Principe d'interruption de court-circuit (SLF) dans le réseau par disjoncteurs
Tension de Récupération Transitoire (TRV) à Haute Fréquence dans les Lignes de Transport
Lorsqu'une panne se produit sur une ligne de transport à une distance allant de 100 mètres à plusieurs kilomètres, un disjoncteur (CB) est nécessaire pour éliminer la panne sur ligne courte (SLF). Le processus d'élimination de la panne par le disjoncteur peut entraîner la génération d'une Tension de Récupération Transitoire (TRV) avec un taux de montée rapide, souvent ressemblant à une forme d'onde en dents de scie. Ce phénomène est causé par des oscillations à haute fréquence générées par des ondes progressives qui se propagent le long de la ligne et se réfléchissent entre le terminal du disjoncteur et le point de panne.
Phénomènes Clés Lors de l'Interruption de la Panne
Oscillations à Haute Fréquence et Forme d'Onde en Dents de Scie:
Lorsque le disjoncteur interrompt le courant de panne dans des conditions SLF, des oscillations à haute fréquence sont générées en raison des changements rapides de courant et de tension. Ces oscillations entraînent une TRV avec un taux de montée élevé, qui peut être visualisée sous forme d'onde en dents de scie ou triangulaire.
La forme en dents de scie est causée par les ondes progressives qui se propagent le long de la ligne de transport et se réfléchissent entre le terminal du disjoncteur et le lieu de la panne. Chaque réflexion contribue au comportement oscillatoire de la TRV, conduisant à plusieurs pics et creux dans la forme d'onde de tension.
Oscillations du Côté Source:
Du côté source du disjoncteur (le côté connecté au système électrique), la tension au terminal du disjoncteur revient au niveau de tension du système, qui est généralement la tension au terminal du transformateur. Cette transition cause une oscillation à la fréquence du réseau (par exemple, 50 Hz ou 60 Hz) dans le circuit source.
L'oscillation à la fréquence du réseau est due au changement soudain de la configuration du circuit lorsque la panne est éliminée, provoquant une réponse transitoire dans le système. Cette oscillation décroît progressivement au fil du temps lorsque le système se stabilise.
Oscillations du Côté Ligne:
Du côté ligne du disjoncteur (le côté connecté à la ligne de transport), la tension au terminal du disjoncteur chute à un potentiel proche du zéro après l'interruption de la panne. Cette chute crée une autre oscillation, mais cette fois-ci, elle est caractérisée par une forme d'onde en dents de scie (triangulaire) en raison des ondes progressives et réfléchies le long de la ligne.
Le circuit côté ligne peut être approximé comme un circuit à paramètres distribués avec une faible atténuation. Les réflexions entre le terminal du disjoncteur et le point de panne font que la tension oscille, créant la forme d'onde en dents de scie. La fréquence de ces oscillations est beaucoup plus élevée que la fréquence du réseau et est influencée par la vitesse de propagation des ondes et la distance entre le disjoncteur et la panne.
Approximation du Circuit Côté Ligne
Le circuit côté ligne peut être modélisé comme un circuit à faible atténuation avec des paramètres distribués, tels que la résistance, l'inductance et la capacité par unité de longueur. Ce modèle aide à comprendre le comportement des ondes progressives et de leurs réflexions. Les principales caractéristiques de ce modèle incluent:
Délai de Propagation: Le temps qu'il faut pour qu'une onde se propage du terminal du disjoncteur au point de panne et retourne.
Coefficient de Réflexion: Le rapport de l'amplitude de l'onde réfléchie à l'amplitude de l'onde incidente, qui dépend de la discordance d'impédance entre la ligne et la panne.
Atténuation: La réduction de l'amplitude de l'onde lorsqu'elle se propage le long de la ligne, qui est influencée par la résistance et la conductance de la ligne.
Formes d'Onde TRV aux Terminaux du Disjoncteur et Côté Ligne
Les formes d'onde TRV observées aux terminaux du disjoncteur et du côté ligne peuvent être résumées comme suit:
Côté Source (Terminal du Disjoncteur):
La tension revient au niveau de tension du système, provoquant une oscillation à la fréquence du réseau.
L'oscillation est relativement lente par rapport aux oscillations à haute fréquence du côté ligne.
Côté Ligne (Terminal du Disjoncteur):
La tension chute à un potentiel proche du zéro, résultant en une forme d'onde en dents de scie (triangulaire) à haute fréquence.
La forme en dents de scie est due aux changements rapides de tension causés par les ondes progressives et réfléchies le long de la ligne.
Représentation Visuelle des Formes d'Onde TRV
Une figure typique montrant les formes d'onde TRV aux terminaux du disjoncteur et du côté ligne illustrerait:
TRV Côté Source: Une forme d'onde avec une montée progressive vers la tension du système, suivie d'une oscillation à la fréquence du réseau.
TRV Côté Ligne: Une forme d'onde avec une chute rapide vers presque zéro, suivie d'une série de pics et de creux à haute fréquence, formant une forme en dents de scie ou triangulaire.
