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BREVET D'INVENTION Procédé et appareil de blocage automatique d'un interrupteur de déconnexion de charge à proximité d'un défaut localisé.
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1 Société dite : AB LINJEBYGGNAD Inventeur : Karl Gustaf Sindahl Conv. Int. Priorité d'une demande de brevet déposée en Suède le 17 janvier 1983 sous le n 8300220-4.
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La présente invention concerne un procédé pour effectuer le blocage automatique d'un interrupteur de déconnexion de charge à proximité d'un défaut localisé, et spécialement à des postes ayant deux chemins d'entrée, chaque chemin d'entrée étant pourvu d'un dispositif de commutation électrique, comme par exemple un interrupteur de déconnexion de charge, conçu pour s'ouvrir en cas de chute de la tension de commande au-delà d'une période prédéterminée, et pour se fermer quand la tension de commande de rétablissement a duré plus d'une période prédéterminée.
L'invention concerne également un appareil permettant de mettre en oeuvre le procédé.
Dans le cas de défauts dans un circuit bouclé ou un branchement ouvert comprenant un certain nombre de postes de réseau disposés les uns derrière les autres, chaque poste de réseau individuel est testé successivement par le fait que son dispositif de commutation électrique situé en arrière, si l'on considère le sens de l'alimentation, s'ouvre tandis que son dipositif de commutation électrique situé en avant se ferme, après quoi l'interrupteur situé entre la ligne d'alimentation et le réseau se ferme. Si tout fonctionne, il y a lieu de passer au poste de réseau suivant et de répéter la même procédure.
Quand le poste de réseau derrière lequel est situé le défaut a été atteint et que la section de ligne défectueuse est enclenchée, l'interrupteur au point d'alimentation coupera immédiatement le courant pour la totalité de la section de circuit et, par conséquent également pour les postes de réseau qui ont été trouvés sans défaut. A ce moment, l'interrupteur de
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déconnexion de charge vers la section de ligne défectueuse p e u t s'ouvrir et être verrouillé et l'interrupteur peut être ré-enclenché et alimenter les postes de réseau sur les sections de lignes vérifiées qui sont sans défaut. S'il s'agit d'un branchement ouvert, la section de ligne au-delà de l'emplacement du défaut et les postes de réseau qui y sont raccordés resteront sans courant jusqu'à ce que le défaut ait été éliminé.
Toutefois, s'il s'agit d'un circuit bouclé, on peut effectuer un enclenchement et un essai par étapesde la même manière depuis l'extrémité opposée du circuit bouclé, si bien que l'on arrivera finalement à la section de ligne défectueuse en partant de la direction opposée, ce qui signifie que les postes de réseau le long de l'autre partie du circuit bouclé peuvent être alimentés en courant. La manière connue de réaliser le ré-enclenchement est lente et incommode, vu que l'essai et l'enclenchement ont lieu aux postes de réseau correspondants et que ces postes peuvent être écartés d'intervalles pouvant atteindre plusieurs kilomètres. Le temps pendant lequel les consommateurs d'électricité doivent rester sans courant deviendrait donc assez long.
L'objet de la présente invention est de réaliser un procédé et un appareil permettant de ré-enclencher d'une manière complètement automatique tous les postes du réseau qui ne sont pas connectés à la section de ligne endommagée et de détecter cette section.
La caractéristique essentielle du procédé conforme à l'invention consiste en ce que l'un des dispositifs de commutation électrique qui, après une chute de la tension de commande, recevra en premier lieu la tension de commande après la fermeture automatique sera bloqué en position fermée, tandis que l'autre dispositif de commutation électrique qui s'ouvre en cas de nouvelle chute de la tension de commande dans un délai prédéterminé après cette fermeture, sera bloqué en position ouverte, empêchant toute
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autre action automatique.
La caractéristique essentielle de l'appareil conforme à la présente invention consiste en ce que, dans une station avec deux chemins d'entrée possibles, pourvus chacun d'un dispositif de commutation électrique actionné par une tension de commande qui s'ouvre en cas de chute de la tension de commande, les dispositifs de commutation électrique sont pourvus d'une unité de blocage, qui empêche tout d'abord l'ouverture du dispositif de commutation électrique retrouvant en premier lieu la tension de commande et bloque en position ouverte l'autre dispositif de commutation électrique en cas de nouvelle chute de la tension de commande.
L'invention sera décrite plus en détail ci-après en se référant aux dessins ci-joints, qui représentent respectivement :
La figure 1, une illustration schématique du fonctionnement de base du système automatique d'enclenchement de la charge ;
La figure 2, une illustration schématique et simplifiée du fonctionnement de base du dispositif d'enclenchement de la charge ou du dispositif de déconnexion de la charge ;
La figure 3, un diagramme représentant la constitution d'un système de commande à utiliser conformément à l'invention ;
La figure 4, une représentation simplifiée du même diagramme et
La figure 5, une illustration schématique d'un exemple de l'appareil conforme à la présente invention.
