FR2464586A1 - STABILIZED OVERCURRENT RELAY FOR ELECTRICAL EQUIPMENT - Google Patents
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Abstract
L'INVENTION CONCERNE L'APPAREILLAGE ELECTRIQUE. UN RELAIS DE SURINTENSITE STABILISE COMPORTE UN DISPOSITIF DE REFERENCE 9 QUI AUGMENTE LA VALEUR DE REFERENCE AU MOMENT DE LA CONNEXION D'APPAREILS ELECTRIQUES, COMME PAR EXEMPLE DES CABLES OU DES TRANSFORMATEURS DE PUISSANCE. LE DISPOSITIF DE REFERENCE EST CONCU DE FACON QUE L'AUGMENTATION DE LA VALEUR DE REFERENCE SE PRODUISE INSTANTANEMENT AU MOMENT DE LA CONNEXION, ET DE FACON QUE LA VALEUR DE REFERENCE DECROISSE ENSUITE SELON UNE COURBE EXPONENTIELLE JUSQU'AU NIVEAU NORMAL. APPLICATION A LA PROTECTION DES RESEAUX ELECTRIQUES.THE INVENTION CONCERNS ELECTRICAL APPARATUS. A STABILIZED OVERCURRENT RELAY INCLUDES A REFERENCE 9 DEVICE THAT INCREASES THE REFERENCE VALUE WHEN CONNECTING ELECTRICAL EQUIPMENT, SUCH AS FOR EXAMPLE CABLES OR POWER TRANSFORMERS. THE REFERENCE DEVICE IS DESIGNED SO THAT THE INCREASE IN THE REFERENCE VALUE OCCURS INSTANTLY AT THE TIME OF CONNECTION, AND SO THAT THE REFERENCE VALUE THEN DECREASES ACCORDING TO AN EXPONENTIAL CURVE TO THE NORMAL LEVEL. APPLICATION TO THE PROTECTION OF ELECTRICAL NETWORKS.
Description
ii
La présente invention concerne un dispositif destiné à stabili- The present invention relates to a device for stabilizing
ser des relais de surintensité.be overcurrent relays.
On sait que des transitoires apparaissent dans les courants de phase au moment de la connexion de transformateurs de puissance. Ces transitoires peuvent s'élever à 10 à 20 fois le courant nominal et ils It is known that transients occur in phase currents when power transformers are connected. These transients can be 10 to 20 times the rated current and they
peuvent présenter l'aspect qui est indiqué sur la figure lb (voir ci- may have the appearance shown in Figure lb (see above).
après). Si on ne prend pas ceci en considération dans un relaisde mesure de surintensité, le relaisrisque de déclencher au moment de la connexion du transformateur de puissance. Le même problème se pose after). If this is not considered in an overcurrent relay, the relay will trip when the power transformer is connected. The same problem arises
pour la connexion de certains autres câbles et appareils électriques. for connecting certain other cables and electrical devices.
Pour assurer une stabilisation par rapport aux appels de cou- To stabilize against calls for coverage
rant magnétisant, on emploie normalement un filtrage ou une augmen- magnetising, normally a filtering or an increase is used.
tation de la valeur de référence. Dans de nombreux cas, le filtrage tation of the reference value. In many cases, filtering
est trop lent et complexe.is too slow and complex.
Dans le cas d'une augmentation de la valeur de référence, le relais doit recevoir une impulsion avant la fermeture du disjoncteur de ligne, de manière à augmenter la valeur de référence pour toute la durée pendant laquelle on estime que le transitoire de fermeture sera supérieur à la valeur de référence normale. Si on utilise le contact In the case of an increase of the reference value, the relay must receive a pulse before the closing of the line circuit breaker, so as to increase the reference value for the entire duration during which it is estimated that the closing transient will be greater than to the normal reference value. If we use the contact
auxiliaire du disjoncteur de ligne pour fournir cette impulsion,l'ins- auxiliary circuit breaker to provide this impulse, the
tallation des lignes devient plus coûteuse. La valeur de déclenchement line is becoming more expensive. The trigger value
est également augmentée jusqu'à 10 à 20 fois le courant nominal pen- is also increased up to 10 to 20 times the rated current
dant une durée relativement longue. Si on utilise à la place le contact de commande de fermeture pour obtenir l'impulsion, il n'y a aucune augmentation de coût relative au câblage. Cependant, la durée de l'augmentation de la valeur de référence sera encore plus longue,du fait de l'incertitude sur le retard qui s'écoule jusqu'à la fermeture for a relatively long period. If the closing control contact is used instead to obtain the pulse, there is no increase in wiring cost. However, the duration of the increase in the reference value will be even longer, because of the uncertainty of the delay that runs until closure.
du disjoncteur, par exemple à cause de la synchronisation. S'il appa- circuit breaker, for example because of the synchronization. If it appears
raît maintenant un défaut avec un courant de défaut inférieur à environ 10 à 20 fois le courant nominal, le dispositif de protection ne fait pas disparaître ce défaut, jusqu'à l'écoulement du temps now a fault with a fault current lower than about 10 to 20 times the nominal current, the protection device does not disappear this defect, until the passage of time
pendant lequel la référence est augmentée. during which the reference is increased.
