EP3033760B1 - Procédé, dispositif et programme d'ordinateur pour la commande d'un disjoncteur mécatronique - Google Patents

Procédé, dispositif et programme d'ordinateur pour la commande d'un disjoncteur mécatronique Download PDF

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EP3033760B1
EP3033760B1 EP14750466.6A EP14750466A EP3033760B1 EP 3033760 B1 EP3033760 B1 EP 3033760B1 EP 14750466 A EP14750466 A EP 14750466A EP 3033760 B1 EP3033760 B1 EP 3033760B1
Authority
EP
European Patent Office
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circuit breaker
derivative
threshold
input current
voltage
Prior art date
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EP14750466.6A
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German (de)
English (en)
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EP3033760A1 (fr
Inventor
Jean-Pierre Dupraz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
General Electric Technology GmbH
Original Assignee
General Electric Technology GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by General Electric Technology GmbH filed Critical General Electric Technology GmbH
Publication of EP3033760A1 publication Critical patent/EP3033760A1/fr
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/02—Details
    • H01H33/59—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the switch and not otherwise provided for, e.g. for ensuring operation of the switch at a predetermined point in the ac cycle
    • H01H33/596—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the switch and not otherwise provided for, e.g. for ensuring operation of the switch at a predetermined point in the ac cycle for interrupting dc
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/54—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the switching device and for which no provision exists elsewhere

Definitions

  • the present invention relates to the field of mechatronic circuit breaker devices and their tripping.
  • the information medium may be a transmissible medium such as an electrical or optical signal, which may be conveyed via an electrical or optical cable, by radio or by other means.
  • the program according to the invention can be downloaded in particular on an Internet type network.
  • the sensor 20 has an output connected to an input of a low pass filter 21.
  • the sensor 20 provides a measure dI e (t) / dt of the derivative of the current to the filter 21, which performs low-pass filtering to remove possible high frequency components that would disturb the measurement chain.
  • the filter 21 has an output connected to an input of an analog-digital converter 22.
  • the filter 21 provides the filtered derivative measurement to the converter 22 which performs an analog-to-digital conversion of the received signal.
  • a measurement chain of the derivative of the output current I s (t) of the circuit breaker 1 can be provided.
  • the sensor 40 has an output connected to an input of a low-pass filter 41.
  • the sensor 40 provides a measurement of s (t) / dt of the current derivative to the filter 41, which performs low-pass filtering to eliminate possible high frequency components that would disturb the measurement chain.
  • the filter 41 has an output connected to an input of an analog-to-digital converter 42.
  • the filter 41 provides the filtered derivative measurement to the converter 42 which performs an analog-to-digital conversion of the received signal.
  • the analog-digital converter 42 has an output connected to an input of a transponder 43 an output of which is connected to one end of a fiber optic cable.
  • the transponder 43 transforms the electrical signal that it receives from the converter 42 into an optical signal.
  • the other end of the fiber optic cable is connected to the relay 3 which receives the optical signal and operates as shown below.
  • the measurement chain of the derivative of the output current can also be implemented in different ways.
  • a circuit for measuring the input current I e (t) of the circuit breaker 1 can be provided.
  • This measurement chain comprises a sensor 50 of the input current I e (t). This is for example a resistive shunt. This measurement chain then comprises elements similar to those of the measurement chain of the derivative of the input current.
  • the sensor 50 has an output connected to an input of a low-pass filter 51.
  • the sensor 50 provides a measurement of the input current to the filter 51, which performs a low-pass filtering to eliminate any high-frequency components that disrupt the measurement chain.
  • the filter 51 has an output connected to an input of an analog-digital converter 52.
  • the filter 51 provides the measurement of the filtered input current to the converter 52 which performs an analog-to-digital conversion of the received signal.
  • the analog-digital converter 52 has an output connected to an input of a transponder 53, an output of which is connected to one end of an optical fiber cable.
  • the transponder 53 transforms the electrical signal that it receives from the converter 52 into an optical signal.
  • the other end of the fiber optic cable is connected to the relay 3 which receives the optical signal and operates as shown below.
  • the measurement chain of the input current can also be implemented in different ways.
  • a measurement circuit of the output current I s (t) of the circuit breaker 1 can be provided.
  • This measurement chain has elements similar to those of the corresponding upstream measurement chain.
  • a sensor 60 of the output current I s (t) is for example a resistive shunt.
  • the sensor 60 has an output connected to an input of a low-pass filter 61.
  • the sensor 60 provides a measurement of the current to the filter 61, which carries out a low-pass filtering to eliminate any high-frequency components which would disturb the chain. measurement.
  • the filter 61 has an output connected to an input of an analog-digital converter 62.
  • the filter 61 provides the measurement of the output current filtered to the converter 62 which performs an analog-to-digital conversion of the received signal.
  • the analog-to-digital converter 62 has an output connected to an input of a transponder 63, an output of which is connected to an end of a fiber optic cable.
  • the transponder 63 transforms the electrical signal that it receives from the converter 62 into an optical signal.
  • the measurement chain of the output current can also be implemented in different ways.
  • the invention can also take into account voltage measurements, or voltage derivative, both upstream and downstream of the circuit breaker.
  • a measurement chain can be provided respectively for the upstream voltage, the derivative of the upstream voltage, the downstream voltage and the derivative of the downstream voltage.
  • the downstream voltage measurement chain comprises a sensor 80, a low-pass filter 81, an analog-to-digital converter 82 and a transponder 83. These elements are connected in series and the transponder is connected to the relay 3 via a optical fiber.
  • the relay 3 receives the downstream voltage measurement.
  • the upstream voltage derivative measuring chain comprises a sensor 90, a low-pass filter 91, an analog-digital converter 92 and a transponder 93. These elements are connected in series and the transponder is connected to the relay 3 via an optical fiber. .
  • Relay 3 receives the upstream voltage derivative measurement.
  • the downstream voltage derivative measuring chain comprises a sensor 100, a low-pass filter 101, an analog-digital converter 102 and a transponder 103. These elements are connected in series and the transponder is connected to the relay 3 via an optical fiber.
  • the relay 3 receives the downstream voltage derivative measurement.
  • the relay 3 may furthermore comprise inputs for receiving remote programming data TP, such as data relating to the context of the network, or RS settings of different thresholds used according to the invention.
  • the remote programming data TP make it possible to adapt the decisions taken according to the invention to the topology of the network by distinguishing "normal" transient modes and "abnormal" transient regimes, the latter requiring tripping of the circuit breaker.
  • the figure 2 represents a first embodiment of the method according to the invention, in the form of a flowchart comprising steps E1 to E7.
  • step E2 is followed by step E3 at which the threshold exceeding is stored.
  • a timer is started during a first pass through step E3, that is to say when the timer is not already in progress.
  • step E4 is a test to determine if the timer is complete. As long as it is not completed, step E4 is followed by step E1 for measuring the derivative of the input current of the circuit breaker.
  • Step E4 is then followed by step E5 which is the sending by relay 3 of a tripping command of the circuit breaker.
  • Step E7 is then followed by step E1 for measuring the derivative of the input current.
