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La présente invention se rapporte à un dispositif de protection d'une ligne
d'un
réseau de lignes d'alimentation en énergie électrique, et à un procédé de
protection mis en
oeuvre au moyen d'un tel dispositif.
Dans un tel réseau, l'apparition d'un défaut est susceptible de provoquer des
perturbations pouvant affecter le fonctionnement du réseau et la qualité de
l'alimentation
fournie aux abonnés.
Par exemple, un défaut mal éliminé sur un réseau à très haute tension, c'est à
dire un réseau véhiculant une tension de 150 kilovolts, 225 kilovolts ou 400
kilovolts est
susceptible de priver d'alimentation une partie importante de la zone
géographique
couverte par le réseau. De même, les défauts sur un réseau à haute tension, à
savoir un
réseau véhiculant des tensions de l'ordre de 42 kilovolts, 63 kilovolts ou 90
kilovolts
entraînent des creux de tension ou des coupures brèves, voire longues, dans
l'alimentation
foumie aux abonnés.
Dans le but de limiter les effets d'un défaut, les réseaux sont généralement
équipés de relais de protection disposés chacun à une extrémité d'une ligne du
réseau. Ces
relais sont dotés de moyens de détection de défauts et sont raccordés chacun à
un
disjoncteur adapté pour déconnecter la ligne du réseau de lignes dès
l'apparition d'un
défaut sur cette dernière.
De tels relais de protection doivent présenter une très grande fiabilité,
c'est à
dire une absence de défaut de fonctionnement et une absence de fonctionnement
intempestif.
En effet, un dysfonctionnement d'un relais de protection est contraignant,
pour
le réseau, s'il conduit à une élimination tardive et non sélective des
défauts, c'est à dire s'il
prôvoque l'ouverture d'un disjoncteur qui n'est pas nécessaire à l'élimination
d'un défaut.
En effet, les réseaux à haute tension et à très haute tension sont
généralement
destinés à véhiculer de forts niveaux d'énergie, les courants de charge
pouvant atteindre
plusieurs milliers d'ampères.
Après l'ouverture d'un relais, il se produit instantanément un report de
charge
sur les portions du réseau restant en service.
Il est donc nécessaire de ne déclencher que les éléments de protection
strictement nécessaires à l'élimination d'un défaut, sous peine d'être
confronté à des
niveaux de puissance insupportables sur d'autres parties du réseau, et par
conséquent à des
déclenchements en cascade.
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La sélectivité d'élimination des défauts est une contrainte majeure pour les
relais de protection, dans la mesure où elle accroit considérablement la
complexité des
relais.
Pour atteindre les objectifs mentionnés précédemment, différents types de
dispositifs de protection équipent à ce jour les réseaux de distribution
d'énergie électrique.
L'un de ces types de dispositif de protection, universellement utilisés par
les
exploitants des réseaux de distribution, utilise la technique dite de
"protection de
distance".
Selon cette technique, chaque relais de protection est adapté pour réaliser
une
surveillance par zones du réseau, plusieurs relais pouvant être sollicités par
un même
défaut.
Plus particulièrement, selon cette technique, chaque ligne est équipée d'une
paire de relais disposés chacun à une extrémité de la ligne, de sorte que
chaque relais est
adapté pour réaliser une surveillance d'une première zone du réseau s'étendant
sur une
portion de la ligne et correspondant à une zône de détection certaine d'un
défaut sur cette
dernière et d'au moins une deuxième zone du réseau juxtaposée à la première
zone et
chevauchant une portion d'une ligne d'alimentation adjacente, la deuxième zone
englobant
une portion de la ligne dans laquelle se situe l'autre relais de protection et
correspondant à
une zone de détection incertaine d'un défaut sur cette ligne.
Ainsi, par exemple, la première zone couvre 80% de la longueur de la ligne, et
la deuxième zone couvre une portion du réseau s'étendant entre 80% et 120% de
la
longueur de la ligne, une troisième zone pouvant être prévue à partir d'une
portion du
réseau s'étendant à partir de 120% de la longueur de la ligne.
