 — Exemple de schéma de protection classique pour des réseaux de traction
électrique à courant continu avec protection de ligne de barre omnibus
1084
39
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Annexe B
(informative)
1085
1086
1087
1088
Exemple de concept de protection d'une section de ligne de 25 kV
1089
NOTE Le contenu de la présente Annexe est à l'étude, et s'appuie également sur les commentaires de l'enquête Cenelec.
1090
B.1
1091
1092
1093
1094
L'exemple d'un concept de protection de la présente Annexe informative repose sur une ligne
d'alimentation de 25 kV appliquée dans un système étendu de section protégée groupée
correspondant à l'Exemple 2 donné en 6.2.3.1, et configuré selon un système d'automatisation de
poste EN 61850.
1095
1096
1097
1098
1099
1100
Il peut servir d'exemple pour présenter le contenu de base d'un concept de protection pour ce type de
configuration. Les valeurs concrètes, ainsi que les détails des exigences de mise en œuvre présentés
dans la présente Annexe n'ont pas vocation à être considérés comme de bonnes pratiques ni des
recommandations, mais plutôt comme un exemple de mise en œuvre. Comme le précise le texte
normatif, ces aspects et les valeurs concrètes sont à définir dans le processus intégré du système et
de la conception de protection.
1101
B.2
1102
1103
1104
La conception commence par le concept de protection. L'exemple donné décrit le concept de
protection d'une section de ligne de 25 kV classique, avec des postes de mise en parallèle
intermédiaires (voir Figure B.1).
Généralités
Description du système
1105
1106
Anglais
Français
Feeder station
Poste de ligne d’alimentation
Feeder
Ligne d’alimentation
1107
Figure B.1 — Schéma unifilaire du système
1108
1109
1110
1111
1112
La section est à isoler comme une section de protection groupée, les deux lignes de voie étant
déclenchées et éliminées suite à un défaut par les disjoncteurs limitrophes. Au niveau des postes de
mise en parallèle intermédiaires, les commutateurs restent fermés pendant le défaut. Pendant la
durée de pause, les commutateurs intermédiaires de la ligne en défaut s'ouvrent, puis l'alimentation
est rétablie pour la ligne saine.
1113
1114
Il est proposé que le système doive être mis en œuvre à l'aide du système d’automatisation de poste
(SAS) EN 61850 sur chaque site.
1115
40
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1116
B.3
Conditions de défaut
1117
1118
Les conditions de défaut et situations anormales couvertes par cette instruction de protection sont
définies comme suit:
1119
1120
-
tous les défauts de court-circuit solides d'un conducteur de ligne vers le circuit de retour et la
partie métallique à la terre entre les disjoncteurs de sectionnement;
1121
1122
1123
-
les défauts d'impédance élevée d'une partie métallique à la terre sur un conducteur de ligne
entre les disjoncteurs de sectionnement dans la mesure du possible, et sans ajouter de
fonctions de protection particulières pour les défauts d'impédance élevée;
1124
1125
-
protection contre les surcharges d'un conducteur de ligne entre les disjoncteurs de
sectionnement.
1126
B.4
1127
1128
Tous les défauts de court-circuit solides sont éliminés en moins de 200 ms. Le temps de
fonctionnement et d'élimination considéré de l'appareillage est de 100 ms.
1129
B.5
1130
1131
1132
1133
1134
1135
1136
Pour obtenir le temps d'élimination exigé, les fonctions de protection de distance doivent être utilisées
sur chaque ligne d'alimentation aux extrémités de la section. Une protection de distance à trois zones
est à utiliser avec une portée réduite et à autorisation, la portée de zone 1 assurant la protection
instantanée de 85 % de la section. La portée de zone 2 est définie pour assurer la protection contre
les défauts dans la section en aval, la zone 3 assurant un certain degré de portée inversée comme
protection de secours. La zone 1 et la zone 2 assurent la protection dans le sens direct avant
uniquement.
1137
B.6
1138
1139
1140
Le classement de fiabilité M1 est à assurer au niveau des sites de sectionnement, avec une protection
de distance totale de la section. De plus, la protection de distance fournie au niveau des sites
intermédiaires assure une fiabilité M3 en lançant à distance la séquence de déclenchement.