  • Step E11 is the acquisition of the measurement of the derivative dI e (t) / dt of the input current I e (t) of the circuit breaker 1.
  • Step E12 is then followed by step E11 of measuring the derivative of the input current.
  • this embodiment further comprises the step E16 corresponding to the acquisition of the measurement of the voltage upstream of the circuit breaker.
  • Step E18 is then followed by step E16 of acquiring the measurement of the voltage upstream of the circuit breaker.
  • step E2 If the derivative of the input current of the circuit breaker is greater than the threshold S 1 , this confirms the result of step E2 or E12. The trip control of the circuit breaker must not be canceled.
  • step E20 is further followed by the step E23 at which is calculated the integral of the measured value of the derivative of the input current of the circuit breaker.
  • Steps E31 to E35 are similar to steps E1 to E5 of the first embodiment previously described.
  • step E32 is the calculation of the absolute value of the derivative measured in the previous step E31, and the comparison of the absolute value of the derivative of the input current of the circuit breaker with the first predetermined threshold S 1 .
  • Step E34 is then followed by step E35 which is the sending by relay 3 of a tripping command of the circuit breaker.
  • the predetermined number of successive times is equal to one.
  • the trip control of the circuit breaker is sent as soon as the absolute value of the derivative of the circuit breaker input current is greater than threshold S 1 .
  • the next step E37 corresponds to the calculation of the absolute value of the derivative measured in the preceding step, and the comparison of the absolute value of the derivative of the output current of the circuit breaker with the first predetermined threshold S 1 .
  • Step E37 is then followed by step E36 of measuring the derivative of the output current of the circuit breaker.
  • the Figures 6a to 6c respectively represent examples of current I e (t) input circuit breaker, derived from this current, and integral of this derivative.
  • the input current I e (t) is substantially constant until a time t 0 . It is assumed that at time t 0 , a fault appears. As a result, the current begins to grow from this moment.
  • the derivative of the input current of the circuit breaker thus goes from a zero value to a non-zero value, here positive, at time t 0 .
  • the integral of the derivative of the input current of the circuit breaker is zero until time t 0 . From time t 0 , it grows following the same slope as the current.
  • the Figures 7a to 7c respectively represent other examples of current I e (t) circuit breaker input, derivative of this current, and integral of this derivative.
  • the current decreases, its derivative takes a non-zero value and negative, and the integral of the derivative of the current also decreases.
  • the invention also extends to a computer program product comprising code instructions for performing the steps of the method as described above, when said program is run on a computer.
  • the invention is furthermore not limited to the use of the measurement of the derivative of the input current of the circuit breaker to provide the tripping control, but can also use the measurement of the derivative of the output current of the circuit breaker for ensure this command, the notions input / output and upstream / downstream are simply reversed.

Landscapes

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

Description

    DOMAINE TECHNIQUE
  • La présente invention concerne le domaine des dispositifs disjoncteurs mécatroniques et leur déclenchement.
  • L'application principale des dispositifs disjoncteurs mécatroniques est la coupure de courant continu d'intensité élevée dans une ligne de transmission et/ou distribution, aux niveaux de tensions typiquement supérieurs à 50kVCC, jusqu'à 800kVCC et au-delà. Le domaine concerné par le courant continu sous tension élevée est aussi communément désigné sous le sigle HVDC (pour « High Voltage Direct Current » en anglais).
  • L'invention peut aussi s'appliquer à la coupure de courants continus sous des tensions de valeur moindre, typiquement dans la gamme de 1kVCC à 50kVCC ou encore à la coupure de courants alternatifs.
  • Un disjoncteur mécatronique est décrit dans la publication WO 2013/092873 A1 .
    • ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE
  • Les disjoncteurs mécatroniques sont connus pour leur capacité à couper le courant dans les réseaux de transmission et/ou distribution de courant continu sous tension élevée (HDVC).
  • Cependant, en cas de défaut, le courant peut croître très rapidement, par exemple à une vitesse de 10 A/µs, sans autre limitation que la destruction de matériel. Il est donc capital de diagnostiquer en un temps extrêmement court l'apparition d'un défaut afin de pouvoir réagir et déclencher le disjoncteur avant que le courant n'atteigne des valeurs très élevées.
  • Une difficulté supplémentaire est due au fait que dans le monde de la protection électrique, on préfère généralement ne pas couper un défaut, sachant qu'il y a des niveaux de secours, plutôt que de déclencher un disjoncteur sur fausse détection de défaut.
  • Or le fait de vouloir déclencher un disjoncteur très rapidement, c'est-à-dire dans un temps de l'ordre de 50 µs, augmente le risque de déclencher un disjoncteur sur fausse détection de défaut.
  • Il est à noter que ce qui vient d'être exposer pour le courant continu s'applique également pour le courant alternatif. Le document " EP 2 495 745 A1 " divulgue un procédé de limitation de courant dans un disjoncteur mécatronique destiné à couper un courant électrique circulant à travers un moyen de transmission de l'énergie électrique qui comporte l'acquisition d'une mesure de la dérivée (dI/dt) du courant d'arc, résultant de l'ouverture du commutateur.
    • EXPOSÉ DE L'INVENTION
  • L'invention vise à résoudre les problèmes de la technique antérieure en fournissant selon son premier aspect un procédé de commande d'un disjoncteur mécatronique destiné à couper un courant électrique circulant à travers un moyen de transmission de l'énergie électrique, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes :
    • acquisition d'une mesure de la dérivée du courant en entrée du disjoncteur,
    • comparaison de la valeur absolue de la dérivée du courant en entrée avec un premier seuil prédéterminé,
    • commande de déclenchement du disjoncteur lorsque la valeur absolue de la dérivée du courant en entrée est supérieure audit premier seuil prédéterminé.
  • L'invention repose sur l'analyse des régimes transitoires, ce qui permet un diagnostic et une réaction rapides.
  • Dans un mode particulier de réalisation, les étapes du procédé selon l'invention sont mises en oeuvre par des instructions de programme d'ordinateur.
  • En conséquence, l'invention vise aussi un programme d'ordinateur sur un support d'informations, ce programme étant susceptible d'être mis en oeuvre dans un ordinateur, ce programme comportant des instructions adaptées à la mise en oeuvre des étapes d'un procédé tel que décrit ci-dessus.
  • Ce programme peut utiliser n'importe quel langage de programmation, et être sous la forme de code source, code objet, ou de code intermédiaire entre code source et code objet, tel que dans une forme partiellement compilée, ou dans n'importe quelle autre forme souhaitable.
  • L'invention vise aussi un support d'informations lisible par un ordinateur, et comportant des instructions de programme d'ordinateur.
  • Le support d'informations peut être n'importe quelle entité ou dispositif capable de stocker le programme. Par exemple, le support peut comporter un moyen de stockage, tel qu'une ROM, par exemple un CD ROM ou une ROM de circuit microélectronique, ou encore un moyen d'enregistrement magnétique, par exemple une disquette ou un disque dur.
  • D'autre part, le support d'informations peut être un support transmissible tel qu'un signal électrique ou optique, qui peut être acheminé via un câble électrique ou optique, par radio ou par d'autres moyens. Le programme selon l'invention peut être en particulier téléchargé sur un réseau de type Internet.
