Protection
L’essai de contrôle de synchronisme confirme qu’un relais du dispositif 25 ne permet la fermeture du disjoncteur que lorsque les deux côtés sont assez proches en tension, en angle de phase et en fréquence, et qu’il la bloque hors de ces limites, y compris pour les options de ligne sous tension et de jeu de barres hors tension.
Le dispositif 25 est le relais de contrôle de synchronisme. Il supervise la fermeture d’un disjoncteur qui relie deux réseaux sous tension, comme un alternateur à un jeu de barres, une liaison entre deux sources ou une ligne à un jeu de barres après un déclenchement, et il ne permet la fermeture que lorsque les tensions des deux côtés sont assez proches en amplitude, en angle de phase et en fréquence. L’essai utilise une valise d’essai de relais qui offre deux sources de tension indépendantes, une pour chaque côté du disjoncteur, d’amplitude, d’angle et de fréquence ajustables. On vérifie la fenêtre de fermeture et le comportement de blocage du relais, ainsi que les options de ligne hors tension et de jeu de barres hors tension qui permettent de fermer lorsqu’un côté est volontairement désexcité. Le relais peut être une unité autonome électromécanique ou à semi-conducteurs, ou une fonction intégrée à un relais de protection et de commande à microprocesseur. L’essai couvre le relais et la sortie de permission de fermeture qu’il commande.
Fermer un disjoncteur entre deux réseaux déphasés produit une brusque pointe de courant et de couple. Sur un alternateur, elle peut tordre l’arbre, solliciter les enroulements et les accouplements et abréger la vie de la machine, et sur une liaison du réseau, elle cause une perturbation qui peut déclencher d’autres équipements. Un relais de contrôle de synchronisme est le dernier garde-fou contre une fermeture erronée par un opérateur ou par un automatisme, de sorte qu’un relais qui permet la fermeture trop largement compte autant qu’un relais qui ne la permet jamais. Parmi les anomalies que l’essai révèle figurent les références de tension erronées, les phases inversées ou les raccordements incorrects de transformateurs, les fenêtres réglées trop larges et une logique erronée de ligne ou de jeu de barres hors tension qui permettrait de fermer sur une source sous tension. L’essai confirme la fonction de supervision avant la première fermeture réelle.
Deux réseaux sous tension peuvent être mis en parallèle en toute sécurité lorsque les amplitudes de tension, l’angle de phase et la fréquence des deux côtés sont presque identiques, de sorte que peu de courant et de couple en résultent quand les contacts se rejoignent. Le relais compare une tension de chaque côté, habituellement par l’entremise de transformateurs de tension, et mesure l’écart d’amplitude, l’angle entre elles et le glissement, soit la différence de fréquence qui fait varier l’angle dans le temps. Quand les trois tombent à l’intérieur des limites réglées, il émet une permission. Certains schémas ajoutent un délai d’attente pour que les conditions persistent avant d’accorder la permission, et d’autres appliquent la fenêtre d’angle de manière à tenir compte du temps de fermeture du disjoncteur. Les options de ligne hors tension et de jeu de barres hors tension vérifient qu’un côté n’a pas de tension et que l’autre est sous tension, de sorte qu’on puisse permettre une fermeture sur une partie désexcitée du réseau. Comme un mauvais raccordement de phase ressemble à un angle valide, le câblage correct et l’affectation des phases font partie de ce qui est vérifié.
Le relais est isolé du circuit de fermeture du disjoncteur, ou ce circuit est bloqué, selon les procédures de cadenassage et de permis de travail du propriétaire, afin que l’essai ne puisse fermer aucun disjoncteur. Les entrées de tension sont débranchées des secondaires des transformateurs de tension et raccordées aux deux sources de la valise d’essai, et les secondaires ne sont jamais alimentés à rebours. Les réglages du relais sont lus et consignés. À partir de deux sources appariées, la valise déplace une grandeur à la fois, l’écart de tension, l’angle et l’écart de fréquence, jusqu’à la chute de la sortie de permission, puis revient jusqu’à son rétablissement, ce qui établit chaque bord de la fenêtre. Les limites d’angle et de glissement sont aussi vérifiées ensemble, puisque l’angle permis peut dépendre du glissement. Les conditions de ligne hors tension et de jeu de barres hors tension sont vérifiées en retirant la tension d’une source et en confirmant que la fermeture est permise ou bloquée selon les réglages, et qu’elle est bloquée lorsque les deux côtés sont hors tension si le schéma l’indique. Toute temporisation d’attente est chronométrée. Ensuite, les raccordements sont rétablis et les réglages sont comparés à l’étude de protection.
Le dossier contient les réglages auxquels le relais a été éprouvé, le bord de la fenêtre de fermeture trouvé pour l’amplitude, l’angle et le glissement, les résultats de ligne et de jeu de barres hors tension, le temps de toute attente, l’identification du relais, du disjoncteur et du jeu de barres qu’il supervise, ainsi que la valise d’essai avec son état d’étalonnage. Les résultats tels que trouvés et tels que laissés sont consignés séparément, avec tout ajustement noté.
Les bords de la fenêtre de fermeture sont comparés aux réglages de l’étude de protection, dans la limite de l’exactitude indiquée par le fabricant du relais, et la permission doit être présente à l’intérieur de la fenêtre et absente à l’extérieur. La logique de ligne et de jeu de barres hors tension doit permettre ou bloquer exactement comme le schéma l’exige. La comparaison avec les essais antérieurs montre la dérive. ANSI/NETA ATS-2025 décrit les essais de réception des relais de protection, et pour l’entretien, voir ANSI/NETA MTS-2023. Reportez-vous à votre propre exemplaire sous licence pour les valeurs et les tolérances.
Les catégories d’équipement et les articles de norme qui exigent cet essai, et les formulaires de UltraDb qui le comportent.
Il compare la tension des deux côtés d’un disjoncteur ouvert et ne permet la fermeture que lorsque l’amplitude, l’angle de phase et la différence de fréquence sont assez proches. Il ne ferme pas le disjoncteur lui-même; il supervise l’ordre de fermeture.
Une forte pointe de courant et de couple se produit quand les deux réseaux se mettent en phase. Sur un alternateur, elle peut endommager l’arbre, les accouplements et les enroulements, et sur une liaison, elle peut perturber le réseau et déclencher d’autres équipements.
Ces options permettent de fermer un disjoncteur lorsqu’un côté est volontairement désexcité. Une anomalie dans cette logique pourrait permettre la fermeture sur une source sous tension comme si elle était hors tension; l’essai confirme donc que la permission n’apparaît que dans les conditions voulues.
Une phase inversée ou un mauvais raccordement du transformateur de tension peut ressembler à un angle valide au relais, qui pourrait alors permettre une fermeture en réalité hors phase. La vérification de l’affectation des phases fait partie de l’essai fonctionnel.
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