CH648158A5 - Circuit et installation de protection d'une ligne d'alimentation d'electricite. - Google Patents

Circuit et installation de protection d'une ligne d'alimentation d'electricite. Download PDF

Info

Publication number
CH648158A5
CH648158A5 CH275482A CH275482A CH648158A5 CH 648158 A5 CH648158 A5 CH 648158A5 CH 275482 A CH275482 A CH 275482A CH 275482 A CH275482 A CH 275482A CH 648158 A5 CH648158 A5 CH 648158A5
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
terminals
circuit
winding
installation
transformer
Prior art date
Application number
CH275482A
Other languages
English (en)
Inventor
Lawrence Jackson
Original Assignee
Northern Eng Ind
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Northern Eng Ind filed Critical Northern Eng Ind
Publication of CH648158A5 publication Critical patent/CH648158A5/fr

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/26Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to difference between voltages or between currents; responsive to phase angle between voltages or between currents
    • H02H3/28Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to difference between voltages or between currents; responsive to phase angle between voltages or between currents involving comparison of the voltage or current values at two spaced portions of a single system, e.g. at opposite ends of one line, at input and output of apparatus
    • H02H3/30Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to difference between voltages or between currents; responsive to phase angle between voltages or between currents involving comparison of the voltage or current values at two spaced portions of a single system, e.g. at opposite ends of one line, at input and output of apparatus using pilot wires or other signalling channel
    • H02H3/307Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to difference between voltages or between currents; responsive to phase angle between voltages or between currents involving comparison of the voltage or current values at two spaced portions of a single system, e.g. at opposite ends of one line, at input and output of apparatus using pilot wires or other signalling channel involving comparison of quantities derived from a plurality of phases, e.g. homopolar quantities; using mixing transformers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)