  • Alternativement, le support d'informations peut être un circuit intégré dans lequel le programme est incorporé, le circuit étant adapté pour exécuter ou pour être utilisé dans l'exécution du procédé selon l'invention.
    • BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS
  • D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront à la lecture d'un mode de réalisation préféré donné à titre d'exemple non limitatif, décrit en référence aux figures dans lesquelles :
    • La figure 1 représente un dispositif de commande d'un disjoncteur mécatronique selon l'invention,
    • La figure 2 représente un procédé de commande d'un disjoncteur mécatronique selon un premier mode de réalisation de l'invention,
    • La figure 3 représente un procédé de commande d'un disjoncteur mécatronique selon un deuxième mode de réalisation de l'invention,
    • La figure 4 représente un procédé de commande d'un disjoncteur mécatronique selon un troisième mode de réalisation de l'invention,
    • La figure 5 représente un procédé de commande d'un disjoncteur mécatronique selon un quatrième mode de réalisation de l'invention, et
    • Les figures 6a, 6b, 6c, 7a, 7b et 7c représentent des courants, dérivées de courant et intégrales de dérivées de courant.
    EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS
  • Selon un mode de réalisation préféré représenté à la figure 1 , un disjoncteur mécatronique 1 est intégré sur une ligne électrique dans un réseau de transport d'électricité haute tension à courant continu de grande puissance. Le disjoncteur est par exemple du type décrit dans la publication WO 2013/092873 A1 susmentionnée et ne sera pas détaillé ici.
  • En amont du disjoncteur 1, une chaîne de mesure de la dérivée du courant comporte un capteur 20 de la dérivée du courant. Il s'agit ici du courant d'entrée Ie(t) du disjoncteur, existant sur la ligne électrique en amont du disjoncteur. Le capteur 20 est par exemple une bobine de Rogowski placée autour de la ligne électrique.
  • Le capteur 20 a une sortie reliée à une entrée d'un filtre passe-bas 21. Le capteur 20 fournit une mesure dIe(t)/dt de la dérivée du courant au filtre 21, qui effectue un filtrage passe-bas pour éliminer d'éventuelles composantes hautes fréquences qui perturberait la chaîne de mesure.
  • Le filtre 21 a une sortie reliée à une entrée d'un convertisseur analogique-numérique 22. Le filtre 21 fournit la mesure de dérivée filtrée au convertisseur 22 qui effectue une conversion analogique-numérique du signal reçu.
  • Le convertisseur analogique-numérique 22 a une sortie reliée à une entrée d'un transpondeur 23 dont une sortie est reliée à une extrémité d'un câble à fibre optique. Le transpondeur 23 transforme le signal électrique qu'il reçoit du convertisseur 22 en un signal optique.
  • L'autre extrémité du câble à fibre optique est reliée à un relai 3 qui utilise les signaux qu'il reçoit comme exposé dans la suite.
  • Bien entendu, la chaîne de mesure de la dérivée du courant peut être mise en oeuvre de différentes manières.
  • De manière similaire, une chaîne de mesure de la dérivée du courant de sortie Is(t) du disjoncteur 1 peut être prévue.
  • Cette chaîne de mesure comporte des éléments similaires à ceux de la chaîne de mesure amont correspondante. Ainsi, un capteur 40 de la dérivée du courant de sortie est par exemple une bobine de Rogowski placée autour de la ligne électrique.
  • Le capteur 40 a une sortie reliée à une entrée d'un filtre passe-bas 41. Le capteur 40 fournit une mesure dIs(t)/dt de la dérivée du courant au filtre 41, qui effectue un filtrage passe-bas pour éliminer d'éventuelles composantes hautes fréquences qui perturberait la chaîne de mesure.
  • Le filtre 41 a une sortie reliée à une entrée d'un convertisseur analogique-numérique 42. Le filtre 41 fournit la mesure de dérivée filtrée au convertisseur 42 qui effectue une conversion analogique-numérique du signal reçu.
  • Le convertisseur analogique-numérique 42 a une sortie reliée à une entrée d'un transpondeur 43 dont une sortie est reliée à une extrémité d'un câble à fibre optique. Le transpondeur 43 transforme le signal électrique qu'il reçoit du convertisseur 42 en un signal optique.
  • L'autre extrémité du câble à fibre optique est reliée au relai 3 qui reçoit le signal optique et l'exploite comme exposé dans la suite.
  • Bien entendu, la chaîne de mesure de la dérivée du courant de sortie peut elle aussi être mise en oeuvre de différentes manières.
  • En plus de la chaîne de mesure de la dérivée du courant d'entrée Ie(t) du disjoncteur 1 qui vient d'être décrite, le dispositif selon l'invention peut comporter une ou plusieurs des chaînes de mesure qui vont être décrites dans la suite.
  • Une chaîne de mesure du courant d'entrée Ie(t) du disjoncteur 1 peut être prévue.
  • Cette chaîne de mesure comporte un capteur 50 du courant d'entrée Ie(t). Il s'agit par exemple d'un shunt résistif. Cette chaîne de mesure comporte ensuite des éléments similaires à ceux de la chaîne de mesure de la dérivée du courant d'entrée.
  • Le capteur 50 a une sortie reliée à une entrée d'un filtre passe-bas 51. Le capteur 50 fournit une mesure du courant d'entrée au filtre 51, qui effectue un filtrage passe-bas pour éliminer d'éventuelles composantes hautes fréquences qui perturberait la chaîne de mesure.
  • Le filtre 51 a une sortie reliée à une entrée d'un convertisseur analogique-numérique 52. Le filtre 51 fournit la mesure du courant d'entrée filtrée au convertisseur 52 qui effectue une conversion analogique-numérique du signal reçu.
  • Le convertisseur analogique-numérique 52 a une sortie reliée à une entrée d'un transpondeur 53 dont une sortie est reliée à une extrémité d'un câble à fibre optique. Le transpondeur 53 transforme le signal électrique qu'il reçoit du convertisseur 52 en un signal optique.
  • L'autre extrémité du câble à fibre optique est reliée au relai 3 qui reçoit le signal optique et l'exploite comme exposé dans la suite.
  • Bien entendu, la chaîne de mesure du courant d'entrée peut elle aussi être mise en oeuvre de différentes manières.
  • De manière similaire, une chaîne de mesure du courant de sortie Is(t) du disjoncteur 1 peut être prévue.
  • Cette chaîne de mesure comporte des éléments similaires à ceux de la chaîne de mesure amont correspondante. Ainsi, un capteur 60 du courant de sortie Is(t) est par exemple un shunt résistif.
  • Le capteur 60 a une sortie reliée à une entrée d'un filtre passe-bas 61. Le capteur 60 fournit une mesure du courant au filtre 61, qui effectue un filtrage passe-bas pour éliminer d'éventuelles composantes hautes fréquences qui perturberait la chaîne de mesure.
  • Le filtre 61 a une sortie reliée à une entrée d'un convertisseur analogique-numérique 62. Le filtre 61 fournit la mesure de courant de sortie filtrée au convertisseur 62 qui effectue une conversion analogique-numérique du signal reçu.
