Protection des Parcs Éoliens: Guide Complet

Systèmes de Protection dans les Parcs Éoliens

Composition d'un Parc Éolien

Un parc éolien est composé des éléments suivants :

• Installation d'un générateur à basse tension (BT)
• Transformation BT/MT
• Réseau moyenne tension (MT)
• Poste de distribution
• Lignes d'évacuation de la génératrice

Production et Transformation de l'Énergie

Généralement, l'éolienne génère une basse tension (690 V) et se connecte à un transformateur qui augmente la tension (20-30 kV) afin de minimiser les pertes en ligne lors de l'évacuation de l'énergie produite vers la sous-station. Le moyen le plus utilisé pour communiquer la sous-station du parc éolien avec le réseau de l'entreprise est une ligne spécialisée.

Protections des Lignes d'Évacuation

Les protections affectées à cette ligne seraient :

• Protection contre les surtensions
• Protection contre les surintensités directionnelles
• Protection contre les fuites à la terre

Rôle des Transformateurs de la Sous-Station

Les transformateurs de la sous-station ont la charge de la régulation de la tension du parc éolien, de sorte à mettre l'accent sur le réseau MT et dans les générateurs, lorsque les lignes d'évacuation ont une longueur considérable.

Protections des Transformateurs MT/HT

Les protections affectées aux transformateurs MT/HT sont :

• Relais de surintensité
• Disjoncteur-relais de défaut
• Protection thermique
• Protection contre les surpressions de liquide ou de gaz

Configuration du Transformateur Principal

La configuration du transformateur principal est en étoile-triangle avec la neutralité du réseau MT isolée ou mise à la terre.

Rôle du Transformateur de Mise à la Terre

Le but du transformateur de mise à la terre est la mise à la terre du neutre du système qui, autrement, serait isolé. Si une ligne du système est en défaut à la terre, le transformateur de mise à la terre permet la circulation d'un courant assez fort pour déclencher le relais de surintensité du neutre. Ce système a l'avantage de réduire la surtension et de faciliter la détection des défauts à la terre.

Protections du Transformateur de Mise à la Terre

Les protections associées au transformateur de mise à la terre sont des protections contre les surintensités. Le transformateur doit être protégé contre les surintensités, habituellement par des fusibles. Les fusibles fournissent une protection contre les défauts dans le secondaire du transformateur.

Utilisation des Disjoncteurs

Lorsque des disjoncteurs sont utilisés, ils doivent être conçus pour ouvrir le courant de court-circuit maximum, y compris la contribution des producteurs à proximité. Dans ce cas, des relais de surintensité sont utilisés.

Protection contre la Foudre

D'autre part, la protection contre la foudre est particulièrement importante dans les parcs éoliens car, en raison de leur emplacement et de leur hauteur, ils sont très susceptibles d'être atteints. La protection contre la foudre permet de réduire les dommages en fournissant un chemin de moindre impédance.

Éléments de la Protection contre la Foudre

• Paratonnerres
• Système de mise à la terre
• Protection contre les surtensions