Description

La présente invention a pour objet un circuit de protection destiné à être installé à chacune de deux stations, entre lesquelles s'étend une ligne d'alimentation d'électricité, pour la protection de cette dernière. Les circuits de protection peuvent être interconnectés par deux conducteurs pilotes afin de former une installation parcourue par un courant grâce à laquelle la ligne d'alimentation peut être protégée contre différentes défectuosités internes.
Un exemple d'un tel circuit est décrit dans le fascicule de brevet GB N° 723555.
Dans les circuits connus du type décrit dans le fascicule de brevet GB N° 723555, on a adopté un mode de fonctionnement non symétrique de sorte que l'installation ne peut répondre à une défectuosité que dans l'une des deux alternances d'un cycle de courant alternatif.
L'invention a notamment pour but de réaliser un circuit de protection dans lequel le temps maximal requis pour réagir à une défectuosité est diminué, le circuit étant tel qu'il opère sur toute la période: c'est-à-dire que le circuit peut réagir à une défectuosité dans chacune des demi-périodes d'un cycle de courant alternatif.
Le circuit selon l'invention comprend un enroulement pour un relais de protection, deux bornes destinées à être respectivement reliées à des conducteurs pilotes et un transformateur additionneur dont le secondaire est branché aux bornes, en série avec une combinaison d'éléments comportant un élément redresseur à semi-conduc-teur et un élément résistif disposés en parallèle, et est caractérisé en ce que des éléments redresseurs à semi-conducteurs sont disposés en série et en opposition entre les bornes, en ce que les éléments redresseurs montés en opposition sont branchés au secondaire chacun par l'intermédiaire d'une dite combinaison d'éléments, et en ce que l'enroulement du relais de protection est branché entre une prise du secondaire et un point situé entre les éléments redresseurs montés en opposition.
De préférence, le circuit de protection comprend un transformateur d'isolation pourvu d'un premier enroulement branché aux entrées des deux éléments redresseurs montés en opposition et d'un second enroulement relié aux deux bornes.
Une source de courant continu peut être prévue pour contrôler l'état des conducteurs pilotes, un élément capacitif étant prévu pour bloquer le passage du courant continu sauf à travers les conducteurs pilotes.
L'invention a aussi pour objet une installation de protection complète dans laquelle deux circuits de protection analogues sont prévus à des emplacements idoines d'une ligne d'alimentation. Le primaire de chacun des transformateurs additionneurs est relié à au moins un transformateur de courant couplé inductivement à la ligne.
Aux dessins annexés donnés à titre d'exemple:
les fig. 1 et 2 sont des schémas illustrant différentes formes d'exécution de l'installation selon l'invention, et les fig. 3 et 4 sont des schémas montrant des circuits équivalents et les tensions de l'installation représentée à la fig. 1, ceci lors de différentes conditions de fonctionnement.
La fig. 1 montre une ligne d'alimentation à trois phases 10,12 et 14 s'étendant entre deux stations à chacune desquelles est prévu un circuit de protection. Deux conducteurs pilotes 16 et 18 relient les deux circuits de protection et sont connectés respectivement entre des points 20 et 22 de l'un des circuits et entre des points 24 et 26 de l'autre circuit.
Chaque circuit est alimenté par un transformateur additionneur correspondant 28 dont l'enroulement primaire 30 présente des prises reliées à des extrémités correspondantes de transformateurs de courant 32,34 et 36 prévus à raison d'un pour chacune des trois phases 10,12 et 14 de la ligne d'alimentation, l'extrémité opposée, ou une autre prise (non représentée), du primaire 30 étant reliée aux extrémités opposées, reliées ensemble, des transformateurs de courant 32, 34 et 36.
Le transformateur additionneur est un dispositif connu du type utilisé depuis de nombreuses années dans des installations de protection à circulation de courant afin de permettre aux courants équilibrés ou non équilibrés circulant dans les phases de la ligne d'alimentation d'être reproduits sous forme de courants individuels dans le secondaire du transformateur. Le transformateur additionneur peut être construit de manière à minimiser la charge appliquée aux transformateurs de courant 32, 34 et 36 par le circuit pilote, ceci en choisissant correctement les niveaux d'impédance. Le transformateur additionneur isole les transformateurs de courant du circuit pilote pour permettre aux transformateurs de courant d'être mis à la terre sans que les conducteurs pilotes le soient. L'isolation du transformateur additionneur 28, représentée en 38, est avantageusement de 5 kV.