  • Le convertisseur analogique-numérique 62 a une sortie reliée à une entrée d'un transpondeur 63 dont une sortie est reliée à une extrémité d'un câble à fibre optique. Le transpondeur 63 transforme le signal électrique qu'il reçoit du convertisseur 62 en un signal optique.
  • L'autre extrémité du câble à fibre optique est reliée au relai 3 qui reçoit le signal optique et l'exploite comme exposé dans la suite.
  • Bien entendu, la chaîne de mesure du courant de sortie peut elle aussi être mise en oeuvre de différentes manières.
  • L'invention peut également prendre en compte des mesures de tension, ou de dérivée de tension, aussi bien en amont qu'en aval du disjoncteur.
  • Plus précisément, comme exposé dans la publication WO 2013/092873 A1 susmentionné et illustré notamment à la figure 4 de ce document, des appareillages électriques sont intégrés dans le réseau, de part et d'autre du disjoncteur et en série avec celui-ci.
  • En particulier, un appareillage de sectionnement est monté en série avec le disjoncteur, en amont et en aval de celui-ci. Un appareillage d'insertion de résistance est monté en série entre chaque appareillage de sectionnement et le disjoncteur.
  • Des capteurs de tension ou de dérivée de tension peuvent donc être prévus en amont et/ou en aval des appareillages de sectionnement, non représentés à la figure 1.
  • Plus précisément, une chaîne de mesure peut être prévue respectivement pour la tension amont, la dérivée de la tension amont, la tension aval et la dérivée de la tension aval.
  • Ainsi, la chaîne de mesure de tension amont comporte un capteur 70, un filtre passe-bas 71, un convertisseur analogique-numérique 72 et un transpondeur 73. Ces éléments sont connectés en série et le transpondeur est relié au relai 3 via une fibre optique. Le relai 3 reçoit la mesure de tension amont.
  • De manière similaire, la chaîne de mesure de tension aval comporte un capteur 80, un filtre passe-bas 81, un convertisseur analogique-numérique 82 et un transpondeur 83. Ces éléments sont connectés en série et le transpondeur est relié au relai 3 via une fibre optique. Le relai 3 reçoit la mesure de tension aval.
  • La chaîne de mesure de dérivée de tension amont comporte un capteur 90, un filtre passe-bas 91, un convertisseur analogique-numérique 92 et un transpondeur 93. Ces éléments sont connectés en série et le transpondeur est relié au relai 3 via une fibre optique. Le relai 3 reçoit la mesure de dérivée de tension amont.
  • De manière similaire, la chaîne de mesure de dérivée de tension aval comporte un capteur 100, un filtre passe-bas 101, un convertisseur analogique-numérique 102 et un transpondeur 103. Ces éléments sont connectés en série et le transpondeur est relié au relai 3 via une fibre optique. Le relai 3 reçoit la mesure de dérivée de tension aval.
  • Le relai 3 peut en outre comporter des entrées pour recevoir des données de téléparamétrage TP, telles que des données relatives au contexte du réseau, ou à des réglages RS de différents seuils utilisés selon l'invention. Les données de téléparamétrage TP permettent d'adapter les décisions prises selon l'invention à la topologie du réseau en distinguant des régimes transitoires « normaux » et des régimes transitoires « anormaux », ces derniers nécessitant un déclenchement du disjoncteur.
  • L'utilisation des mesures de dérivée de courant et des autres mesures optionnelles par le relai 3 va maintenant être détaillée sous la forme de plusieurs modes de réalisation du procédé selon l'invention. Ces différents modes peuvent être combinés entre eux.
  • Le relais 3 comprend ainsi une unité d'acquisition des mesures de la dérivée du courant en entrée du disjoncteur et des autres mesures optionelles, une unité de traitement informatique notamment configurée pour traiter les mesures acquises, et une unité de commande de déclenchement du disjoncteur en fonction du résultat du traitement des mesures acquises.
  • La figure 2 représente un premier mode de réalisation du procédé selon l'invention, sous la forme d'un organigramme comportant des étapes E1 à E7.
  • L'étape E1 est l'acquisition de la mesure de la dérivée dIe(t)/dt du courant d'entrée Ie(t) du disjoncteur 1.
  • L'étape suivante E2 est le calcul de la valeur absolue de la dérivée mesurée à l'étape précédente, et la comparaison de la valeur absolue de la dérivée du courant d'entrée du disjoncteur avec un premier seuil prédéterminé S1.
  • Si la valeur absolue de la dérivée du courant d'entrée du disjoncteur 1 n'est pas supérieure au premier seuil S1, cela signifie que le courant d'entrée varie suffisamment peu pour que le courant d'entrée soit considéré comme stable. L'étape E2 est alors suivie de l'étape E1 d'acquisition de la mesure de la dérivée dIe(t)/dt du courant d'entrée du disjoncteur 1.
  • Si la valeur absolue de la dérivée du courant d'entrée du disjoncteur 1 est supérieure au premier seuil S1, cela signifie que le courant d'entrée varie de manière suffisamment importante pour que le régime transitoire soit considéré comme anormal.
  • Dans ce cas, l'étape E2 est suivie de l'étape E3 à laquelle le dépassement de seuil est mémorisé. Une temporisation est lancée lors d'un premier passage par l'étape E3, c'est-à-dire lorsque la temporisation n'est pas déjà en cours.
  • L'étape suivante E4 est un test pour déterminer si la temporisation est terminée. Tant qu'elle n'est pas terminée, l'étape E4 est suivie de l'étape E1 de mesure de la dérivée du courant d'entrée du disjoncteur.
  • Lorsque la temporisation est terminée et que la valeur absolue de la dérivée est toujours supérieure au seuil S1, cela signifie que le phénomène transitoire qui a été détecté est suffisamment durable pour justifier qu'un ordre de déclenchement du disjoncteur soit donné. L'étape E4 est alors suivie de l'étape E5 qui est l'envoi par le relai 3 d'une commande de déclenchement du disjoncteur.
  • En variante, la commande de déclenchement du disjoncteur est envoyée lorsque la valeur absolue de la dérivée du courant d'entrée du disjoncteur est supérieure au seuil S1 un nombre prédéterminé de fois successives. La temporisation est alors remplacée par un nombre d'itérations successives auxquelles la réponse est positive au test de l'étape E2.
  • Selon une autre variante, le nombre prédéterminé de fois successives est égal à un. Dans ce cas, la commande de déclenchement du disjoncteur est envoyée dès que la valeur absolue de la dérivée du courant d'entrée du disjoncteur est détectée comme étant supérieure au seuil S1.
  • Des conditions supplémentaires peuvent être prises en compte pour valider la commande de déclenchement. Une première condition supplémentaire porte sur l'intégrale de la dérivée du courant d'entrée du disjoncteur.
  • Ainsi, dans ce mode de réalisation, l'étape E1 de mesure de la dérivée du courant d'entrée du disjoncteur est en outre suivie de l'étape E6 qui est le calcul de l'intégrale de la dérivée précédemment mesurée. Le résultat de ce calcul correspond à la partie variable du courant d'entrée du disjoncteur.
