Introduction

La conception des systèmes de mise à la terre est souvent basée sur des directives sommaires dérivées de l’expérience. C'est fréquemment un processsus  d'essais-erreurs qui peut prendre beaucoup de temps puisqu'il est difficile de tenir compte du grand nombre de variables  pouvant influencer  la performance de la grille. L'objectif ultime d'AutoGroundDesign est donc d'automatiser l’analyse et la conception des systèmes de mise à la terre entre les différentes phases de conception, sans que l’utilisateur n'ait toujours besoin d'intervenir.

Pour ce faire, cette nouvelle suite offre des fonctions puissantes et intelligentes pour une  conception rapide et efficace.  Le point de départ de cette automatisation consiste en un large choix de grilles prédéfinies qui ont été préalablement construites, analysées et enfin, enregistrées dans une base de données. Non seulement cette base de données convient à la plupart des grilles rencontrées dans la pratique mais l'utilisateur peut en plus y ajouter ses propres conceptions de grille. Une fois la grille choisie, il suffit alors de préciser certaines exigences de conception. La grille initiale est ensuite raffinée récursivement à l'aide d'algorithmes afin d'améliorer ses performances et de rencontrer les contraintes de sécurité tout en limitant le coût global.

Caractéristiques

AutoGroundDesign possède les caractéristiques suivantes :

• Génère un système de mise à la terre à partir d'une description simple du site de la sous-station. Les informations requises à l'entrée sont réduites au minimum : zone occupée par la grille, paramètres de contrôle pour la conception automatique, caractéristiques du sol, courant de défaut et critères de sécurité (IEEE, IEC ou définies par l’utilisateur).

• Accepte différents types de sols  

• Permet d'utiliser des grilles prédéfinies ou de concevoir et sauvegarder sa propre grille dans la base de données.

• Offre plusieurs procédures d'automatisation pour évaluer et suivre la performance des grilles à l'essai (Automatique, Mi-point, Linéaire et Méthode définie par l'utilisateur).

• Permet aux utilisateurs de préciser si des tiges de mise à la terre seront fixées sur toute la grille lors de la conception finale. Si oui, permet de définir les caractéristiques de ces tiges.

• Calcule l'élévation de potentiel au sol, les tensions de toucher et de pas pour différents points d'observation déterminés par le programme.

• Offre trois autres modes d’opération  pour permettre aux utilisateurs de déterminer rapidement ou bien la résistance de différents systèmes de mise à la terre (grilles, tiges, électrodes, etc…) ou bien la configuration et la taille du système en fonction d'une résistance donnée.

   

   

Structure du logiciel AutoGround Design

Le logiciel d'automatisation de mise à la terre  intègre différents modulesde la manière suivante:

Module central de conception de systèmes de mise à la terre

Ce noyau de contrôle exploite une interface très simple qui permet à l’utilisateur de mettre en place  rapidement et efficacement un système de mise à la terre. L’objectif de ce module est de gérer et de coordonner les données d’entrées, les critères de sécurité et la progression des décisions afin d’obtenir une grille qui réponde aux différentes conditions.

Module d’analyse de mise à la terre

Ce module sert à l'analyse du système de mise à la terre soumis à des courants de décharges AC et DC. Il calcule les performances de sécurité de la grille en termes d'élévation de potentiel au sol (GPR) et de tensions de contact et de pas.

Module d’analyse des sols

Ce module est dédié à la modélisation du sol basée sur les mesures  de résistivité du sol. Il peut générer des modèles avec différentes structures de sol: couche homogène, couche exponentielle, multi-couches horizontales et  double couches verticales.

Module d’analyse de la distribution du courant de défaut

Ce module calcule la distribution du courant de défaut dans les lignes de transmission et de distribution et dans les terminaux en utilisant un minimum d’informations sur le réseau. Il donne les courants de défaut qui circulent dans la grille, les structures des tours, les câbles de protection et les câbles gainés. Les impédances mutuelles et propres de ces deux derniers types de câbles sont également disponibles.

Module de sécurité

Ce module génère les valeurs limites de sécurité en se basant sur les normes IEEE 80, IEC 479 ou sur des valeurs spécifiées par l'utilisateur. Une combinaison de ces critères est également possible.  Ensuite, les limites de tensions de sécurité obtenues numériquement  servent à déterminer  l'arrêt ou la poursuite de la procédure. Les paramètres servant à déterminer les limites des tensions de sécurité sont:

Graphismes et rapports

Un module CAO est disponible pour éditer et visualiser en 3D les grilles et les profils d'observations. Ces objets peuvent être tournés pour être observés de n'importe quelle direction. Un autre module permet pour sa part d'afficher les résultats dans différentes formes de présentation graphique ou différents formats de rapports. Ce module peut également visualiser les données d'entrées et lancer leur analyse.