Les circuits de protection prévus à chacune des stations sont semblables et l'on n'en décrira qu'un seul. Se référant au circuit de protection de gauche, le circuit de protection comprend un redresseur à semi-conducteur 40 en parallèle avec une résistance 42 qui
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
3
648158
relient l'une des extrémités du secondaire 44 du transformateur additionneur 28 à un point 20, et deux éléments pareils 40 et 42 qui relient l'autre extrémité du secondaire à un point 22.
Les points 20 et 22 sont interconnectés par deux diodes analogues à semi-conducteur 48 et 50 en série et en opposition de telle sorte que l'enroulement 44 est connecté entre les points 20 et 22 et aux entrées des diodes 48 et 50.
L'enroulement 44 présente une prise médiane 52 et l'enroulement 54 d'un relais à traction d'armature est relié entre la prise 52 et un point de connexion 56 entre les sorties des diodes 48 et 50. Le relais comprend des contacts 58 qui sont reliés à un enroulement de déclenchement 59 d'un disjoncteur agencé pour ouvrir des contacts 61 pour débrancher la ligne d'alimentation en réponse à la détection d'une défectuosité interne.
Une résistance 62 non linéaire est branchée en parallèle à l'enroulement 54.
Deux résistances non linéaires similaires 64 et 66 sont respectivement branchées en parallèle avec les deux moitiés du secondaire 44.
Dans l'installation représentée à la fig. 2, le circuit de protection disposé à chaque station comprend un transformateur d'isolation 70 dont le primaire 72 est branché en parallèle aux diodes 48 et 50 montées en opposition. Le secondaire 74 du transformateur d'isolation 70 présente diverses prises de manière à pouvoir choisir le nombre de spires du secondaire, branchées entre les points 20 et 22 (ou 24 et 26).
Cette forme d'exécution de l'installation présente les avantages suivants par rapport à la forme d'exécution représentée à la fig. 1 :
i) on dispose d'un plus grand choix de combinaisons pour la résistance et la capacité des conducteurs pilotes grâce à l'utilisation des diverses prises prévues sur le secondaire 74 du transformateur 70, et ii) on ne doit prévoir le niveau d'isolation nécessaire pour les fils pilotes que jusqu'au transformateur 70 de sorte que le reste du circuit prévu à chacune des stations peut être de construction usuelle, indépendamment du niveau d'isolation du conducteur pilote par rapport à la terre, lequel peut être avantageusement de 5 kV ou 15 kV ou davantage encore.
La fig. 2 montre également une autre caractéristique qui n'est pas indispensable mais avantageuse. Cette caractéristique réside dans la surveillance de l'état des conducteurs pilotes de telle sorte que, lorsque ces conducteurs ont été coupés, court-circuités ou croisés par exemple, une alarme soit déclenchée.
Ce système de surveillance utilise une source à courant continu à l'une des stations (la station émettrice) et un relais d'alarme à l'autre station (la station réceptrice). Avant que le circuit de surveillance soit rendu opérationnel, il est nécessaire d'enlever deux coupleurs 75, dont l'un ponte la borne 20 avec une borne 21 et dont l'autre ponte une borne 24 avec une borne 25. Le circuit de surveillance est alors connecté comme suit: une source 80 de courant continu, disposée à la station émettrice, est reliée par des conducteurs 82 et 84 aux bornes 20 et 22 par exemple, et une capacité 76 est reliée aux bornes 20 et 21 ; un relais d'alarme 81, disposé à la station réceptrice, est relié par des conducteurs 83 et 85 aux bornes 24 et 26 et une capacité 77 est reliée aux bornes 24 et 25.
A la fig. 2, des flèches indiquent les points où les conducteurs 82, 84 et 83, 85 ainsi que les capacités 76 et 77 sont reliés aux bornes 20, 21,22,24 et 26. Les circuits et les moyens grâce auxquels le courant continu de surveillance est contrôlé ne sont pas représentés.
Lorsque du courant continu est utilisé comme représenté à la fig. 2, les capacités 76 et 77, qui font partie intégrante du circuit pilote de surveillance, bloquent l'écoulement du courant continu vers les enroulements secondaires 74.
Le reste de chacun des circuits de la fig. 2 est analogue à celui décrit en regard de la fig. 1 et ne sera pas décrit à nouveau. Les enroulements primaires des transformateurs additionneurs, les transformateurs de courant de ligne et les contacts du disjoncteur représentés à la fig. 1 n'ont pas été représentés à la fig. 2 pour simplifier.