  • L'étape suivante E7 est la comparaison de l'intégrale calculée avec un deuxième seuil prédéterminé S2. Le second seuil S2 dépend de préférence de la valeur moyenne du courant mesuré dans une fenêtre de temps glissante et précédant le franchissement du premier seuil S1 par la valeur absolue de la dérivée du courant d'entrée du disjoncteur.
  • Si l'intégrale calculée n'est pas supérieure au deuxième seuil S2, cela signifie que le courant d'entrée varie suffisamment peu pour que le courant d'entrée soit considéré comme stable. L'étape E7 est alors suivie de l'étape E1 de mesure de la dérivée du courant d'entrée.
  • Si l'intégrale calculée est supérieure au deuxième seuil S2, cela signifie que le courant d'entrée varie de manière suffisamment importante pour que le régime transitoire soit considéré comme anormal.
  • Dans ce cas, l'étape E7 est suivie de l'étape E5 précédemment décrite.
  • Dans ce cas, l'étape E5 d'envoi d'une commande de déclenchement du disjoncteur n'est effectuée que si les deux conditions suivantes sont réunies :
    • la valeur absolue de la dérivée du courant d'entrée du disjoncteur est supérieure au premier seuil S1, et
    • l'intégrale de la dérivée du courant d'entrée du disjoncteur est supérieure au deuxième seuil S2.
  • Dans une variante de ce mode de réalisation, l'étape E6 est modifiée pour remplacer le calcul de l'intégrale de la dérivée du courant d'entrée du disjoncteur par l'acquisition d'une mesure du courant en entrée du disjoncteur, puis la détermination d'une valeur moyenne du courant mesuré sur une fenêtre de temps glissante.
  • L'étape E7 est également modifiée pour comparer la valeur moyenne calculée avec un troisième seuil S3.
  • Si la valeur moyenne calculée n'est pas supérieure au troisième seuil S3, cela signifie que le courant d'entrée varie suffisamment peu pour que le courant d'entrée soit considéré comme stable. L'étape E7 est alors suivie de l'étape E1 de mesure de la dérivée du courant d'entrée.
  • Si la valeur moyenne calculée est supérieure au troisième seuil S3, cela signifie que le courant d'entrée varie de manière suffisamment importante pour que le régime transitoire soit considéré comme anormal.
  • Dans ce cas, l'étape E7 est suivie de l'étape E5 précédemment décrite.
  • Dans cette variante, l'étape E5 d'envoi d'une commande de déclenchement du disjoncteur n'est effectuée que si les deux conditions suivantes sont réunies :
    • la valeur absolue de la dérivée du courant d'entrée du disjoncteur est supérieure au premier seuil S1, et
    • la valeur moyenne du courant d'entrée du disjoncteur est supérieure au troisième seuil S3.
  • La figure 3 représente un deuxième mode de réalisation du procédé selon l'invention, sous la forme d'un organigramme comportant des étapes E11 à E18. Ce mode de réalisation prend en compte des tensions mesurées en amont et/ou en aval du disjoncteur.
  • Les étapes E11 à E15 sont similaires aux étapes E1 à E5 du premier mode de réalisation précédemment décrit.
  • L'étape E11 est l'acquisition de la mesure de la dérivée dIe(t)/dt du courant d'entrée Ie(t) du disjoncteur 1.
  • L'étape suivante E12 est le calcul de la valeur absolue de la dérivée mesurée à l'étape précédente, et la comparaison de la valeur absolue de la dérivée du courant d'entrée du disjoncteur avec le premier seuil prédéterminé S1.
  • Si la valeur absolue de la dérivée du courant d'entrée du disjoncteur 1 n'est pas supérieure au premier seuil S1, cela signifie que le courant d'entrée varie suffisamment peu pour que le courant d'entrée soit considéré comme stable. L'étape E12 est alors suivie de l'étape E11 de mesure de la dérivée du courant d'entrée.
  • Si la valeur absolue de la dérivée du courant d'entrée du disjoncteur 1 est supérieure au premier seuil S1, cela signifie que le courant d'entrée varie de manière suffisamment importante pour que le régime transitoire soit considéré comme anormal.
  • Dans ce cas, l'étape E12 est suivie de l'étape E13 à laquelle le dépassement de seuil est mémorisé. Une temporisation est lancée lors d'un premier passage par l'étape E13, c'est-à-dire lorsque la temporisation n'est pas déjà en cours.
  • L'étape suivante E14 est un test pour déterminer si la temporisation est terminée. Tant qu'elle n'est pas terminée, l'étape E14 est suivie de l'étape E11 de mesure de la dérivée du courant d'entrée du disjoncteur.
  • Lorsque la temporisation est terminée et que la valeur absolue de la dérivée est toujours supérieure au seuil S1, cela signifie que le phénomène transitoire qui a été détecté est suffisamment durable pour justifier qu'un ordre de déclenchement du disjoncteur soit donné. L'étape E14 est alors suivie de l'étape E15 qui est l'envoi par le relai 3 d'une commande de déclenchement du disjoncteur.
  • En variante, l'étape E14 est suivie de l'étape E15 lorsque la valeur absolue de la dérivée du courant d'entrée du disjoncteur est supérieure au seuil S1 un nombre prédéterminé de fois successives. La temporisation est alors remplacée par un nombre d'itérations successives auxquelles la réponse est positive au test de l'étape E12.
  • Selon une autre variante, le nombre prédéterminé de fois successives est égal à un. Dans ce cas, l'étape E14 est suivie de l'étape E15 dès que la valeur absolue de la dérivée du courant d'entrée du disjoncteur est supérieure au seuil S1.
  • Une condition supplémentaire pour valider la commande de déclenchement de l'étape E15 porte sur la tension en amont du disjoncteur.
  • Ainsi, ce mode de réalisation comporte en outre l'étape E16 correspondant à l'acquisition de la mesure de la tension en amont du disjoncteur.
  • La tension en amont du disjoncteur est mesurée de manière continue. Les valeurs mesurées sont mémorisées.
  • Lorsque la réponse au test de l'étape E12 est positive, c'est-à-dire que la valeur absolue de la dérivée du courant d'entrée du disjoncteur 1 est supérieure au premier seuil S1, et donc que le courant d'entrée varie de manière suffisamment importante pour que le régime transitoire soit considéré comme anormal, l'étape E16 est suivie de l'étape E17 à laquelle est calculé un rapport entre la tension U0 mesurée avant cet instant de variation du courant et la tension U1 mesurée après ce même instant.
  • L'étape suivante E18 est la comparaison du rapport calculé U0/U1 avec un seuil prédéterminé SR de rapport de tension.
  • Si le rapport U0/U1 des tensions mesurées n'est pas supérieur au seuil SR, cela signifie que le la tension varie suffisamment peu pour être considérée comme stable. L'étape E18 est alors suivie de l'étape E16 d'acquisition de la mesure de la tension en amont du disjoncteur.
  • Si le rapport U0/U1 des tensions mesurées est supérieur au seuil SR, cela signifie que la tension varie de manière suffisamment importante pour que le régime transitoire soit considéré comme anormal.