Dans ce type de dispositif de protection, un défaut détecté sur la première
zone provoque une ouverture instantanée du disjoncteur associé au relais
correspondant,
alors qu'un défaut détecté dans les autres zones engendre un retard dans
l'ouverture du
disjoncteur de ce relais.
En effet, la localisation de l'emplacement du défaut s'effectue avec une
erreur
de mesure pouvant aller jusqu'à 20%.
=30 Ainsi, lorsqu'un relais détecte un défaut en première zone, ce dernier
localise
de façon certaine le défaut dans la ligne d'alimentation qui lui correspond et
provoque
instantanément une ouverture du-disjoncteur.
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Par contre, un défaut détecté en deuxième zone peut être soit situé sur la
ligne
d'alimentation auquel le relais appartient, soit sur la ligne d'alimentation
adjacente.
Par conséquent, dans ce cas, le relais réalise une temporisation afin d'être
en
mesure de déterminer si le relais de protection équipant la ligne
d'alimentation adjacente a
détecté ce défaut en première zone et a dès lors provoqué l'ouverture du
disjoncteur dont il
est équipé.
Par contre, si le défaut, détecté en deuxième zone, se situe sur la même ligne
d'alimentation, l'autre relais, c'est à dire le relais disposé à l'extrémité
opposée de la ligne,
a nécessairement détecté la présence de ce défaut en première zone et a
provoqué
l'ouverture du disjoncteur dont il est équipé.
Dans ce cas, il est toutefois nécessaire de provoquer l'ouverture des deux
disjoncteurs afin d'isoler la portion de réseau incriminée et éviter ainsi un
maintien de
l'alimentation, ce qui pourrait engendrer des risques pour l'environnement et
pour des
personnes (incendies, électrocutions, ...). _
Certains types de dispositifs de-protection de distance sont dotés de moyens
de liaison assurant une transmission d'informations entre les relais de chaque
paire afin de
provoquer l'ouverture du disjoncteur de chaque relais en réponse à une
détection, par ce
dernier, d'un défaut en deuxième zone et à une détection, par l'autre relais,
d'un défaut en
première zone.
Cette technique, bien qu'efficace pour isoler une portion de réseau
défectueux,
nécessite toutefois de prévoir, sur le réseau d'alimentation, un câblage et
des moyens
d'émission et de réception de donnés spécifiques, ce qui tend à augmenter
considérablement le coût d'un tel dispositif de protection.
Le but de l'invention est de pallier ces inconvénients.
Elle a donc pour objet un dispositif de protection d'une ligne d'un réseau de
lignes d'alimentation en énergie électrique, comprenant au moins deux relais
de protection
disposés chacun à une extrémité de la ligne et munis chacun des moyens de
détection de
défauts et un disjoncteur associé à chaque relais et adapté pour déconnecter
la ligne du
réseau de lignes en présence d'un défaut détecté sur cette demière, chaque
relais de
protection étant adapté pour réaliser une surveillance d'une première zone du
réseau
s'étendant sur une portion de la ligne et correspondant à une zone de
détection certaine
d'un défaut sur la ligne et d'atr moins une deuxième zone du réseau juxtaposée
à la
première zone et chevauchant une portion d'une ligne d'alimentation adjacente,
la
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deuxième zone englobant une portion de la ligne dans laquelle se situe un
autre relais de
protection et correspondant à une zone de détection incertaine d'un défaut sur
ladite ligne,
caractérisé en ce que au moins l'un des relais comporte des moyens de
détection de
l'ouverture du disjoncteur associé à l'autre relais en réponse à une
détection, par ce
dernier, d'un défaut en première zone de manière à provoquer l'ouverture du
disjoncteur
associé audit au moins un relais, et en ce que lesdits moyens de détection de
l'ouverture
dudit disjoncteur comportent des moyens de calcul d'une caractéristique
représentative de
la variation d'une valeur de mesure de l'impédance de la ligne et des moyens
de
comparaison de ladite caractéristique avec au moins une valeur de seuil de
déclenchement
de l'ouverture du disjoncteur.