Dans les exemples d'installation décrits ci-dessus, la résistance effective des boucles formées par les conducteurs pilotes est de préférence égale à une valeur déterminée (par exemple 2000 ohms) grâce par exemple à une résistance tampon prévue entre la borne 20 (fig. 1) et le reste de l'installation situé à gauche de la borne 20 et une résistance tampon d'égale valeur située entre la borne 24 et le reste de l'installation situé à droite de la borne 24.
A la fig. 2, les résistances tampons seraient prévues entre la borne à laquelle est reliée l'extrémité supérieure de l'enroulement 72 de gauche et le reste de l'installation à gauche de la borne, et entre la borne à laquelle est reliée l'extrémité supérieure de l'enroulement 72 de droite et le reste de l'installation à droite de cette borne.
Ainsi, les résistances tampons sont en série avec le conducteur pilote 16 et peuvent être constituées par des résistances variables ou des chaînes de résistances avec pontages amovibles reliés en parallèle aux résistances, la valeur des résistances tampons pouvant être modifiée par enlèvement sélectif de ponts.
La fig. 3 montre en a et b les circuits effectifs, équivalents aux circuits pilotes représentés à la fig. 1, lors de demi-périodes successives du courant alternatif circulant dans le secondaire 44, et lors de défectuosités externes à la ligne. La figure montre également la distribution des tensions correspondantes en a et b, les valeurs Ra des résistances 42 et 42 étant égales et étant chacune supérieure à la moitié de la somme des résistances tampons aux extrémités locales et éloignées et des résistances des conducteurs pilotes.
La fig. 3 montre en c la tension régnant entre les conducteurs pilotes en XrX et Yj-Y, les tensions de relais en X^C et Yj-C;
ainsi que les tensions de relais en X-C et Y-C, cela pour des demi-périodes successives.
La fig. 3 montre, d'autre part, que la polarité des tensions régnant entre les bornes de chaque enroulement de relais 54 et dans chaque demi-période est opposée à celle requise pour l'actionne-ment, de sorte que les relais restent au repos. Cette tension doit être dépassée avant que le relais puisse être actionné de sorte que l'installation est fondamentalement stable.
La fig. 4 montre les tensions apparaissant lors de deux demi-périodes successives dans le circuit effectif équivalent à celui de la fig. 1, cela lors de défectuosités internes, la défectuosité étant introduite depuis les deux extrémités.
Les polarités des tensions sont maintenant telles, dans chacune des demi-périodes, que le courant peut s'écouler à travers les enroulements 54 pour actionner les relais afin d'enclencher les disjoncteurs de protection de la ligne d'alimentation. La réponse de l'installation à une défectuosité ne dépend ainsi pas de la polarité de la demi-période dans laquelle la défectuosité s'est produite. Chacun des relais reçoit, en répondant à une défectuosité, un courant pendant toute la durée de chacun des cycles de courant. Le temps maximal pour que l'installation puisse répondre est ainsi inférieur à celui requis par les installations connues dans lesquelles la réponse aux défectuositée était empêchée une demi-période sur deux (par exemple durant les demi-périodes négatives) en raison de l'asymétrie des circuits de demi-période utilisés, la réponse n'étant permise que durant les demi-périodes (positives) suivantes. Ainsi, si une défectuosité se produisait en un moment quelconque d'une demi-période négative, le début du passage du courant dans les relais était toujours retardé jusqu'à un moment donné de la demi-période positive suivante. Dans un cycle complet quelconque du courant, le relais recevait du courant seulement pendant la durée d'une demi-période. Le temps de réponse de l'installation était ainsi beaucoup plus long que celui obtenu dans les installations selon la présente invention.
Le fonctionnement de l'installation représentée aux fig. 2 et 3 est semblable à celui qui vient d'être décrit.
Les résistances non linéaires 62, 64 et 66 limitent les tensions appliquées aux enroulements de relais 54 et entre les conducteurs pilotes 16 et 18, les valeurs des résistances diminuant lorsque la tension qui leur est appliquée augmente.
En choisissant correctement les valeurs des composants et les prises de transformateur, l'installation de protection décrite ci-
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
648 158
dessus peut répondre aux défectuosités suivantes: l'une quelconque des phases 10,12 ou 14 est mise à la terre; un court-circuit quelconque se produit entre deux phases quelconques; une défectuosité quelconque du triphasé.
La circuitene de surveillance représentée dans chacun des circuits de protection montrés à la fig. 2 peut, si on le désire, être utilisée dans les circuits représentés à la fig. 1. Les capacités 76 sont alors reliées entre les points 20 ou 24 et les diodes 48.
R
4 frisili -« dessins