1141
La fiabilité de classe M1 doit être appliquée à chaque élément de la séquence, à savoir:
Temps d’élimination
Fonctions de protection principale
Méthodes de fiabilité
1142
-
la détection et le déclenchement;
1143
-
le démaillage (ouverture des commutateurs intermédiaires);
1144
-
le réenclenchement.
1145
B.7
1146
1147
1148
Étant donné qu'il s'agit d'une section groupée, il existe une section de protection, et la sélectivité avec
les défauts dans les zones de distance en aval est assurée par les marges de durée de gradation de
zone de distance.
1149
B.8
1150
1151
1152
La zone 1 fonctionne de manière instantanée, sans retard volontaire. La durée de gradation
fonctionne par paliers de 150 ms. Par conséquent, la zone 2 et la zone 3 fonctionnent respectivement
avec un retard de 150 ms et de 300 ms.
Sélectivité
Exigences de durée de gradation
41
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1153
B.9
Exigences de coordination
1154
1155
1156
1157
Si la section est directement alimentée à partir d'un point d'alimentation secteur, il est exigé que la
protection principale et la protection de secours fonctionnent sous 500 ms. La portée de la protection
en amont est coordonnée de manière à empêcher toute perte d'alimentation due à la protection de la
ligne d'alimentation principale et de secours.
1158
B.10
1159
1160
1161
1162
1163
1164
1165
Les réglages de protection sont calculés conformément aux exigences du concept de protection. Ils
sont à approuver et à consigner dans un système de gestion des documents contrôlé en tenant
compte des exigences et du cadre de développement du système d'automatisation de poste (SAS). Il
convient de développer les fichiers SCL (Substation Configuration Language) et les fichiers de
dispositif IED à l'aide d'un outil de configuration de système approuvé et de les stocker dans un
système de gestion des documents contrôlé. Aucune modification de la structure de fichier SCL n'est
admise hors du cadre d'un processus formel de contrôle des modifications d'état du système.
1166
1167
1168
1169
Il convient de procéder aux essais individuels de série du déclenchement du système tous les cinq
ans, afin de vérifier la séquence de sectionnement complète de déclenchement et de
réenclenchement. Il convient de réaliser également cette procédure en cas de fonctionnement
anormal du système.
1170
B.11
1171
1172
1173
1174
Pour chaque ligne, une seule protection et un seul dispositif de contrôle logique est à utiliser pour la
distance principale et les fonctions logiques de sectionnement. Ils intègrent également un nœud
logique de surcharge thermique. Le nœud de protection logique M1 de prise en charge est à installer
dans un seul dispositif logique séparé pour chaque site.
1175
1176
La Figure B.2 présente un diagramme fonctionnel donnant la fonctionnalité de nœud logique associée
aux disjoncteurs de ligne du schéma.
Exigences d’entretien
Structure du dispositif de protection
42
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1177
1178
Anglais
Français
Line CT
TC de ligne
Class
Classe
Line current
Courant de ligne
Protection operated
Protection activée
Underimpedance trip
Déclenchement à faible impédance
Block function
Fonction de bloc
Function enable
Fonction active
Control logic
Logique de contrôle
AND
ET
Busbar VT
TT de barre omnibus
Busbar voltage
Tension de barre omnibus
43
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Outgoing TF or ATF circuit breaker
Disjoncteur TF ou ATF sortant
Circuit breaker open
Disjoncteur ouvert
Circuit breaker closed
Disjoncteur fermé
Circuit earth
Terre du circuit
1179
Figure B.2 — Diagramme fonctionnel du schéma
1180
44
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1181
B.12
Séquence de fonctionnement
1182
1183
1184
1185
S'agissant d'un schéma séquentiel de ce type, il est utile de fournir un schéma de séquence dans le
cadre de la documentation de conception, qui présente l'ordre normal et les temporisations classiques
de la séquence de sectionnement en cas de défaut sur la Ligne A. La Figure B.3 présente un schéma
de séquence classique.
1186
1187
Anglais
1188
Français
GOOSE intertrip
Télédéclenchement GOOSE
Current direction
Direction du courant
Trip
Déclenchement
GOOSE block open
Bloc GOOSE ouvert
Open
Ouvert
Close
fermé
Figure B.3 — Schéma de séquence du schéma – Défaut sur la Ligne A
45
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prEN 50633:2014
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supérieure à 1 kV
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travaillant sur ou à proximité des lignes aériennes de contact
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1214
46
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