A la figure 1, qui représente schématiquement le fonctionnement de base, les connexions 11 et 12 pour la tension de commande sont indiquées au-dessus de la figure.
Une résistance de charge, appelée R, permet de charger le condensateur C. T1 et T3 représentent des relais de déclenchement à temps différé et T2 représente un relais
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d'enclenchement à temps différé. R1, R2 et R3 sont des relais, le relais à bascule R2 étant constitué d'un relais de blocage et R3 étant un relais à bascule permettant le déblocage automatique de la barre si le blocage s'est produit automatiquement par l'intermédiaire du relais temporisé T3. Les sections entourées de lignes en pointillés, c'est-à-dire les dispositifs de contact, sont représentées à la figure 3.
La figure 2 représente, d'une manière simplifiée, le fonctionnement de base du dispositif d'enclenchement de la charge ou du dispositif de déconnexion de la charge et, ici, le transformateur de tension de la source de tension de commande est désigné par UT et l'interrupteur de déconnexion de charge par LF.
La tension de commande peut commander le fonctionnement de base de la manière suivante : a) Quand la tension de commande disparaît sans se rétablir dans un délai prédéterminé-à comparer au relais temporisé T1 de la figure 1-le dispositif d'enclenchement de charge LF s'ouvre. b) Quand la tension de commande se rétablit et dure pendant un temps prédéterminé-à comparer au relais temporisé T2 de la figure 1-le dispositif d'enclenchement de charge LF se ferme. c) Quand la tension de commande disparaît dans un délai prédéterminé après que le dispositif d'enclenchement de charge LF s'est fermé selon b)-à comparer au relais temporisé T3 de la figure 1-le dispositif d'enclenchement de charge s'ouvre et est bloqué de façon à empêcher toute autre manoeuvre automatique.
Quelles que soient les modifications de la tension de commande, le dispositif d'enclenchement de charge restera donc en position ouverte.
La figure 3 représente un dispositif de commutation actionné par tension de commande dans deux chemins d'entrée différents vers le même poste. L'un et l'autre chemin
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d'entrée est pourvu d'un dispositif de commutation électrique de ce genre, à savoir un interrupteur de déconnexion de charge. La source de commande est toujours commune aux deux dispositifs de commutation électrique et sera automa- tiqueüent celle de celui des dem : chenins d'alimentation qui est sous tension ou-su cas où les deux chemins d'alimentation sont sous tension-celle de celui des deux chemins d'alimentation qui est mis le premier sous tension.
La source de tension de commande provoque la fermeture du dispositif de commutation électrique qui est ouvert et le blocage du circuit de dégagement pour ouvrir le dispositif de commutation dans les chemins d'entrée de la source de commande en question. Si la tension de commande disparaît, un seul des deux dispositifs de commutation électrique s'ouvrira donc. Si, après que le dispositif de commutation électrique s'est fermé à nouveau, c'est-à-dire que la tension de commande a été rétablie, la tension de commande vient à disparaître à nouveau dans un délai prédéterminé, alors l'un des dispositifs de commutation électrique, à savoir celui situé en arrière et non bloqué, s'ouvrira à nouveau et, conformément à l'invention, il sera également bloqué en position ouverte de façon à ce qu'il ne puisse plus être actionné automatiquement.
Au contraire, lorsque les deux chemins d'entrée sont sous tension et qu'un des deux dispositifs de commutation se trouve en position ouverte et bloqué contre toute influence automatique et que la tension pour l'un des chemins d'entrée disparaît sans se rétablir dans un délai prédéterminé, alors le blocage du dispositif de commutation ouvert sera interrompu et celui-ci sera ramené automatiquement en position fermée. Ceci, c'est-à-dire la suppression du blocage, peut se produire uniquement si c'est la conséquence d'une manoeuvre manuelle et non automatique de déclenchement.
La figure 3 permet également de conclure que la source de tension de commande, c'est-à-dire le transformateur
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de tension, fournit l'énergie nécessaire pour la fermeture du dispositif de commutation électrique au même moment qu'un élément de condensateur est chargé avec une capacité suffisante pour supprimer le processus d'ouverture au cas où la tension de commande viendrait à disparaître. Par conséquent, il n'est pas nécessaire de prévoir des batteries ou d'autres sources de puissance auxiliaires indépendantes de la tension de commande.
La figure 4 représente d'une manière simplifiée l'appareil conforme à la figure 3. UT1 et UT2 représentent les transformateurs de tension des sources de tension de commande et M1 et M2 représentent respectivement des unités dites de moteurs avec des contacteurs encadrés par des lignes pointillées à la figure 3.
Dans l'exemple d'application représenté à la figure 5, les postes de réseau disposés le long d'un circuit bouclé sont désignés par A, B, C, D et E. La boucle est raccordée à une ligne d'alimentation par les interrupteurs S1 et S2 et un défaut supposé entre les postes de réseau B et C est désigné par X.
