Limiteur de courant de court-circuit supraconducteur résistif : prémices d’un modèle circuit multi-échelle

Charles-Henri Bonnard (1, 2) , Frédéric Sirois (2) , Gaëtan Didier (1) , Bruno Douine (1) , Jean Lévêque (1)

1 GREEN - Groupe de Recherche en Electrotechnique et Electronique de Nancy
2 EPM - École Polytechnique de Montréal

With the increase of electricity demand, the level of short circuit current can exceed the breaking capacity of the existing equipment. To avoid expensive replacement of circuit breakers, while enjoying the benefits of increased meshed network stability and availability of energy, superconducting fault current limiter (SFCL) can be a good way to solve the problem. This device can limit the first peak of the short-circuit currents in some ms (about 2 ms). In view of the number of prototypes installed and tested in recent years, this technology could integrate in existing power systems in the short term. To facilitate the SFCL installation, it is necessary to develop, in network simulation tools, precise models that allow to analyses its impact on existing electrical power system. Thus, we propose, in this paper, an electro-thermal multi-scale model of a resistive SFCL based exclusively on electrical circuit.

La demande en énergie électrique étant en constante progression, les puissances installées, la complexité et le maillage des réseaux ne cessent de croitre, ce qui n’est pas sans impact sur les courants de court-circuit qui peuvent, dans certains cas, dépasser le pouvoir de coupure des appareillages mis en place. Pour éviter un coûteux remplacement des disjoncteurs, tout en bénéficiant des avantages d’un maillage accru du réseau sur la stabilité et la disponibilité de l’énergie, l’installation de limiteur de courant supraconducteur (LCS) permet de limiter l’amplitude des courants de court-circuit et ce, dès le premier pic. À la vue du nombre de prototypes installés et testés ces dernières années, cette technologie pourrait bien, à court terme, intégrer les réseaux. Afin de faciliter l’installation des LCS, il est nécessaire de développer, dans les outils de simulation de réseau, des modèles au comportement précis qui permettent d’étudier au préalable l’impact de ce nouvel appareillage. Ainsi, nous proposons une base de modèle électrothermique multi-échelle, sous forme de circuit électrique, d’un LCS de type résistif.

Mots clés: supraconducteur; Limiteur de courant; court-circuit; modélisation; LCS

Domaines: Energie électrique; Supraconductivité [cond-mat.supr-con]; Electromagnétisme

Charles-Henri Bonnard, Frédéric Sirois, Gaëtan Didier, Bruno Douine, Jean Lévêque. Limiteur de courant de court-circuit supraconducteur résistif : prémices d’un modèle circuit multi-échelle. La Revue 3E.I, 2015, 82, pp.28-32. ⟨hal-01224694⟩