Lorsqu’une installation de production est raccordée au réseau du distributeur (DSO), le courant de court-circuit pouvant circuler vers le réseau public en cas de défaut devient un paramètre critique pour la sécurité et la power quality.
Si la contribution des groupes de production du client est trop élevée, les protections du DSO peuvent ne plus être adaptées et le raccordement risque de ne pas être accepté ou d’exiger des renforcements coûteux côté réseau.
Pour résoudre ce problème, Ortea a conçu et réalisé une réactance limitatrice de courant moyenne tension entièrement personnalisée, développée à partir des spécifications techniques du client, des limites imposées par le DSO et des contraintes logistiques d’installation.
LE PROBLÈME DU CLIENT : LIMITER LA CONTRIBUTION DE COURT-CIRCUIT VERS LE RÉSEAU DU DSO
Dans ce cas, le client dispose de plusieurs groupes de production en moyenne tension connectés au réseau public. En cas de panne sur le réseau du DSO, les générateurs contribuent au courant de court-circuit dans une mesure telle qu’ils dépassent les limites imposées par le gestionnaire de réseau.
Les objectifs principaux étaient les suivants :
- Réduire le courant de court-circuit renvoyé vers le réseau public, afin de le ramener dans les limites exigées par le DSO.
- Maintenir des niveaux de tension et des performances adéquats en service normal, en limitant la chute de tension et les pertes en régime permanent.
- Respecter des contraintes dimensionnelles strictes pour l’installation, liées aux espaces disponibles et aux opérations de manutention sur site (accès, ouvertures, moyens de levage).
D’un point de vue électrique, la solution choisie a consisté à insérer un réacteur de ligne en série entre les groupes de production du client et le réseau du DSO, dimensionné avec une inductance suffisante pour réduire de façon significative le courant de défaut, sans pénaliser le fonctionnement normal de l’installation ni la qualité de l’énergie.
QU’EST-CE QU’UNE RÉACTANCE LIMITATRICE DE COURANT MOYENNE TENSION ?
Une réactance limitatrice de courant en moyenne tension (ou current limiting reactor) est une inductance de puissance installée en série sur la ligne, conçue pour maîtriser le niveau de courant de court-circuit vu par le réseau et par les équipements raccordés.
Elle est typiquement installée :
- entre des générateurs et le réseau public ;
- entre différents tronçons d’un système en boucle ;
- ou en amont de charges sensibles.
Ses fonctions principales sont :
- Limiter le courant de court-circuit vu par les protections et les équipements en aval.
- Permettre le raccordement au réseau même en présence de générateurs qui augmentent le niveau de court-circuit au-delà des limites autorisées.
- Protéger disjoncteurs, jeux de barres et câbles, en évitant leur surdimensionnement.
Une conception correcte doit trouver un équilibre entre :
- la valeur d’inductance (et donc le niveau de limitation du courant de court-circuit) ;
- la chute de tension admissible en régime permanent ;
- les pertes, le comportement thermique et la conformité aux normes applicables.
LA SOLUTION ORTEA : UNE RÉACTANCE SUR MESURE POUR LA MOYENNE TENSION
À partir des données de réseau, des caractéristiques des générateurs et des limites imposées par le DSO, les ingénieurs d’Ortea ont développé une réactance limitatrice de courant moyenne tension présentant les caractéristiques principales suivantes :
- Puissance nominale du réacteur : 181 Kva
- Tension nominale : 10 kV
- Courant nominal : 80 A
- Inductance : 30 mH
- Impédance de court-circuit : 13 % @ 50 Hz
- Chute de tension à la charge nominale : ~750 V
- Puissance de charge associée : 1400 kVA
La construction est de type air-core (noyau à air) avec enroulements en aluminium, un choix qui garantit la stabilité des caractéristiques dans le temps, une grande robustesse mécanique et une bonne tenue aux efforts électrodynamiques en cas de défaut.
Du point de vue de l’isolement :
- Tension maximale de service : 12 kV
- Tension tenue à fréquence industrielle (1 min) : 30 kV
- Tension tenue aux chocs de foudre (BIL) : 75 kV
- Classe d’isolation et thermique : H, avec une sur température admissible de 125 °C
La réactance est imprégnée en VPI (dry), adaptée pour une installation indoor en exécution IP00, avec classe environnementale E1-C1-F0 et une altitude maximale de service de 1000 m.
CONCEPTION SUR MESURE : CONTRAINTES ÉLECTRIQUES, THERMIQUES ET MÉCANIQUES
Au-delà du dimensionnement électromagnétique, le projet a dû satisfaire des contraintes strictes en termes de :
- dimensions globales, pour permettre l’introduction et la mise en place de la réactance dans des locaux existants sans travaux de génie civil lourds ;
- poids et points de levage, afin de faciliter la manutention sur chantier ;
- distances d’isolement et layout des isolateurs, en conformité avec la norme EN 60076-6 pour les réacteurs de puissance.