Le dispositif de protection selon l'invention peut en outre comporter une ou
plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou selon toutes les
combinaisons
techniquement possibles :
- les moyens de calcul sont constitués par des moyens de calcul du rapport R,
suivant
l Zarerm - ZBOUV
R, ~
=
l ZBferm l
dans lequel :
Zs feR7 représente la valeur de l'impédance mesurée par l'un des relais, pour
une
phase défectueuse de la ligne, lorsque le disjoncteur associé à l'autre relais
est fermé, et
Zeouõ représente la valeur de l'impédance mesurée par l'un des relais, pour
une
phase défectueuse de la ligne, lorsque le disjoncteur associé à l'autre relais
est ouvert
;
- les moyens de calcul sont constitués par des moyens de calcul du rapport R,
suivant
l L Bferm l- l G Bouv l
R, _
l ZBferm l
dans lequel :
/Zg,enõ/ représente la valeur absolue de la valeur de l'impédance mesurée par
l'un des relais, pour une phase défectueuse de la ligne, lorsque le
disjoncteur associé à
l'autre relais est fermé ; et
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/ZBou~ représente la valeur absolue de l'impédance mesurée par l'un des
relais,
pour une phase défectueuse de la ligne, lorsque le disjoncteur associé à
l'autre relais est
ouvert ;
- les moyens de calcul sont constitués par des moyens de calcul de
5 l'impédance de la ligne.
L'invention a-également pour objet un procédé de protection d'une ligne d'un
réseau de lignes d'alimentation en énergie électrique, la ligne étant dotée, à
chaque
extrémité, d'un relais de protection comprenant des moyens de détection de
défauts et d'un
disjoncteur adapté pour déconnecter la ligne du réseau de lignes en présence
d'un défaut
détecté sur cette dernière, le procédé comprenant les étapes consistant à,
pour l'un des
relais au moins :
surveiller une première zone du réseau s'étendant sur une portion de la ligne
correspondant à une zone de détection certaine d'un défaut sur ladite ligne et
au moins une
deuxième zone du réseau juxtaposée à la première zone et chevauchant une
portion d'une
ligne adjacente, de manière à détecter un défaut sur lesdites zones, la
deuxième zone
englobant une portion de ladite ligne dans laquelle se situe l'autre relais et
correspondant à
une zone de détection incertaine d'un défaut sur la ligne, et
commander l'ouverture du disjoncteur du relais en cas de détection d'un défaut
en première zone,
caractérisé en ce qu'au cours de l'étape de surveillance des première et
deuxième zones du réseau, on calcule la valeur d'une caractéristique
représentative de la
variation d'une valeur de mesure de l'impédance, on compare la valeur calculée
avec au
moins une valeur de seuil de détection de l'ouverture du disjoncteur de
l'autre relais, et
l'on déclenche l'ouverture du disjoncteur du relais en cas de dépassement de
la ou des
valeurs de seuil.
Selon un mode de réalisation particulier de ce procédé, ladite caractéristique
étant constituée par l'impédance mesurée après l'apparition du défaut, les
valeurs de seuil
constituent, en représentation complexe, une zone de détection de l'ouverture
du
disjoncteur dudit autre relais, délimitée, pour un transit de puissance
positif, par des
droites correspondant, respectivement, à des valeurs minimale et maximale des
parties
réelle et imaginaire de l'impédance mesurée en l'absence défaut et à des
arguments
maximum et minimum de l'impédance mesurée lorsque le disjoncteur distant est
ouvert, et
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par une droite correspondant à une variation de l'impédance mesurée en
fonction de la
résistance du défaut.
Selon un autre mode de réalisation de ce procédé, ladite caractéristique étant
constituée par l'impédance mesurée, les valeurs de seuil constituent, en
représentation
complexe, une zone de détection de l'ouverture du disjoncteur dudit autre
relais, délimitée,
pour un transit de pui5sance négatif, par des droites correspondant à des
valeurs
minimales des parties réelle et imaginaire de l'impédance de la ligne mesurée
après
l'apparition du défaut et à des arguments minimum et maximum de la variation
de
l'impédance mesurée lorsque que ledit disjoncteur distant est ouvert, et par
une droite
élaborée à partir de la valeur de l'impédance en présence d'un défaut de
résistance nulle au
même endroit et de la variation de l'impédance mesurée en fonction de la
résistance d'un
défaut de résistance non nulle.