  • Dans ce cas, l'étape E18 est suivie de l'étape E15 précédemment décrite.
  • Dans ce mode de réalisation, l'étape E15 d'envoi d'une commande de déclenchement du disjoncteur n'est effectuée que si les deux conditions suivantes sont réunies :
    • la valeur absolue de la dérivée du courant d'entrée du disjoncteur est supérieur au premier seuil S1, et
    • le rapport U0/U1 des tensions mesurées en amont du disjoncteur, avant et après l'apparition d'un défaut supposé, est supérieur au seuil de rapport de tension SR.
  • Dans une variante de ce mode de réalisation, l'étape E16 est modifiée pour remplacer la mesure de la tension en amont du disjoncteur par la mesure de la tension en aval du disjoncteur.
  • Les étapes suivantes E17 et E18 sont similaires à celles décrites précédemment, mais sont effectuées en prenant comme valeurs de tension les valeurs de tension mesurées en aval du disjoncteur.
  • Dans ce cas, l'étape E15 d'envoi d'une commande de déclenchement du disjoncteur n'est effectuée que si les deux conditions suivantes sont réunies :
    • la valeur absolue de la dérivée du courant d'entrée du disjoncteur est supérieur au premier seuil S1, et
    • le rapport des tensions mesurées en aval du disjoncteur est supérieur au seuil de rapport de tension SR.
  • Dans une autre variante de ce mode de réalisation, l'étape E16 est modifiée pour effectuer la mesure de la tension en amont du disjoncteur et en aval du disjoncteur.
  • Les étapes suivantes E17 et E18 sont similaires à celles décrites précédemment, mais sont effectuées en prenant comme valeurs de tension d'une part les valeurs de tension mesurées en amont du disjoncteur et d'autre part les valeurs de tension mesurées en aval du disjoncteur.
  • Dans ce cas, l'étape E15 d'envoi d'une commande de déclenchement du disjoncteur n'est effectuée que si les trois conditions suivantes sont réunies :
    • la valeur absolue de la dérivée du courant d'entrée du disjoncteur est supérieure au premier seuil S1,
    • le rapport des tensions mesurées en amont du disjoncteur est supérieur au seuil de rapport de tension SR, et
    • le rapport des tensions mesurées en aval du disjoncteur est supérieur au seuil de rapport de tension SR.
  • Selon encore une autre variante de ce mode de réalisation, l'étape E16 est modifiée pour effectuer une acquisition de la mesure de la dérivée de la tension en amont du disjoncteur.
  • L'étape E16 est alors suivie de l'étape E18 qui est modifiée pour comparer la valeur absolue de la dérivée de la tension en amont du disjoncteur avec un seuil de dérivée de tension SDU.
  • Si la valeur absolue de la dérivée de la tension en amont du disjoncteur n'est pas supérieure au seuil SDU, cela signifie que le la tension varie suffisamment peu pour être considérée comme stable. L'étape E18 est alors suivie de l'étape E16 d'acquisition de la mesure de la tension en amont du disjoncteur.
  • Si la valeur absolue de la dérivée de la tension en amont du disjoncteur est supérieure au seuil de dérivée de tension SDU, cela signifie que la tension varie de manière suffisamment importante pour que le régime transitoire soit considéré comme anormal.
  • Dans ce cas, l'étape E18 est suivie de l'étape E15 précédemment décrite.
  • Dans ce cas, l'étape E15 d'envoi d'une commande de déclenchement du disjoncteur n'est effectuée que si les deux conditions suivantes sont réunies :
    • la valeur absolue de la dérivée du courant d'entrée du disjoncteur est supérieur au premier seuil S1, et
    • la valeur absolue de la dérivée de la tension en amont du disjoncteur est supérieure au seuil de dérivée de tension SDU.
  • Selon encore une autre variante de ce mode de réalisation, l'étape E16 est modifiée pour effectuer l'acquisition de la mesure de la dérivée de la tension en aval du disjoncteur.
  • Cette variante est similaire à celle précédemment décrite, dans laquelle la dérivée de la tension en amont est remplacée par la dérivée de la tension en aval.
  • Selon encore une autre variante de ce mode de réalisation, l'étape E16 est modifiée pour effectuer d'une part l'acquisition de la mesure de la dérivée de la tension en amont du disjoncteur et d'autre part l'acquisition de la mesure de la dérivée de la tension en aval du disjoncteur.
  • L'étape E18 est modifiée pour comparer les valeurs aboslues de ces deux dérivées au seuil de dérivée de tension SDU.
  • Dans ce cas, l'étape E15 d'envoi d'une commande de déclenchement du disjoncteur n'est effectuée que si les trois conditions suivantes sont réunies :
    • la valeur absolue de la dérivée du courant d'entrée du disjoncteur est supérieure au premier seuil S1,
    • la dérivée de la tension en amont du disjoncteur est supérieure au seuil de dérivée de tension SDU, et
    • la dérivée de la tension en aval du disjoncteur est supérieure au seuil de dérivée de tension SDU.
  • Bien entendu, il est possible de conditionner le déclenchement du disjoncteur à la fois aux conditions supplémentaires exposées en référence à la figure 2 et à celles exposées en référence à la figure 3.
  • En référence à la figure 4 , un troisième mode de réalisation de l'invention comporte une possibilité d'inhibition de la commande de déclenchement du disjoncteur. Ce mode de réalisation comporte des étapes E20 à E23 qui sont parcourues après l'étape E5 ou l'étape E15, c'est-à-dire après l'envoi de la commande de déclenchement du disjoncteur.
  • L'étape E20 correspond à l'acquisition de la mesure de la dérivée du courant en entrée du disjoncteur. Cette étape est similaire aux étapes E1 et E11 précédemment décrites.
  • L'étape suivante E21 est la comparaison de la valeur absolue de la dérivée du courant en entrée du disjoncteur avec le premier seuil prédéterminé S1. Cette étape est similaire aux étapes E2 et E12 précédemment décrites.
  • Si la dérivée du courant en entrée du disjoncteur est supérieure au seuil S1, cela confirme le résultat de l'étape E2 ou E12. La commande de déclenchement du disjoncteur ne doit alors pas être annulée.
  • Si la dérivée du courant en entrée du disjoncteur est inférieure au seuil S1, le résultat de l'étape E2 ou E12 n'est alors pas confirmé. Dans ce cas, l'étape E21 est suivie de l'étape E22 à laquelle la commande de déclenchement du disjoncteur est annulée, par envoi d'une commande d'inhibition. Dans le cas contraire, la commande de déclenchement du disjoncteur est confirmée lors d'une étape E25.
  • Ainsi la commande de déclenchement du disjoncteur est confirmée ou annulée, et ce dans un temps compatible avec les impératifs de rapidité de réaction lorsqu'il faut déclencher le disjoncteur.
  • Selon une variante de ce mode de réalisation, la possibilité d'inhibition de la commande de déclenchement du disjoncteur est conditionnée par la valeur de l'intégrale de la dérivée du courant d'entrée du disjoncteur.
  • Dans cette variante, l'étape E20 est en outre suivie de l'étape E23 à laquelle est calculée l'intégrale de la valeur mesurée de la dérivée du courant en entrée du disjoncteur.