La réactance réalisée par Ortea présente des dimensions de 1250 x 1250 x 1960 mm (L x P x H) et un poids d’environ 800 kg, valeurs optimisées pour respecter les contraintes d’accès au site et les exigences d’installation du client.
Le projet a nécessité une collaboration étroite entre :
- le bureau d’études du client, pour la définition des données de réseau, des générateurs et des logiques de protection ;
- les spécialistes Ortea, qui ont réalisé le dimensionnement électrique et thermique de la réactance, la vérification des pertes (environ 8,1 kW totales AC+DC à 115 °C) et la conception mécanique de la structure.
AVANTAGES POUR LE CLIENT ET POUR LE GESTIONNAIRE DE RÉSEAU
Grâce à la réactance limitatrice de courant moyenne tension conçue par Ortea Next, le client bénéficie :
- de la conformité aux limites de court-circuit du DSO, sans intervention sur l’infrastructure du réseau public ;
- d’un meilleur coordination des protections, avec des courants de défaut dans la plage de réglage prévue ;
- de la protection des équipements (disjoncteurs, tableaux, jeux de barres) contre des sollicitations excessives ;
- d’une solution parfaitement intégrée au layout de l’installation, grâce au respect des contraintes dimensionnelles et logistiques ;
- d’une fiabilité dans le temps, renforcée par le choix des matériaux, l’isolation en classe H et le procédé d’imprégnation VPI.
Pour le gestionnaire de réseau, la présence de la réactance permet :
- de limiter l’impact de la production du client sur le niveau de court-circuit du réseau ;
- de garantir le bon fonctionnement et la sélectivité des protections ;
- de faciliter l’intégration de nouvelles productions distribuées sans compromettre la sécurité de l’infrastructure existante.
POURQUOI CHOISIR ORTEA POUR DES SOLUTIONS SUR MESURE ?
Ce projet illustre la capacité d’Ortea à :
- partir de spécifications système complexes (données de réseau, générateurs, protections, limites du DSO) ;
- les transformer en une solution électrotechnique concrète, avec un réacteur de ligne dimensionné exactement pour le niveau de limitation requis ;
- concevoir l’appareillage sur mesure également du point de vue mécanique et logistique, en respectant les encombrements et les contraintes d’installation.
Qu’il s’agisse de réactances limitatrices de courant moyenne tension, de réacteurs de ligne, de filtres ou d’autres équipements spéciaux, Ortea met à disposition un know-how solide en :
- conception électromagnétique et thermique ;
- vérification des performances en régime normal et en régime de défaut ;
- conformité aux normes de référence ;
- personnalisation mécanique et intégration dans l’installation.
L’ensemble s’inscrit dans un portefeuille complet de solutions pour la power quality et l’efficacité énergétique, entièrement conçues et fabriquées en Italie et supportées par un réseau international de spécialistes.
FAQ SUR LA LIMITATION DU COURANT DE COURT-CIRCUIT EN MOYENNE TENSION
- Pourquoi installer une réactance limitatrice en présence de générateurs connectés au réseau ?
Lorsqu’une installation de production est raccordée au réseau du DSO, les générateurs contribuent au courant de court-circuit en cas de défaut. Si cette contribution dépasse les limites admises par le gestionnaire, les protections et les équipements de réseau peuvent ne plus être adaptés. Une réactance limitatrice moyenne tension réduit le courant de défaut à un niveau compatible avec les spécifications du DSO et permet le raccordement de l’installation en toute sécurité. - Comment dimensionner une réactance limitatrice de courant moyenne tension ?
Le dimensionnement part des données de réseau, des caractéristiques des générateurs et des limites de court-circuit imposées par le DSO. On définit la valeur d’inductance nécessaire pour réduire le courant de défaut, tout en vérifiant la chute de tension et les pertes en service normal. Ortea réalise également les vérifications thermiques et mécaniques afin de garantir la fiabilité, la durée de vie et la conformité aux normes applicables. - Quels avantages offre une réactance limitatrice par rapport au simple surdimensionnement des équipements ?
Sans réactance, l’alternative consiste souvent à surdimensionner disjoncteurs, jeux de barres et tableaux, avec des coûts très élevés et d’éventuelles modifications structurelles de l’installation. La réactance limitatrice permet de maintenir le courant de court-circuit dans des valeurs supportables par les équipements existants ou par des appareils standard, simplifiant la coordination des protections et réduisant l’investissement global. - Comment Ortea personnalise-t-elle les réactances moyenne tension selon les besoins du client ?
Ortea conçoit des réactances moyenne tension à partir des spécifications électriques (tension, courant, inductance, impédance de court-circuit) et des contraintes d’installation (dimensions, poids, mode de montage, layout des connexions). Les matériaux, la classe d’isolation, le système de refroidissement et la configuration mécanique sont également personnalisés, afin de proposer une solution sur mesure parfaitement intégrée dans l’installation du client et cohérente avec ses objectifs d’efficacité énergétique et de fiabilité.