D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description
suivante,
donnée uniquement à titre d'exemple, et faite en référence aux dessins annexés
sur
lesquels
- la figure 1 est une vue schématique illustrant une portion de réseau dotée
d'un dispositif de protection conforme à l'invention ;
- la figure 2 est une vue agrandie d'une portion du réseau de la figure 1,
montrant la constitution d'un dispositif de protection conforme à l'invention
;
- la figure 3 est une représentation complexe illustrant la zone de détection,
par l'un des relais, de l'ouverture de l'autre relais, pour un transit de
puissance positif; et
- la figure 4 est une représentation complexe illustrant la zone de détection,
pour l'un des relais, de l'ouverture de l'autre relais, pour un transit de
puissance négatif.
Sur la figure 1, on a représenté, de façon schématique et unifilaire, la
structure
d'un réseau de distribution d'énergie électrique triphasée.
Bien que sur cette figure, le réseau soit représenté sous une forme linéaire,
on
conçoit que, en fait, ce dernier a une structure maillée de manière à
permettre
l'alimentation d'une région géographique en énergie électrique.
Le réseau est constitué par une succession de lignes d'alimentation en énergie
électrique, telles que 10 et 12, assurant chacune le transfert de l'énergie
électrique délivrée
par des postes d'alimentation, tels que 14 et 16, alimentant le réseau.
Par exemple, le réseau représenté sur cette figure est un réseau à haute
tension, c'est à dire capable de véhiculer une tension comprise entre 15kv et
150kv,
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environ. Toutefois, l'invention s'applique également à la protection d'un
réseau à très
haute tension, c'est à dire des tensions supérieurs à 150kv.
Comme cela est classique, le réseau est doté d'un dispositif de protection
assurant une détection de défauts susceptibles d'apparaître sur le réseau, dûs
par exemple à
une mise à la terre d'une des lignes 10 et 12, et une déconnection de la
portion de réseau
incriminée, du reste du réseau. --
Le dispositif de protection comporte un ensemble de relais de protection 18,
20, 22 et 24, disposés par paires, chaque paire de relais équipant une ligne
d'alimentation
ou 12.
10 Dans chaque paire, l'un des relais est disposé à l'une des extrémités de la
ligne
d'alimentation, l'autre relais étant disposé à l'autre extrémité de cette
ligne.
Les relais 18, 20, 22 et 24 sont des relais réalisant une protection du type
"protection de distance", c'est à dire qu'ils sont adaptés pour effectuer une
surveillance du
réseau par zones.
Ainsi, en considérant la ligne d'alimentation désignée par la référence
numérique 10 sur la figure 1, l'un des relais 18 réalise une surveillance
d'une première
zone Z, du réseau s'étendant sur une portion de la ligne 10, par exemple sur
une longueur
représentant 80% de cette dernière et d'une dernière zone Z, du réseau
juxtaposée à la
première zone Z, et chevauchant une portion de la ligne 12 adjacente, cette
deuxième
zone Z, couvrant, par exemple, une zone du réseau s'étendant entre 80% et
12011'0 de la
longueur de la ligne d'alimentation 10.
D'autres zones de surveillance peuvent être envisagées.
On considérera toutefois, dans la suite de la description, que chaque relais
effectue une surveillance selon deux zones.
On conçoit, de même, que l'autre relais 20 de la paire de relais effectue une
surveillance du réseau selon une première et une deuxième zones Z', et Z'z,
identiques aux
zones Z, et Z, mentionnées précédemment, et correspondant chacune à une
portion du
réseau.
Chaque première zone Z, et Z', constitue une zone de détection certaine d'un
= 30 défaut sur la ligne 10 à laquelle appartiennent les relais 18 et 20, les
deuxièmes zones Z,
et Z', correspondant, quant à elles, à une zone de détection incertaine d'un
défaut sur cette
ligne. -
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En effet, dans la mesure où la première zone couvre une partie de la ligne
d'alimentation sur laquelle est disposé le relais, la détection d'un défaut,
dans cette zone,
correspond à une localisation du défaut sur cette ligne d'alimentation.
