Bibliothèque technique gratuite

Section 2. Matériel électrique et installations électriques à usage général

Chapitre 2.8. Protection contre les surtensions

Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Règles d'exploitation technique des installations électriques grand public (PTE)

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2.8.1. Les installations électriques des Consommateurs doivent disposer d'une protection contre la foudre et les surtensions internes, réalisée conformément aux exigences des règles d'installation des installations électriques.

Les lignes de transport d'électricité, l'appareillage de commutation extérieur, l'appareillage, les appareillages de commutation et les sous-stations sont protégés contre les coups de foudre directs et les surtensions de foudre provenant de la ligne de transport d'électricité. La protection des bâtiments ZRU et des sous-stations fermées, ainsi que des bâtiments et des structures situés sur le territoire des sous-stations (installations pétrolières, électrolyse, réservoirs de liquides ou de gaz inflammables, etc.) est effectuée conformément aux exigences établies.

2.8.2. Lors de l'acceptation après l'installation des dispositifs de protection contre la foudre, la documentation technique suivante doit être transférée au Consommateur :

2.8.3. Les consommateurs doivent stocker les données systématisées suivantes :

Pour chaque appareillage extérieur, les contours des zones de protection des paratonnerres, des mâts de projecteurs, des structures métalliques et en béton armé, dans les zones desquelles tombent des parties conductrices de courant ouvertes, doivent être tracés.

2.8.4. Suspension de câbles de lignes aériennes d'une tension jusqu'à 1000 V (éclairage, téléphone, etc.) sur des structures d'appareillage extérieur, des paratonnerres autoportants, des mâts de projecteurs, des cheminées et des tours de refroidissement et l'alimentation de ces lignes à ces structures, ainsi que la fourniture de ces lignes aux locaux explosifs n'est pas autorisée.

Les lignes spécifiées doivent être réalisées par des câbles avec une gaine métallique dans le sol. Les gaines des câbles doivent être mises à la terre. Le raccordement des lignes aux locaux explosifs doit être effectué en tenant compte des exigences des instructions en vigueur pour la protection contre la foudre des bâtiments et des structures.

2.8.5. Chaque année avant la saison des orages, l'état de la protection contre les surtensions des appareillages de commutation et des lignes de transport d'énergie doit être vérifié et la disponibilité de la protection contre la foudre et les surtensions internes doit être assurée.

Les consommateurs doivent enregistrer les cas de pannes de foudre et de dommages aux lignes aériennes, aux appareillages de commutation et aux équipements des postes de transformation. Sur la base des données obtenues, une évaluation de la fiabilité de la protection contre la foudre doit être effectuée et, si nécessaire, des mesures doivent être développées pour améliorer sa fiabilité.

Lors de l'installation d'appareils ou d'équipements non standard dans l'appareillage, il est nécessaire de développer des mesures de protection contre la foudre appropriées.

2.8.6. Les parafoudres et les parafoudres de toutes les tensions doivent être activés en permanence.

L'arrêt pour la période hivernale (ou certains de ses mois) des parafoudres à soupape, conçus uniquement pour la protection contre les surtensions de foudre dans les zones de vents d'ouragan, de glace, de changements brusques de température et de pollution intense, est autorisé dans l'appareillage extérieur.

2.8.7. Les essais préventifs des parafoudres à soupapes et tubulaires, ainsi que des parafoudres, doivent être effectués conformément aux normes d'essai des équipements électriques (annexe 3).

2.8.8. Les parafoudres tubulaires et les espaces de protection doivent être inspectés lors du contournement des lignes électriques. Le fonctionnement des parafoudres est noté dans les feuilles de dérivation. Les essais des parafoudres tubulaires avec retrait des supports sont effectués 1 fois en 3 ans.

L'inspection au montage sans démontage, ainsi que les inspections et contrôles complémentaires des parafoudres tubulaires installés dans des zones de pollution intense, doivent être effectués conformément aux exigences des réglementations locales.

La réparation des parafoudres tubulaires doit être effectuée si nécessaire, en fonction des résultats des contrôles et des inspections.

2.8.9. L'inspection des équipements de protection contre les surtensions dans les sous-stations doit être effectuée :

dans les installations avec un personnel constamment en service - pendant les rondes régulières, ainsi qu'après chaque orage qui a provoqué le fonctionnement de la protection de relais sur les lignes aériennes sortantes ;

dans les installations sans service constant du personnel - lors des inspections de tous les équipements.

2.8.10. Sur les lignes aériennes avec une tension allant jusqu'à 1000 V, avant la saison des orages, sélectivement, à la discrétion du Consommateur responsable de l'économie électrique, l'état de fonctionnement de la mise à la terre des crochets et broches des isolateurs installés sur des supports en béton armé, ainsi que les raccords de ces supports, doivent être vérifiés. En présence d'un fil neutre, la mise à zéro de ces éléments est également contrôlée.