Claims (8)

  1. 648158
    2
    REVENDICATIONS
    1. Circuit de protection d'une ligne d'alimentation d'électricité (10, 12,14) comprenant un enroulement (54) pour un relais de protection, deux bornes (20, 22; 24, 26) destinées à être respectivement reliées à des conducteurs pilotes (16 18) et un transformateur additionneur (28) dont le secondaire (44) est branché aux bornes (20, 22; 24, 26) en série avec une combinaison d'éléments comportant un élément redresseur à semi-conducteur (40) et un élément résistif (42) disposés en parallèle, caractérisé en ce que des éléments redresseurs à semi-conducteur (48, 50) sont disposés en série et en opposition entre les bornes (20, 22; 24, 26), en ce que les éléments redresseurs montés en opposition (48, 50) sont branchés au secondaire (44) chacun par l'intermédiaire d'une dite combinaison d'éléments (40, 42), et en ce que l'enroulement de relais de protection (54) est relié entre une prise (52) du secondaire (44) et un point (56) situé entre les éléments redresseurs montés en opposition (48, 50).
  2. 2. Circuit selon la revendication 1, caractérisé en ce que les bornes (20, 22; 24, 26) sont reliées directement aux éléments redresseurs en opposition (48, 50).
  3. 3. Circuit selon la revendication 1, caractérisé en ce que les bornes (20, 22; 24, 26) sont reliées indirectement aux éléments redresseurs montés en opposition (48, 50) par un transformateur d'isolation (70) dont un premier enroulement (72) est branché aux entrées de ces éléments redresseurs (48, 50) et dont un second enroulement (74) est relié aux bornes (20, 22; 24, 26).
  4. 4. Circuit selon la revendication 3, caractérisé en ce que le second enroulement (74) comprend plusieurs prises à choix.
  5. 5. Circuit selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une résistance non linéaire (62) est branchée en parallèle avec l'enroulement de relais de protection (54).
  6. 6. Circuit selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que deux résistances non linéaires (64, 66) montées en série sont branchées en parallèle au secondaire (44), la prise (52) du secondaire étant reliée à un point situé entre les deux résistances non linéaires (64, 66).
  7. 7. Installation de protection d'une ligne d'alimentation d'électricité (10, 12, 14), comportant deux circuits semblables, chacun selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les circuits sont mis en place en des emplacements idoines de la ligne (10, 12,14), le primaire (30) du transformateur additionneur (28) de chaque circuit étant relié à au moins un transformateur de courant (32, 34, 36) couplé inductivement à la ligne (10, 12,14).
  8. 8. Installation selon la revendication 7, caractérisée en ce que, pour assurer la surveillance de l'état des conducteurs pilotes (16,18), une source de courant continu (80) est branchée aux bornes (20, 22) de l'un des circuits et un relais d'alarme (81) est branché aux bornes (24, 26) de l'autre circuit, et en ce que, à chaque emplacement de circuit, une capacité (76, 77) est branchée entre l'une des bornes (20; 24) et le reste du circuit correspondant.
CH275482A 1981-05-09 1982-05-05 Circuit et installation de protection d'une ligne d'alimentation d'electricite. CH648158A5 (fr)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB8114233 1981-05-09
GB8204544A GB2098417B (en) 1981-05-09 1982-02-16 Pilot wire line protection systems

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CH648158A5 true CH648158A5 (fr) 1985-02-28

Family

ID=26279396

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CH275482A CH648158A5 (fr) 1981-05-09 1982-05-05 Circuit et installation de protection d'une ligne d'alimentation d'electricite.