Au contraire, une détection en deuxième zone Z2 ou Z', ne fournit qu'une
indication peu fiable quant à la localisation du défaut sur l'une ou l'autre
de deux lignes
d'alimentation adjacentes,,
Par conséquent, la détection d'un défaut en première zone provoque
l'ouverture d'un disjoncteur associé au relais.
Toutefois, et comme cela sera décrit en détail par la suite, le dispositif de
protection est doté de moyens de détection de l'ouverture du disjoncteur des
relais de
chaque paire, en réponse à une détection, par l'un des relais, d'un défaut en
première zone,
de manière à provoquer une ouverture du disjoncteur associé à l'autre relais.
Ainsi, dans le cas où l'un des relais, tel que 18, détecte un défaut en
deuxième
zone, le disjoncteur de ce relais s'ouvre si ce défaut est détecté en première
zone Zt par
l'autre relais, tel que 20, de la paire considérée.
La description détaillée d'un relais de protection va maintenant être faite en
référence à la figure 2.
Sur cette figure, on a représenté de façon trifilaire une partie du réseau
d'alimentation de la figure 1, équipée d'un relais, tel que 18.
L'un des postes d'alimentation du réseau 14 a été représenté sous la forme
d'une source d'alimentation triphasée V 1, V2 et V3 alimentant un jeu de
barres 26, 28 et
30, auxquels sont raccordées des lignes d'alimentation. Sur cette figure seule
une ligne L1,
L2, L3 a été représentée.
On voit sur cette figure que le relais de protection 18 est dôté d'un ensemble
de détecteurs, tel que 32, assurant une surveillance des grandeurs électriques
caractéristiques du fonctionnement des lignes d'alimentation.
Les détecteurs 32 de la ligne sont raccordés à une unité de traitement 34
associée à la ligne, assurant le pilotage du fonctionnement du disjoncteur,
tel que 36,
équipant chaque ligne d'alimentation L1, L2, L3, de manière à les déconnecter
du réseau
dès l'apparition d'un défaut.
Pour la détection d'un défaut sur la ligne d'alimentation, les détecteurs 32
surveillent en permanence, sous le contrôle de l'unité centrale 34, les
paramètres
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principaux du réseau, tels que la tension, le courant, ou une combinaison de
la tension et
du courant.
Les détecteurs 32 sont des détecteurs de type classique, appropriés pour
l'utilisation envisagée. Ils ne seront donc pas décrits en détail par la
suite. On notera
toutefois qu'ils sont capables, conjointement avec l'unité de traitement 34,
de réaliser une
surveillance par zones de la portion de réseau sur laquelle ils sont placés,
c'est à dire de
localiser un défaut détecté soit en première zone, soit en deuxième zone.
L'unité de traitement 34 réalise une comparaison entre les paramètres
surveillés et une ou plusieurs valeurs de seuil prédéterminées de détection
d'un défaut sur
la portion de réseau surveillée de manière à effectuer, en cas de détection
d'un défaut, une
ou plusieurs actions telles que la réalisation d'une mesure supplémentaire et
provoque, en
cas de détection d'un défaut en première zone, l'ouverture du ou des
disjoncteurs 36
nécessaire pour isoler la portion de réseau incriminée.
Par ailleurs, l'unité de traitement 34 du relais 18 comporte des moyens
logiciels de calcul d'une caractéristique représentative de la variation de
l'impédance
mesurée de la ligne et de comparaison de la valeur de la caractéristique
calculée avec une
ou plusieurs valeurs de seuil de détection de l'ouverture du ou des
disjoncteurs associé à
l'autre relais de la paire de relais à laquelle il appartient.
De préférence, ce calcul est effectué après détection d'un défaut en deuxième
zone Z, de manière à déterminer si l'autre relais a détecté ce défaut en
première zone Z,.
Le dispositif de protection. est ainsi capable, en surveillant la variation de
l'impédance mesurée de la ligne, de détecter l'ouverture d'un ou de plusieurs
disjoncteurs
de l'un des relais, qui engendre une variation de l'impédance mesurée de la
ligne, de
manière à provoquer, en réponse, l'ouverture d'un ou de plusieurs disjoncteurs
associé à
l'autre relais et d'isoler ainsi, la ligne défectueuse du réseau de lignes
d'alimentation.