L'invention a pour but-d'apporter une solution au problèmes mentionnés cidessus ainsi qu'à d'autres problèmes associés, et elle est caractérisée en ce que la valeur de référence est conçue de façon à augmenter instantanément au moment précis o un appareil, etc.. est connecté, après quoi le signal de sortie qui correspond à la valeur de référence décroît de façon exponentielle jusqu'au The object of the invention is to provide a solution to the aforementioned problems as well as other related problems, and is characterized in that the reference value is designed to increase instantly at the precise moment when a device , etc. is connected, after which the output signal which corresponds to the reference value decreases exponentially until
niveau normal.normal level.
L'avantage de l'invention consiste en ce qu'elle permet d'ob- The advantage of the invention is that it makes it possible
tenir l'augmentation de la valeur de référence au moment correct et en ce que l'augmentation ne dure pas-aussi longtemps. En détectant le courant homopolaire, on obtient un critère indiquant qu'une connexion a été effectuée, ce qui permet d'augmenter la valeur de référence du relais. La valeur de référence diminue ensuite jusqu'au niveau normal selon une fonction exponentielle. Ainsi, l'augmentation considérable hold the increase of the reference value at the correct moment and that the increase does not last as long. By detecting the homopolar current, a criterion is obtained indicating that a connection has been made, which makes it possible to increase the reference value of the relay. The reference value then decreases to the normal level according to an exponential function. Thus, the considerable increase
de la valeur de référence a lieu pendant une durée relativement courte. the reference value takes place for a relatively short period.
L'instant d'augmentation de la valeur de référence est commandé par une The moment of increase of the reference value is controlled by a
bascule dont les entrées reçoivent un signal qui provient d'un détec- flip-flop whose inputs receive a signal that comes from a detection
teur de courant homopolaire et un signal qui provient du contact de current generator and a signal that comes from the contact of
fermeture du disjoncteur de ligne ou du contact auxiliaire du disjonc- closing the circuit breaker or the auxiliary contact of the circuit breaker
teur de ligne.line.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description The invention will be better understood on reading the description
qui va suivre d'un mode de réalisation et en se référant aux dessins annexés, sur lesquels: les figures la, lb et lc représentent quelques configurations which follows of an embodiment and with reference to the accompanying drawings, in which: Figures la, lb and lc represent some configurations
de courbes qui apparaissent.of curves that appear.
La figure 2 est un schéma qui comporte un reJais, un disjoncteur de ligne, un contact de commande et des conducteurs pour un système triphasé. Fig. 2 is a diagram which includes a circuit breaker, a line breaker, a control contact and conductors for a three-phase system.
La figure 3 représente un dispositif correspondant à l'inven- FIG. 3 represents a device corresponding to the invention
tion.tion.
La figure 4 représente quelques-uns des signaux qui apparais- Figure 4 shows some of the signals that appear
sent dans le circuit de la figure 3, avec des désignations correspondant in the circuit of Figure 3, with corresponding designations
à celles de la figure 3.to those of Figure 3.
La figure la représente une courbe de courant de défaut caracté- FIG. 1a shows a typical fault current curve.
ristique, avec une composante directe complète. La figure lb représente l'appel de courant magnétisant, par exemple pour un transformateur de puissance. La figure lc représente la valeur de référence avec le niveau bas normal, l'augmentation instantanée et la diminution exponentielle risk, with a complete direct component. Figure 1b shows the magnetizing current draw, for example for a power transformer. Figure lc represents the reference value with the normal low level, the instantaneous increase and the exponential decrease
pour retourner au niveau normal.to return to the normal level.