Si le défaut se produit, les interrupteurs 81 et S2 sont ouverts et l'ensemble de la boucle S1-A-B-C-D-ES2 devient sans courant. Après un certain temps réglable sans tension, un des interrupteurs de déconnexion de char-
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ge A1-A2, B1-B2, C1-C2, D1-D2, E1-E2 s'ouvre dans chaque poste raccordé à la boucle tandis que l'autre reste en position fermée.
Si S1 est ré-enclenchée après un temps prédéterminé, soit automatiquement soit manuellement, l'un des transformateurs de tension, à savoir AUT1 de la station, sera remis sous tension. Pendant la succession suivante des opérations, les deux interrupteurs d'enclenchement de charge Al et A2 seront commandés par cette source de tension, vu que le transformateur de tension AUT2 n'a pas encore été mis sous tension. Après un temps prédéterminé, celui des interrupteurs Al ou A2 de déclenchement de charge qui
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a été ouvert par suite de la chute de tension, sera amené en position fermée et le circuit de commande pour l'ouverture automatique du dispositif de déclenchement de charge A1 sera bloqué par suite de l'influence du relais de blocage R2, Figure 1.
Dès ce moment, la section de ligne AB sera enclenchée et, au même moment, les transformateurs de tension de commande AUT2 et BUT1 seront mis sous tension. Ceci n'a aucune influence sur le choix de la source de commande au poste A, vu que le transformateur de tension AUT1 a été mis sous tension avant AUT2 et, comme mentionné en se référant à la figure 3, que c'est ce chemin d'entrée qui a été mis le premier sous tension.
Au poste B, le même processus qu'au poste A se répète et ceci conduira successivement à l'enclenchement de la section de ligne B-C. Ceci a pour effet que l'interrupteur S1 sera déclenché automatiquement, de façon à ce que l'ensemble de la section S1-X soit mise hors tension. La chute de tension provoque l'ouverture des interrupteurs A2 et B2 de déconnexion de charge et le blocage du système automatique de commande de ce dernier empêche toute autre manoeuvre automatique de la manière indiquée dans la partie de la description ci-dessus relative à la figure 1 sous c).
Quand l'interrupteur S1 est ré-enclenché pour la seconde fois, les phases de fonctionnement commandées par tension au poste A sont mises en route, ce oui fait que l'interrupteur de déclenchement de charge A2 se ferme et que la section de ligne A-B reçoit une tension constante. Lorsque la tension est tombée pour la seconde fois, l'interrupteur de déclenchement de charge B1 est resté en position fermée au poste B tandis que B2, comme déjà mentionné, s'est ouvert et est resté bloqué ainsi.
L'autre partie de la boucle S1-A-B-C-D-E-S2 est enclenchée à partir de la direction opposée, c'est-à-dire depuis S2. La même succession d'opérations, comme déjà décrit ci-dessus, peut se produire alors aux postes D-E
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et C. Par des tentatives automatiques successives de réenclenchement, on atteint finalement la section de ligne contenant le défaut X en partant de la direction opposée.
Quand l'interrupteur de déconnexion de charge Cl a été bloqué en position ouverte, tous les postes sont remis à nouveau sous tension et la section de ligne défectueuse B-C est déconnectée.
Le temps nécessaire pour la déconnexion automatique d'une section de ligne défectueuse et pour le rétablissement de la tension dans les autres sections concernées est évidemment d'un certain intérêt. La position du défaut par rapport au point d'entrée et le nombre de postes raccordés entre ces points sont évidemment importants, tout comme les durées de fonctionnement choisies pour les dispositifs automatiques.
Si l'on suppose que les interrupteurs S1 et S2 sont conçus pour effectuer automatiquement des tentatives de ré-enclenchement après 10 secondes et que le temps de récupération, c'est-à-dire le temps qui doit s'écouler après le ré-enclenchement automatique de l'interrupteur afin que le déclenchement suivant ne soit pas définitif, soit de 15 secondes et que le temps de fermeture des interrupteurs de déconnexion de charge, c'est-à-dire le temps de fonctionnement du dispositif utilisé est de 15 secondes, alors le temps résultant dans le cas de la position de défaut la plus défavorable indiquée dans l'exemple décrit est : 10 + 5 x 15 + 10 + 4 x 15 = 155 secondes. Par conséquent, le processus automatique demande seulement 2-3 minutes.
Parmi les avantages inhérents au procédé et à l'appareil conformes à la présente invention, il faut mentionner que les constituants de l'équipement pour le fonctionnement, les dispositifs d'actionnement à moteurs et les relais de blocage avec aimants de déclenchement shuntés sont relativement simples et ne demandent, par conséquent, que peu d'entretien. En outre, il n'est pas nécessaire d'avoir des lignes spéciales de mesure ou de
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commande entre les postes, pas plus qu'un centre d'opération commun, des chambres de commande ou tout autre dispositif. Des sources de puissance auxiliaires séparées pour le fonctionnement automatique ne sont pas non plus nécesaires, vu que ce sont des transformateurs de tension classiques qui sont utilisés à cet effet.
La présente invention ne doit pas être considérée comme limitée à la prescription ci-dessus et aux représentations des dessins mais peut être modifiée de différentes manières dans l'esprit des revendications ci-après.