Country Status (4)

Country Link
CH (1) CH648158A5 (fr)
DE (1) DE3210802C2 (fr)
GB (1) GB2098417B (fr)
SE (1) SE448589B (fr)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR880700514A (ko) * 1985-10-31 1988-03-15 원본미기재 인터 트리핑 시스템
CN103474971B (zh) * 2012-06-06 2016-03-23 施耐德电器工业公司 基于比相原理的多端线路导引线差动保护装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB723555A (en) * 1953-02-04 1955-02-09 Reyrolle A & Co Ltd Improvements in or relating to electric pilot wire circuit arrangements for protective or other purposes
DE1299355B (de) * 1964-03-20 1969-07-17 Siemens Ag Verfahren und Anordnung zur Erfassung von Fehlern in elektrischen Netzwerken
US3497772A (en) * 1967-01-18 1970-02-24 Westinghouse Electric Corp Pilot wire protective arrangement for alternating current system wherein relay operating and restraint signals are derived during half cycles of opposite polarities
GB1170684A (en) * 1967-01-20 1969-11-12 English Electric Co Ltd Improvements in Electrical Relays
GB1192640A (en) * 1967-09-22 1970-05-20 English Electric Co Ltd Improvements in Distance Relays

Also Published As

Publication number Publication date
GB2098417A (en) 1982-11-17
GB2098417B (en) 1984-10-24
SE8202811L (sv) 1982-11-10
DE3210802A1 (de) 1982-12-16
DE3210802C2 (de) 1994-05-26
SE448589B (sv) 1987-03-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0407310B1 (fr) Déclencheur statique comportant un système de désensibilisation de la protection terre
US9054557B2 (en) Voltage balancing of symmetric HVDC monopole transmission lines after earth faults
FR2517133A1 (fr) Circuit electrique de chauffage et couverture chauffante
EP3507877A1 (fr) Procédé de pilotage d'une installation permettant le transport de courant continu dans un réseau tout en protégeant ledit réseau vis à vis d'un défaut de court-circuit
EP0235479A1 (fr) Déclencheur statique à circuit de test pour disjoncteur électrique
EP0019507B1 (fr) Perfectionnement aux transformateurs capacitifs de tension à sortie électronique
CA1285020C (fr) Alimentation en energie electrique continue secourue avec une signalisation de l'etat de secours par inversion de polarite
FR3062512A1 (fr) Dispositif de coupure de courant continu haute tension
FR2493527A1 (fr) Dispositif pour l'elimination rapide des charges piegees dans un pont diviseur capacitif utilise pour la surveillance des tensions alternatives elevees
FR2582879A1 (fr) Appareil ou circuit interrupteur statique pour l'alimentation protegee d'une charge et de sa ligne
EP3361268B1 (fr) Circuit de surveillance d'un réseau d'alimentation électrique
EP0595677B1 (fr) Procédé et dispositif de mesure de l'accord et du désaccord de compensation d'un réseau de distribution électrique
CH648158A5 (fr) Circuit et installation de protection d'une ligne d'alimentation d'electricite.
CH621895A5 (fr)
FR2504274A1 (fr) Dispositif de localisation de defauts dans une ligne bifilaire
EP4199284A1 (fr) Procédés pour détecter un défaut électrique, systèmes de protection électrique associés
EP0075357B1 (fr) Circuit d'alimentation d'une machine électrique asynchrone polyphasée
FR2545999A1 (fr) Dispositif de protection contre les surtensions pour une installation ou un reseau electrique a basse tension
EP0895332B2 (fr) Dispositif de protection contre les surtensions avec des Úclateurs en parallÞle comprenant chacun une inductance
FR2470466A1 (fr) Dispositif de protection contre les surtensions
CA2080133A1 (fr) Dispositif de protection pour appareils, machines et installations electriques
EP0285532B1 (fr) Dispositif de détection de défaut dans un réseau triphasé alimentant des charges par des trains d'ondes entières
RU2798464C1 (ru) Способ автоматического устранения перенапряжения при однофазном замыкании на землю в электрической сети с изолированной нейтралью
FR2549287A1 (fr) Dispositif pour disjoncteur differentiel de maintien de la protection en cas de coupure de neutre
EP0909000B1 (fr) Dispositif de protection d'une batterie de condensateurs

Legal Events

Date Code Title Description
PUE Assignment

Owner name: NORTHERN ENGINEERING INDUSTRIES PLC TRANSFER- VA T

PL Patent ceased