Sur les lignes aériennes construites sur des poteaux en bois, la mise à la terre et la mise à zéro des crochets et des broches isolantes sur les poteaux avec protection contre les surtensions sont vérifiées, ainsi que l'endroit où le fil neutre est remis à la terre.

2.8.11. Dans les réseaux avec neutre isolé ou avec compensation des courants capacitifs, le fonctionnement des lignes électriques aériennes et câblées avec un défaut à la terre est autorisé jusqu'à ce que le dommage soit éliminé.

Dans le même temps, la recherche d'un lieu de dommage sur les lignes aériennes passant dans une zone peuplée, où il existe un danger de choc électrique pour les personnes et les animaux, doit être lancée immédiatement et les dommages doivent être éliminés dès que possible.

S'il y a un défaut à la terre dans le réseau en ce moment, l'arrêt des inductances de suppression d'arc n'est pas autorisé. Dans les réseaux électriques avec des exigences accrues en matière de sécurité électrique des personnes (organisations de l'industrie minière, extraction de tourbe, etc.), le travail avec un défaut à la terre monophasé n'est pas autorisé. Dans ces réseaux, toutes les lignes sortant du poste doivent être équipées d'une protection contre les défauts à la terre.

2.8.12. Dans les réseaux de tension de générateur, ainsi que dans les réseaux auxquels sont connectés des moteurs électriques haute tension, lorsqu'un court-circuit monophasé se produit dans l'enroulement du stator, la machine doit se déconnecter automatiquement du réseau si le courant de défaut à la terre dépasse 5 A. Si le courant de défaut ne dépasse pas 5 A, le fonctionnement est autorisé pas plus de 2 heures, après quoi la machine doit être éteinte. S'il est établi que le lieu du défaut à la terre n'est pas dans l'enroulement du stator, à la discrétion du responsable technique du Consommateur, il est permis de faire fonctionner la machine tournante avec un défaut à la terre dans le réseau jusqu'à 6 heures.

2.8.13. La compensation du courant capacitif de défaut à la terre par des réactances d'arc doit être utilisée pour les courants capacitifs dépassant les valeurs suivantes :

Dans les réseaux avec une tension de 6 à 35 kV avec des lignes aériennes sur des supports en béton armé et en métal, les extincteurs à arc sont utilisés avec un courant de défaut à la terre capacitif supérieur à 10 A.

L'exploitation de réseaux avec une tension de 6 à 35 kV sans compensation du courant capacitif à ses valeurs dépassant celles indiquées ci-dessus n'est pas autorisée.

Pour compenser le courant de défaut à la terre capacitif dans les réseaux, il convient d'utiliser des réactances de suppression d'arc de mise à la terre avec régulation de courant automatique ou manuelle.

Les mesures des courants capacitifs, des courants des réacteurs d'arc, des courants de défaut à la terre et des tensions de déplacement du neutre doivent être effectuées lors de la mise en service des réacteurs d'arc et avec des changements importants dans les modes de fonctionnement du réseau, mais au moins une fois tous les 1 ans.

2.8.14. La puissance des réacteurs d'extinction d'arc doit être choisie en fonction du courant capacitif du réseau, en tenant compte de son évolution future.

Des réacteurs d'extinction d'arc de mise à la terre doivent être installés dans les sous-stations connectées au réseau compensé par au moins deux lignes électriques. L'installation de réacteurs dans les sous-stations en cul-de-sac n'est pas autorisée.

Les réactances d'arc doivent être connectées aux neutres des transformateurs via des sectionneurs.

Pour connecter des réacteurs d'arc, en règle générale, des transformateurs avec une connexion d'enroulement étoile-triangle doivent être utilisés.

Le raccordement de réactances d'arc à des transformateurs protégés par des fusibles n'est pas autorisé.

L'entrée de la réactance d'arc destinée à la mise à la terre doit être connectée à un dispositif de mise à la terre commun via un transformateur de courant.

2.8.15. Les réacteurs de suppression d'arc doivent être réglés en résonance.

Un réglage avec surcompensation est autorisé, dans lequel la composante réactive du courant de défaut à la terre ne doit pas dépasser 5 A et le degré de désaccord ne doit pas dépasser 5%. Si les réacteurs de suppression d'arc installés dans un réseau avec une tension de 6 ¸ 20 kV ont une grande différence dans les courants des branches adjacentes, il est permis de s'ajuster avec une composante réactive du courant de défaut à la terre ne dépassant pas 10 A. Dans réseaux avec une tension de 35 kV à un courant capacitif inférieur à 15 A, un degré de désaccord ne dépassant pas 10% est autorisé . L'utilisation de réglages avec sous-compensation est autorisée temporairement, à condition que des déséquilibres d'urgence dans les capacités des phases du réseau (par exemple, lorsqu'un fil casse) conduisent à l'apparition d'une tension de déplacement du neutre qui ne dépasse pas 70% de la tension de phase.