  • L'étape suivante E24 est la comparaison de l'intégrale calculée avec le deuxième seuil prédéterminé S2.
  • Si l'intégrale calculée est supérieure au seuil S2, cela confirme le résultat de l'étape E7 ou E18. La commande de déclenchement du disjoncteur est alors confirmée lors de l'étape E25.
  • Si l'intégrale calculée est inférieure au deuxième seuil S2, le résultat de l'étape E7 ou E18 n'est alors pas confirmé. Dans ce cas, l'étape E24 est suivie de l'étape E22 à laquelle la commande de déclenchement du disjoncteur est annulée, par envoi d'une commande d'inhibition.
  • Ainsi, la commande de déclenchement du disjoncteur est annulée :
    • lorsque la valeur absolue de la dérivée du courant d'entrée du disjoncteur est inférieure au premier seuil S1, et/ou
    • lorsque l'intégrale de la dérivée du courant d'entrée du disjoncteur est inférieure au deuxième seuil S2.
  • En référence à la figure 5 , un quatrième mode de réalisation de l'invention prend en compte le courant en sortie du disjoncteur. Ce mode de réalisation comporte des étapes E31 à E38.
  • Les étapes E31 à E35 sont similaires aux étapes E1 à E5 du premier mode de réalisation précédemment décrit.
  • L'étape E31 correspond à l'acquisition de la mesure de la dérivée du courant d'entrée Ie(t) du disjoncteur 1.
  • L'étape suivante E32 est le calcul de la valeur absolue de la dérivée mesurée à l'étape précédente E31, et la comparaison de la valeur absolue de la dérivée du courant d'entrée du disjoncteur avec le premier seuil prédéterminé S1.
  • Si la valeur absolue de la dérivée du courant d'entrée du disjoncteur 1 n'est pas supérieure au premier seuil S1, cela signifie que le courant d'entrée varie suffisamment peu pour que le courant d'entrée soit considéré comme stable. L'étape E32 est alors suivie de l'étape E31 d'acquisition de la mesure de la dérivée du courant d'entrée.
  • Si la valeur absolue de la dérivée du courant d'entrée du disjoncteur 1 est supérieure au premier seuil S1, cela signifie que le courant d'entrée varie de manière suffisamment importante pour que le régime transitoire soit considéré comme anormal.
  • Dans ce cas, l'étape E32 est suivie de l'étape E33 à laquelle le dépassement de seuil est mémorisé. Une temporisation est lancée lors d'un premier passage par l'étape E33, c'est-à-dire lorsque la temporisation n'est pas déjà en cours.
  • L'étape suivante E34 est un test pour déterminer si la temporisation est terminée. Tant qu'elle n'est pas terminée, l'étape E34 est suivie de l'étape E31 de mesure de la dérivée du courant d'entrée du disjoncteur.
  • Lorsque la temporisation est terminée et que la valeur absolue de la dérivée du courent d'entrée du disjoncteur est toujours supérieure au seuil S1, cela signifie que le phénomène transitoire qui a été détecté est suffisamment durable pour justifier qu'un ordre de déclenchement du disjoncteur soit donné. L'étape E34 est alors suivie de l'étape E35 qui est l'envoi par le relai 3 d'une commande de déclenchement du disjoncteur.
  • En variante, la commande de déclenchement du disjoncteur est envoyée lorsque la valeur absolue de la dérivée du courant d'entrée du disjoncteur est supérieure au seuil S1 un nombre prédéterminé de fois successives. La temporisation est alors remplacée par un nombre d'itérations successives auxquelles la réponse est positive au test de l'étape E32.
  • Selon une autre variante, le nombre prédéterminé de fois successives est égal à un. Dans ce cas, la commande de déclenchement du disjoncteur est envoyée dès que la valeur absolue de la dérivée du courant d'entrée du disjoncteur est supérieure au seuil S1.
  • Selon ce mode de réalisation, le procédé comprend une étape E36 d'acquisition de la mesure de la dérivée du courant de sortie Is(t) du disjoncteur 1.
  • L'étape suivante E37 correspond au calcul de la valeur absolue de la dérivée mesurée à l'étape précédente, et la comparaison de la valeur absolue de la dérivée du courant de sortie du disjoncteur avec le premier seuil prédéterminé S1.
  • Si la valeur absolue de la dérivée du courant de sortie du disjoncteur 1 n'est pas supérieure au premier seuil S1, cela signifie que le courant de sortie varie suffisamment peu pour que le courant de sortie soit considéré comme stable. L'étape E37 est alors suivie de l'étape E36 de mesure de la dérivée du courant de sortie du disjoncteur.
  • Si la valeur absolue de la dérivée du courant de sortie du disjoncteur 1 est supérieure au premier seuil S1, cela signifie que le courant de sortie varie de manière suffisamment importante pour que le régime transitoire soit considéré comme anormal.
  • Dans ce cas, l'étape E37 est suivie de l'étape E38 qui correspond à une comparaison des valeurs absolues des dérivées des courants en entrée et en sortie du disjoncteur. Une différence (supérieure à un seuil) entre lesdites valeurs absolues permet de caractériser un défaut interne au disjoncteur, tandis que des valeurs proches desdites valeurs aboslues permettent de caractériser un défaut externe au disjoncteur.
  • Les figures 6a à 6c représentent respectivement des exemples de courant Ie(t) d'entrée du disjoncteur, de dérivée de ce courant, et d'intégrale de cette dérivée.
  • Le courant d'entrée Ie(t) est sensiblement constant jusqu'à un instant t0. On suppose qu'à l'instant t0, un défaut apparait. En conséquence, le courant commence à croitre à partir de cet instant.
  • La dérivée du courant d'entrée du disjoncteur passe ainsi d'une valeur nulle à une valeur non nulle, ici positive, à l'instant t0.
  • L'intégrale de la dérivée du courant d'entrée du disjoncteur est nulle jusqu'à l'instant t0. A partir de l'instant t0, elle croît en suivant la même pente que le courant.
  • Les figures 7a à 7c représentent respectivement d'autres exemples de courant Ie(t) d'entrée du disjoncteur, de dérivée de ce courant, et d'intégrale de cette dérivée.
  • A partir de l'instant t0 d'apparition d'un défaut, le courant décroît, sa dérivée prend une valeur non-nulle et négative, et l'intégrale de la dérivée du courant décroît également.
  • En mettant en oeuvre l'invention, il est possible de détecter le défaut aussi bien dans le cas où le courant augmente que dans le cas où il diminue. Ainsi, le défaut peut être détecté et l'ordre de déclenchement envoyé au disjoncteur même si le courant a encore une valeur comprise dans une plage de fonctionnement normale. Par exemple, dans l'exemple des figures 7a à 7c, la commande de déclenchement peut être envoyée alors que le courant a une valeur proche de zéro.
  • En commandant le déclenchement du disjoncteur très rapidement après l'apparition du défaut, on interrompt la croissance (figure 6a) ou la décroissante (figure 7a) du courant.