Pour réaliser la détection de l'ouverture d'un disjoncteur, plusieurs critères
peuvent être utilisés.
Tout d'abord, il est possible de calculer la différence relative entre
l'impédance
mesurée de la ligne avant ouverture et après ouverture, en établissant le
rapport Rl
suivant :
R~ _ /Zaferm - ZBouv ~ (1)
~ ZBferm ~
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dans lequel :
Za,e,.,T, représente la valeur de l'impédance mesurée par l'un des relais,
pour une
phase défectueuse de la ligne lorsque le disjoncteur associé à l'autre relais
est fermé et
5 ZaouY la valeur de l'impédance mesurée par l'un des relais pour une phase
défectueuse de la ligne lorsque le disjoncteur associé à l'autre relais est
ouvert.
En comparant le rapport R1 calculé avec une valeur de seuil prédéterminée,
fixée par exemple à 10% ou 20% de la valeur de l'impédance de Zafeil est
possible de
détecter l'ouverture du disjoncteur.
10 De même, il est possible de détecter l'ouverture d'un relais en calculant
le
rapport R2 suivant : -
I
R Zaferm l- l ZBouv I (2)
~ _
l ZBferm l
dans lequel :
/Zafe1711,/ représente la valeur absolue de la valeur de l'impédance mesurée
par
l'un des relais pour une phase défectueuse de la ligne lorsque le disjoncteur
de l'autre
relais est fermé ; et
/Zaouj représente la valeur absolue de l'impédance mesurée par l'un des relais
pour une phase défectueuse de la ligne lorsque le disjoncteur de l'autre
relais est ouvert,
et en comparant ce rapport R2 avec une valeur de seuil, fixée par exemple à
une augmentation de 10% ou 20% de la valeur de l'impédance ZaFen,,.
Il est également possible, en variante, de surveiller l'évolution dans le
temps,
de la valeur Z de l'impédance de la ligne mesurée par les relais et de
comparer cette valeur
avec un ensemble de valeurs de seuil.
Comme cela est visible sur les figures 3 et 4, en représentation complexe, les
valeurs de seuil constituent une zone de détection.
Sur ces figures, l'abcisse correspond à la partie réelle R des impédances et
l'ordonnée correspond à la partie imaginaire X des impédances.
En se référant tout d'abord à la figure 3, qui correspond à un transit de
puissance positif avant l'apparition d'un défaut, on voit, qu'après apparition
d'un défaut, la
valeur de l'impédance mesurée de la ligne se situe dans une zone z,. Cette
zone z, est
élaborée à partir de la valeur de l'impédance de la ligne mesurée après
apparition du
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défaut et avant ouverture du disjoncteur distant, et en traçant un cercle de
diamètre égal
par exemple à 0,5 S2 de manière à ne pas prendre en compte des variations
d'impédance
inférieure par exemple à 0,5 Q.
Comme on le voit sur la figure 3, la zone de détection est délimitée par des
droites D1 à D6 obtenues à partir de simulations d'un réseau. Les droites Dl
et D2
correspondent respectivément à des valeurs minimale et maximale de parties
réelle et
imaginaire de l'impédance mesurée de la ligne lorsque le disjoncteur distant
est fermé,
après l'apparition du défaut, en dessous et au dessus desquelles,
respectivement, il est
décidé qu'une ouverture d'un ou de plusieurs disjoncteurs distants a pu
intervenir.
A partir de ces droites D 1 et D2, la zone de détection D, hachurée sur la
figure
3, est délimitée par deux droites D3 et D4 correspondant à des arguments
maximum et
minimum de la variation de l'impédance mesurée lorsque le disjoncteur distant
est ouvert,
au dessus et en dessous desquelles une ouverture d'un ou de plusieurs
disjoncteurs a pu
intervenir, et par une droite D5 correspondant à une variation de l'impédance
mesuré en
fonction de la résistance du défaut.