2.8.16. Dans les réseaux fonctionnant avec une compensation de courant capacitive, la tension de déséquilibre ne doit pas dépasser 0,75 % de la tension de phase.

En l'absence de défaut à la terre dans le réseau, la tension de polarisation neutre est autorisée pas plus de 15% de la tension de phase pendant une longue période et pas plus de 30% pendant 1 heure.

La réduction de la tension de déséquilibre et du déplacement du neutre aux valeurs spécifiées doit être effectuée en égalisant les capacités des phases du réseau par rapport à la terre (modification de la position relative des fils de phase, répartition des condensateurs de couplage haute fréquence entre les phases des lignes).

Lors du raccordement au réseau de condensateurs de couplage haute fréquence et de condensateurs de protection contre la foudre de machines tournantes, il convient de vérifier l'admissibilité de l'asymétrie des capacités de phase par rapport à la terre.

L'activation et la désactivation phase par phase des lignes électriques aériennes et câblées, pouvant entraîner une tension de déplacement du neutre dépassant les valeurs spécifiées, n'est pas autorisée.

2.8.17. Dans les réseaux avec une tension de 6 ¸ 10 kV, en règle générale, des réacteurs d'arc réglables en douceur avec réglage automatique du courant de compensation doivent être utilisés.

Lors de l'utilisation d'inductances de suppression d'arc avec contrôle manuel du courant, les valeurs de réglage doivent être déterminées par le compteur de désaccord de compensation. Si un tel dispositif n'est pas disponible, les réglages doivent être sélectionnés en fonction des résultats des mesures des courants de défaut à la terre, des courants capacitifs, du courant de compensation, en tenant compte de la tension de déplacement du neutre.

2.8.18. Dans les installations avec disjoncteurs à vide, en règle générale, des mesures doivent être prises pour se protéger contre les surtensions de commutation. Le refus de la protection contre les surtensions doit être justifié.

2.8.19. Un consommateur alimenté par un réseau fonctionnant avec une compensation de courant capacitive doit informer sans délai le personnel d'exploitation du système électrique des modifications de son schéma de réseau pour la restructuration des réacteurs d'extinction d'arc.

2.8.20. Dans les sous-stations avec une tension de 110 ¸ 220 kV, afin d'éviter l'apparition de surtensions dues à des déplacements spontanés du neutre ou à des processus ferrorésonnants dangereux, les actions opérationnelles doivent commencer par la mise à la terre du neutre du transformateur, qui est inclus dans un système de jeu de barres non chargé avec transformateurs de tension NKF-110 et NKF-220.

Avant de séparer du réseau un système de jeu de barres non chargé avec des transformateurs de types NKF-110 et NKF-220, le neutre du transformateur d'alimentation doit être mis à la terre.

Les tableaux 150 ¸ 220 kV avec transformateurs de tension électromagnétiques et interrupteurs, dont les contacts sont shuntés par des condensateurs, doivent être vérifiés quant à la possibilité de surtensions ferrorésonnantes lors des déconnexions du système de jeu de barres. Si nécessaire, des mesures doivent être prises pour empêcher les processus de ferrorésonance lors des arrêts opérationnels et automatiques.

Dans les réseaux et les connexions avec une tension de 6 ¸ 35 kV, si nécessaire, des mesures doivent être prises pour éviter les processus de ferrorésonance, y compris les déplacements spontanés du neutre.

2.8.21. Les enroulements inutilisés de la basse (moyenne) tension des transformateurs et des autotransformateurs doivent être connectés en étoile ou en triangle et protégés contre les surtensions.

La protection n'est pas nécessaire si une ligne électrique de câble d'au moins 30 m de longueur est connectée en permanence à l'enroulement basse tension.

Dans les autres cas, la protection des enroulements basse et moyenne tension inutilisés doit être assurée par la mise à la terre d'une phase ou du neutre, ou par des parafoudres ou des parasurtenseurs connectés à la sortie de chaque phase.

2.8.22. Dans les réseaux avec une tension de 110 kV, la mise à la terre du neutre des enroulements avec une tension de 110 kV des transformateurs, ainsi que la logique de fonctionnement de la protection et de l'automatisation des relais, doivent être effectuées de manière à ce que lors de diverses opérations et les arrêts automatiques, les tronçons de réseau sans transformateurs avec neutres mis à la terre ne sont pas affectés.

La protection contre les surtensions du neutre du transformateur avec un niveau d'isolement inférieur à celui des traversées de ligne doit être assurée par des parafoudres ou des parasurtenseurs.

2.8.23. Dans les réseaux avec une tension de 110 kV lors de la commutation opérationnelle et en modes d'urgence, l'augmentation de la tension de fréquence industrielle (50 Hz) sur l'équipement doit être comprise dans les valeurs indiquées dans le tableau. Article 4.1 (Annexe 4). Les valeurs spécifiées s'appliquent également à l'amplitude de la tension formée en superposant la sinusoïde de 50 Hz avec des composants d'une fréquence différente.

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