regles de l`art pour le remplacement des transformateurs

REGLES DE L’ART POUR LE REMPLACEMENT DES
TRANSFORMATEURS A L’ASKAREL EN RESEAU DE DISTRIBUTION
C1/108 – 11.1997
1.
Objet
Ces règles de l'art décrivent les mesures qui devront être prises lors du remplacement des
transformateurs à l'Askarel en réseau de distribution pour lesquels des dispositions particulières
sont exigées dans le contexte du maintien de la sécurité au feu des cabines prévu dans l'article
104.04.e du RGIE complétées par les dispositions normatives de la NBN C 18-200 et NBN S 21201, 202 et 203.
L'objectif est de remplacer ces transformateurs par un dispositif qui offre les mêmes garanties de
sécurité que l'appareil remplacé.
Cette solution est applicable pour des transformateurs de type hermétique jusqu'à 630 kVA.
2.
Choix des solutions de remplacements
Les transformateurs à l'Askarel visés au § 1 seront remplacés:
• soit par des transformateurs à l'huile minérale munis d'une protection électrique efficace contre
les effets thermiques de défaut interne;
• soit par des transformateurs contenant un liquide diélectrique à point de feu > 300° C;
• soit par des transformateurs de type sec.
2.1.
Transformateurs à l'huile minérale munis d'une protection électrique efficace contre les
effets thermiques de défaut interne
La protection électrique de chaque transformateur comprend la protection contre la surintensité au
moyen de fusibles haute tension limiteurs de courant selon la norme EN 60282 - 1 et une protection
contre la surpression. Les deux mesures de protection sont associées à une coupure automatique
tripolaire de l'alimentation du transformateur.
Le seuil de fonctionnement de la protection contre la surpression est compris entre 1.3 ± 0,05 bar.
Les caractéristiques de la protection sont données en annexe.
2.2.
Transformateurs contenant un liquide diélectrique avec point de feu > 300 ° C
Ce fluide doit répondre aux classes de feu K2 ou K3, comme prévu dans la norme NBN-EN 61100.
2.3.
Transformateurs de type sec
Les transformateurs de type sec doivent répondre à la classe de feu F1, selon la norme
NBN C 52-726 (HD 464 S1).
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Annexe : Réalisation de la protection électrique
1.
Principe
La protection est assurée par
• des fusibles limiteurs (NBN-EN 60282-1) qui assurent une élimination rapide des courants de
défaut élevés et limitent leurs effets;
• un "combiné interrupteur-fusibles" (NBN-EN 60420) qui assure une mise hors tension triphasée
sous l'action des percuteurs des fusibles;
• un relais détecteur de surpression interne dans le transformateur qui actionne également
l'ouverture de l'interrupteur; il assure la protection dans le cas d'une augmentation dangereuse
de la pression interne du transformateur.
Cette solution est applicable pour des transformateurs de type hermétique jusqu'à 630 kVA.
2.
Critères de sélection des fusibles (au primaire des transformateurs)
a) Le courant assigné du fusible doit être tel que son échauffement reste admissible, même en
régime de surcharge du transformateur et compte tenu des conditions d'installation.
b) La caractéristique temps/courant de pré-arc minimale du fusible doit être suffisante pour
supporter le courant d'appel du transformateur.
c) Le courant de pré-arc de la caractéristique temps/courant doit être aussi faible que possible,
dans la partie 10s, de façon à assurer la protection du transformateur.
d) Le courant de transition effectif du combiné interrupteur-fusibles (c'est-à-dire le courant minimum
de pré-arc du fusible pour un temps correspondant à 0,9 fois le temps d'ouverture de
l'interrupteur sous l'action des percuteurs cfr. NBN-EN 60420) doit être inférieur au courant de
transition assigné du combiné interrupteur-fusibles (valeur assignée annoncée par le fabricant de
l'interrupteur).
e) Le courant de transition effectif du combiné interrupteur-fusibles (voir ci-dessus) doit être inférieur
au courant de court-circuit triphasé au secondaire (NBN-EN 60420).
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3.
Système de protection par surpression
3.1.
Schéma de principe
Le schéma de principe est donné à la figure 1 : un relais placé sur le transformateur ferme un
contact de déclenchement lorsque le pression interne dans le transformateur dépasse le seuil fixé;
le combiné interrupteur-fusibles est équipé d'une bobine de déclenchement (généralement cette
bobine actionne le même mécanisme que le percuteur des fusibles). Un boîtier auxiliaire fournit la
tension d'alimentation et assure une temporisation de l'ordre du déclenchement.
Bobine de déclenchement
O
420/235 V
Source
auxiliaire
R
S
T
Cellule protection
départ transfo
N
Relais de surpression
O
O
Transformateur
Fig. 1 : Schéma de principe de la protection par surpression.
3.2.
Détecteur de pression
Le détecteur est pourvu d'un contact électrique de fermeture lorsque la pression interne absolue
atteint un seuil (typiquement 1.3 ± 0,05 bar absolu) supérieur à la valeur maximum en condition
extrême de service et inférieur à la pression de tenue de la cuve du transformateur. La conception
du détecteur ou la disposition de montage est prévue pour permettre un contrôle de la fonction de
déclenchement.
3.3.
Source auxiliaire de tension
La source auxiliaire de tension est raccordée en direct aux bornes BT du transformateur à protéger.
Elle se trouve dans un boîtier qui comprend :
•
•
•
•
•
•
•
•
des fusibles de protection de l'alimentation
un interrupteur de mise en/hors service de l'alimentation
un témoin de présence de tension d'alimentation
un transformateur monophasé et un pont redresseur
un condensateur électrolytique
un relais de temporisation (cf. § 3.4)
des bornes de test du condensateur et du contact du relais
éventuellement, un circuit intégré de contrôle par décharge du condensateur
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3.4.
Temporisation du déclenchement
Le relais de temporisation est utilisé afin de coordonner le déclenchement par surpression avec les
caractéristiques du combiné interrupteur-fusibles, selon les prescriptions de la NBN-EN 60420 pour
le courant d'intersection : le temps total d'ouverture du combiné sous l'action de la protection doit
être supérieur ou égal au temps de pré-arc pour un courant correspondant au courant (Is)
d'intersection assigné de l'interrupteur sur la caractéristique maximale temps courant (sur base
d'une tolérance sur le courant de + 6,5 %) du fusible.
La temporisation sera généralement comprise entre 0.05 et 0.2s, elle laisse le temps aux fusibles de
couper avant l'interrupteur en cas de courant élevé et permet par ailleurs d'éviter des
déclenchements intempestifs dus à des fermetures éventuelles du contact du relais de détection de
pression sous l'action de chocs mécaniques.
3.5.
Bobine de déclenchement
La bobine de déclenchement actionne l'ouverture du combiné interrupteur-fusibles, généralement
par action sur la tringlerie de déclenchement par les percuteurs des fusibles. L'énergie de
manoeuvre de l'interrupteur est emmagasinée dans un ressort.
L'énergie d'excitation de la bobine est fournie par le condensateur de la source auxiliaire.
3.6.
Contrôles
La fonction de déclenchement est contrôlée à la mise en service.
Le témoin de présence de tension d'alimentation de la source auxiliaire est vérifié
occasionnellement.
4.
Transformateur de remplacement
Le transformateur de remplacement est du type hermétique; la surpression interne en condition de
service extrême est inférieure au seuil de fonctionnement du relais de surpression et des essais de
type démontrent :
• sa tenue statique à une pression supérieure au seuil du relais de surpression
• sa tenue à la fatigue mécanique (essais de cycles en pression interne)
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