  • L'invention n'est pas limitée au procédé tel que décrit précédemment mais s'étend également à un dispositif de commande d'un disjoncteur mécatronique destiné à couper un courant électrique circulant à travers un moyen de transmission de l'énergie électrique, caractérisé en ce qu'il comporte:
    • une unité d'acquisition d'une mesure de la dérivée du courant en entrée du disjoncteur,
    • une unité de traitement informatique configurée pour comparer la valeur absolue de la dérivée du courant en entrée avec un premier seuil prédéterminé,
    • une unité de commande de déclenchement du disjoncteur lorsque la valeur absolue de la dérivée du courant en entrée est supérieure audit premier seuil prédéterminé.
  • Et l'invention s'étend également à un produit programme d'ordinateur comprenant des instructions de code pour l'exécution des étapes du procédé tel que décrit précédemment, lorsque ledit programme est exécuté sur un ordinateur.
  • L'invention n'est par ailleurs pas limitée à l'utilisation de la mesure de la dérivée du courant en entrée du disjoncteur pour assurer la commande de déclenchement, mais peut également utiliser la mesure de la dérivée du courant en sortie du disjoncteur pour assurer cette commande, les notions entrée/sortie et amont/aval étant alors simplement interverties.

Claims (12)

  1. Procédé de commande d'un disjoncteur mécatronique (1) destiné à couper un courant électrique circulant à travers un moyen de transmission de l'énergie électrique, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes :
    - acquisition d'une mesure de la dérivée (dIe(t)/dt) du courant en entrée du disjoncteur,
    - comparaison de la valeur absolue de la dérivée du courant en entrée avec un premier seuil prédéterminé (S1),
    - commande de déclenchement du disjoncteur lorsque la valeur absolue de la dérivée du courant en entrée est supérieure audit premier seuil prédéterminé (S1).
  2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étape de commande de déclenchement du disjoncteur est effectuée lorsque la valeur absolue de la dérivée du courant en entrée est supérieure au premier seuil pendant une durée prédéterminée.
  3. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il comprend en outre les étapes suivantes :
    - calcul de l'intégrale de la valeur mesurée de la dérivée du courant en entrée,
    - comparaison de l'intégrale calculée avec un deuxième seuil prédéterminé (S2), et
    en ce que l'étape de commande de déclenchement du disjoncteur est effectuée si en outre l'intégrale calculée est supérieure audit deuxième seuil (S2).
  4. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il comporte en outre les étapes suivantes:
    - acquisition d'une mesure du courant (Ie(t)) en entrée du disjoncteur,
    - détermination d'une valeur moyenne du courant mesuré sur une fenêtre de temps glissante,
    - comparaison de la valeur moyenne du courant mesuré avec un troisième seuil prédéterminé (S3), et
    en ce que l'étape de commande de déclenchement du disjoncteur est effectuée si en outre la valeur moyenne du courant mesuré est supérieur audit troisième seuil.
  5. Procédé selon la revendication 3, respectivement la revendication 4, dans lequel le deuxième seuil (S2), respectivement le troisième seuil (S3), dépend de la valeur moyenne du courant en entrée du disjoncteur dans une période qui précède le franchissement du premier seuil (S1).
  6. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il comporte en outre les étapes suivantes :
    - acquisition d'une mesure de la tension en amont du disjoncteur et/ou d'une mesure de la tension en aval du disjoncteur,
    - calcul d'un rapport entre les tensions mesurées en amont du disjoncteur avant et après que la valeur absolue de la dérivée du courant d'entrée du disjoncteur n'ait été détectée comme étant supérieure au premier seuil (S1) et/ou d'un rapport entre les tensions mesurées en aval du disjoncteur avant et après que la valeur absolue de la dérivée du courant d'entrée du disjoncteur n'ait été détectée comme étant supérieure au premier seuil (S1) ;
    - comparaison du rapport entre les tensions mesurées en amont et/ou du rapport entre les tensions mesurées en aval avec un seuil de rapport de tension (SR),
    et en ce que l'étape de commande de déclenchement du disjoncteur est effectuée si en outre le rapport entre les tensions mesurées en amont et/ou le rapport entre les tensions mesurées en aval est supérieur au seuil de rapport de tension (SR).
  7. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il comporte en outre les étapes suivantes :
    - acquisition d'une mesure de la dérivée de la tension en amont du disjoncteur et/ou d'une mesure de la dérivée de la tension en aval du disjoncteur,
    - comparaison de la dérivée de la tension mesurée en amont et/ou de la dérivée de la tension mesurée en aval avec un seuil de dérivée de tension (SDU),
    et en ce que l'étape de commande de déclenchement du disjoncteur est effectuée si en outre la dérivée de la tension mesurée en amont et/ou la dérivée de la tensison mesurée en aval est supérieur au seuil de dérivée de tension (SDU) .
  8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'après l'étape de commande de déclenchement du disjoncteur, il comporte les étapes suivantes :
    - acquisition d'une mesure de la dérivée du courant en entrée du disjoncteur,
    - comparaison de la valeur absolue de la dérivée du courant en entrée avec le premier seuil (S1),
    - inhibition de la commande de déclenchement du disjoncteur lorsque la valeur absolue de la dérivée du courant en entrée n'est pas supérieure audit premier seuil (S1).
  9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'après l'étape de commande de déclenchement du disjoncteur, il comporte en outre les étapes suivantes:
    - calcul de l'intégrale de la valeur mesurée de la dérivée du courant en entrée,
    - comparaison de l'intégrale calculée avec le deuxième seuil (S2),
    et en ce que l'étape d'inhibition de la commande de déclenchement du disjoncteur est effectuée si en outre l'intégrale calculée n'est pas supérieure audit deuxième seuil prédéterminé (S2).
  10. Procédé selon l'une des revendications 1 à 9, comprenant en outre les étapes suivantes :
    - acquisition d'une mesure de la dérivée du courant en sortie du disjoncteur,
    - comparaison de la valeur absolue de la dérivée du courant mesurée en sortie du disjoncteur avec le premier seuil (S1),
    - lorsque la valeur absolue de la dérivée du courant mesurée en sortie du disjoncteur est supérieure audit premier seuil (S1), comparaison de la valeur absolue de la dérivée du courant mesurée en entrée du disjoncteur avec la valeur absolue de la dérivée du courant mesurée en sortie du disjoncteur pour caractériser un défaut interne ou externe au disjoncteur.
  11. Dispositif de commande d'un disjoncteur mécatronique (1) destiné à couper un courant électrique circulant à travers un moyen de transmission de l'énergie électrique, caractérisé en ce qu'il comporte:
    - une unité d'acquisition d'une mesure de la dérivée (dIe(t)/dt) du courant en entrée du disjoncteur,
    - une unité de traitement informatique configurée pour comparer la valeur absolue de la dérivée du courant en entrée avec un premier seuil prédéterminé (S1),
    - une unité de commande de déclenchement du disjoncteur lorsque la valeur absolue de la dérivée du courant en entrée est supérieure audit premier seuil prédéterminé (S1).
  12. Produit programme d'ordinateur comprenant des instructions de code pour l'exécution des étapes du procédé selon l'une des revendications 1 à 10, lorsque ledit programme est exécuté sur un ordinateur.
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