La figure 2 représente une ligne triphasée avec des phases R, S et T. Un disjoncteur de ligne 1 équipé d'un contact auxiliaire 2 est connecté à cette ligne. Le contact auxiliaire doit être dans ce cas du type à rappel à ressort, de même que le contact supplémentaire qui FIG. 2 shows a three-phase line with R, S and T phases. A line circuit breaker 1 equipped with an auxiliary contact 2 is connected to this line. In this case, the auxiliary contact must be of the spring-return type, as well as the additional contact which
240ô4586240ô4586
est associé au contact de commande de fermeture, 3. Ces contacts fournissent un signal A qui est utilisé comme signal d'entrée pour le relais 4. La référence C désigne le courant dans l'une des phases et is associated with the closing control contact, 3. These contacts provide a signal A which is used as an input signal for relay 4. The reference C designates the current in one of the phases and
la référence B désigne le courant homopolaire. Ces signaux sont égale- the reference B designates the homopolar current. These signals are also
ment des signaux d'entrée du relais 4. relay 4 input signals.
La figure 3 représente un dispositif correspondant à l'inven- FIG. 3 represents a device corresponding to the invention
tion. Le signal A correspond au signal A de la figure 2. Ce signal a pour fonction de préparer le dispositif de protection à un changement de la valeur de référence.Le signal B correspond au signal B de la tion. The signal A corresponds to the signal A of FIG. 2. This signal serves to prepare the protection device for a change of the reference value. The signal B corresponds to the signal B of FIG.
figure 2. Ce signal déclenche l'augmentation de la valeur de référence. This signal triggers the increase of the reference value.
Le signal C correspond au signal C de la figure 2. Ce signal est pro- The signal C corresponds to the signal C of FIG.
portionnel au courant dans la ligne que surveille le relais. Le signal portionnal current in the line that monitors the relay. The signal
A est appliqué par l'intermédiaire d'un circuit d'extension d'impul- A is applied via a pulse extension circuit.
sion 6,à une entrée inversée R d'une bascule R-S, 8. La seconde en- 6, at an inverted input R of an R-S flip-flop.
trée de la bascule 8 reçoit un signal logique qui provient du compara- the flip-flop 8 receives a logic signal from the comparator
teur d'amplitude 7 et le signal d'entrée de ce dernier est un signal qui est proportionnel au courant homopolaire. La sortie de la bascule amplitude sensor 7 and the input signal thereof is a signal which is proportional to the zero sequence current. The exit of the rocker
est connectée à l'entrée d'un dispositif de référence 9 dont la sor- connected to the input of a reference device 9 whose output
tie est elle-même connectée à l'entrée de référence du comparateur tie is itself connected to the reference input of the comparator
d'amplitude 5 du relais d'intensité. amplitude 5 of the intensity relay.
Dans la position de repos, le signal A est placé à zéro et la bascule 8 ne peut fournir aucun signal de sortie. Il n'y a ainsi aucune augmentation de la valeur de référence, bien que le comparateur 7 In the home position, the signal A is set to zero and the flip-flop 8 can not provide any output signal. There is thus no increase in the reference value, although the comparator 7
détecte un courant homopolaire. Lorsqu'on actionne le contact de fer- detects a homopolar current. When activating the iron contact
meture de l'unité de commande ou le contact auxiliaire du disjoncteur Closure of the control unit or the auxiliary contact of the circuit breaker
de ligne, le signal A est placé à 1. Ceci libère la bascule.Si un cou- signal A is set to 1. This releases the flip-flop.
rant homopolaire est détecté par la suite, la sortie de la bascule applique un l à l'entrée du dispositif de référence 9, et la valeur de référence est augmentée momentanément. On obtient la configuration de In this case, the output of the flip-flop applies a 1 to the input of the reference device 9, and the reference value is momentarily increased. We get the configuration of
courbe de la valeur de référence (fig. lc) en chargeant un condensa- curve of the reference value (Figure 1c) by loading a condensa-
teur (non représenté).tor (not shown).
La figure 4 montre le signal qui provient du contact de com- Figure 4 shows the signal that comes from the contact
mande de fermeture ou du contact auxiliaire du disjoncteur de ligne A. Le signal D représente la même impulsion après passage par le closure circuit or the auxiliary contact of the line circuit breaker A. The signal D represents the same pulse after passing through the
circuit d'extension d'impulsion 6. Le signal E est l'impulsion qui pro- Pulse extension circuit 6. Signal E is the pulse that pro-
vient du détecteur de courant homopolaire 7. Le signal F est le signal de sortie de la bascule 8. La courbe G montre comment la valeur de référence change lorsque le critère d'augmentation de la valeur de The signal F is the output signal of the flip-flop 8. The curve G shows how the reference value changes when the criterion of increasing the value of
référence est satisfait, à l'instantt. reference is satisfied, at the moment.
Il va de soi que'de nombreuses modifications peuvent être apportées au dispositif décrit et représenté, sans sortir du cadre de l'invention. It goes without saying that many modifications can be made to the device described and shown, without departing from the scope of the invention.
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