Comme on le voit sur la figure 3, la droite D1 est tracée à partir de la
partie
réelle de la valeur de l'impédance mesurée après l'apparition du défaut,
déplacée par
exemple de -0,5 S2, dans la mesure où la partie réelle de la différence entre
ZBfe, et ZBouv
est toujours plus grande que sa partie imaginaire et est tracée selon un angle
de 90 .
La droite D2 est construite à partir de la partie imaginaire de l'impédance
mesurée après l'apparition du défaut déplacée par exemple de +0,5 Q et tracée
selon un
angle de 0 .
Les droites D3 et D4 sont élaborées à partir de simulations indiquant que
l'argument de l'impédance mesurée après ouverture du relais distant est par
exemple
comprise entre environ 5 et 35 . Enfin, la droite D5 est tracée de manière à
éviter toute
possibilité de déclenchement intempestif du relais. Cette droite est élaborée
en établissant
le coefficient de variation de l'impédance ZBfe,m en fonction de la résistance
d'un défaut,
cette variation étant sensiblement linéaire pour une résistance de défaut
variant entre 1 S2
et 10 S2, et en déterminant l'angle b selon lequel la droite ainsi établie
coupe l'axe R des
réels.
Enfin, dans la mesùre où la droite D1 et la droite D4 sont susceptibles de ne
pas avoir de point commun, une sixième droite D6 est élaborée à partir du
point de
coupure entre la droite D5 et l'axe X des parties imaginaires et tracée selon
un angle nul.
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Il est ainsi possible, en surveillant la variation de l'impédance mesurée de
détecter l'ouverture du relais distant, en détectant si cette impédance
mesurée atteint la
zone D délimitée par ces droites D1 à D6.
En référence à la figure 4, on définit de même pour un transit de puissance
négatif, une zone D' de détection de l'ouverture du relais distant, délimitée
par les droites
D'làD'6. -
Comme dans le cas précédent décrit en référence à la figure 3, pour un transit
négatif, on élabore la zone de détection D' à partir d'une zone z'1 définie à
partir de la
valeur de l'impédance mesurée après l'apparition du défaut, entourée d'un
cercle de rayon
par exemple égal à 0,5 S2 de manière à ne pas prendre en compte des variations
d'impédance inférieures à 0,5 ohm.
Les droites D'l et D'2 sont tracées respectivement à partir de la partie
réelle et
de la partie imaginaire de la valeur de l'impédance mesurée après l'apparition
du défaut
lorsque le disjoncteur distant est fermé.
De même, comme dans le cas précédent, les droites D'3 et D'4 sont élaborées
à partir de calculs électrotechniques établissant que l'arzument de la
variation de
l'impédance mesurée, après ouverture du relais distant est par exemple compris
entre -10
et +20 .
La droite D'5 est élaborée de manière à éviter tout déclenchement intempestif.
Pour ce faire, on calcule la valeur de l'impédance obtenue en présence d'un
défaut de résistance nulle au même endroit, on place le point P ainsi obtenu,
et l'on
détermine la variation de l'impédance mesurée de la ligne en fonction de la
résistance d'un
défaut présent sur cette dernière et de résistance non nulle, par exemple pour
des valeurs
de résistance comprises entre 1 et 5 S2, de manière à définir la pente de la
droite D'5.
On définit ainsi une zone de détection D' qui permet de détecter l'ouverture
du
relais distant lorsque la valeur de l'impédance se situe à l'intérieur de
cette zone D'.
On notera que, dans ce qui précède, les valeurs de seuil permettant la
détection de l'ouverture du relais distant sont choisies de manière à
effectuer une
distinction entre une variation de l'impédance mesurée dûe à une variation de
la résistance
du défaut et une variation de l'impédance mesurée dûe à une ouverture du
relais distant.
On conçoit que l'invention qui vient d'être décrite, qui est capable de
détecter
l'ouverture d'un relais distant, à partir de la valeur de grandeurs
électriques représentatives
du fonctionnement du réseau d'alimentation surveillé, permet de réduire
considérablement
CA 02304398 2000-03-29
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le temps de déclenchement des relais de protection en présence d'un défaut
détecté et,
ainsi, d'obtenir un fonctionnement similaire aux dispositifs de protection de
distance dotés
de moyens de télécommunication, tout en conservant une bonne sélectivité et à
moindre
coût.
