Protection
La protection contre la défaillance de disjoncteur, fonction 50BF, déclenche les disjoncteurs voisins quand un disjoncteur ayant reçu l’ordre d’ouvrir n’élimine pas le défaut. L’essai éprouve le détecteur de courant, le temporisateur, les entrées de lancement et le trajet de déclenchement de secours comme un seul schéma.
La protection contre la défaillance de disjoncteur, fonction 50BF, est un schéma de secours qui agit lorsqu’un disjoncteur a reçu l’ordre de déclencher sans parvenir à interrompre le courant. Ce n’est pas un élément de protection au sens habituel, puisqu’il ne détecte pas lui-même les défauts. Il est lancé par le signal de déclenchement d’un autre relais de protection, puis vérifie si du courant circule encore dans le disjoncteur après une attente délibérée. Si c’est le cas, le schéma renonce à ce disjoncteur et déclenche tous ceux qui peuvent alimenter le défaut, habituellement par un relais de verrouillage. Dans les relais numériques, c’est une fonction dotée d’un détecteur de courant, d’un temporisateur, d’une entrée de lancement et de sorties de déclenchement. Dans les installations plus anciennes, on la réalise avec un relais rapide de détection de courant, un temporisateur auxiliaire et un relais de verrouillage. L’essai s’applique dans les postes, les ensembles d’appareillage et les schémas de protection de génératrices et de transformateurs.
Un mécanisme grippé, une bobine de déclenchement défectueuse, une alimentation de commande perdue ou un disjoncteur qui n’élimine pas le courant peuvent laisser un défaut sous tension même si la protection principale a tout fait correctement. Sans secours, le défaut demeure jusqu’à ce que la protection éloignée l’élimine, ce qui met hors service une part bien plus grande du réseau, endommage l’équipement et accroît le danger pour les personnes. Le schéma est rarement sollicité, et c’est justement pourquoi il peut faillir sans qu’on s’en aperçoive : une modification de câblage erronée, une entrée de lancement désactivée, un temporisateur mal réglé ou un détecteur de courant qui ne démarre plus peuvent passer inaperçus pendant des années. L’essai sollicite volontairement toute la chaîne, y compris les parties qu’aucun autre essai ne sollicite, et donne l’assurance que la demande rare sera satisfaite.
Le schéma repose sur trois questions posées dans l’ordre. Premièrement, le disjoncteur a-t-il reçu l’ordre de déclencher? C’est le signal de lancement, pris aux contacts des relais de protection qui le déclenchent. Deuxièmement, le courant a-t-il cessé? C’est le détecteur de courant, réglé assez bas pour voir le plus faible courant de défaut que le schéma doit traiter, et rapide à retomber une fois le courant interrompu, car son temps de retour fait partie de la marge de tout le schéma. Troisièmement, s’est-il écoulé assez de temps pour qu’un disjoncteur sain termine sa manœuvre? C’est le temporisateur, réglé au-delà du temps d’interruption du disjoncteur, augmenté du temps de retour du détecteur et d’une marge de sécurité. Si le lancement est présent, que le courant persiste et que le temporisateur arrive à échéance, le schéma conclut que le disjoncteur a failli et émet le déclenchement de secours. Certains schémas redéclenchent d’abord le même disjoncteur, comme chance peu coûteuse d’éliminer une défaillance due à un défaut du circuit de déclenchement, et d’autres emploient les contacts de position du disjoncteur en plus du courant pour les défauts de faible courant.
Le relais est isolé des circuits vivants des transformateurs de courant, les secondaires étant court-circuités au bloc d’essai avant tout changement de raccordement, et des circuits de déclenchement des disjoncteurs qu’il commande, en bloquant les sorties de déclenchement ou en ouvrant les barrettes de déclenchement afin qu’un essai ne puisse pas ouvrir un disjoncteur en service. Une valise d’essai de relais est raccordée aux entrées de courant, et un contact ou une sortie de la valise simule le déclenchement de lancement du relais de protection. Le détecteur de courant s’éprouve comme tout élément à maximum de courant, en augmentant le courant pour trouver le seuil et en le diminuant pour trouver le retour, de la même façon pour chaque phase et pour le circuit de terre là où il est utilisé. Le temporisateur du schéma s’éprouve par une séquence chronométrée : le lancement est appliqué avec le courant de défaut et le chronomètre mesure l’intervalle jusqu’à la sortie de déclenchement de secours. On répète la séquence en retirant le courant avant la fin du temporisateur, afin de montrer que le schéma retombe et ne déclenche pas. On confirme ensuite une à une la sortie de redéclenchement, les sorties de secours, le relais de verrouillage, le blocage du renclenchement et tout télédéclenchement vers les extrémités éloignées, puis on remet en place et on consigne les barrettes de déclenchement.
Le relevé indique le type de schéma et ses réglages, le seuil et le retour du détecteur de courant trouvés pour chaque phase, l’intervalle du temporisateur mesuré du lancement jusqu’au déclenchement de secours, ainsi que la réponse de chaque sortie, dont le redéclenchement, le verrouillage, le blocage du renclenchement et tout télédéclenchement. On y note les barrettes de déclenchement ou les blocages appliqués pendant l’essai et leur remise en place, l’appareil de mesure et l’état de son étalonnage, de même que les réglages tels que trouvés et tels que laissés, avec toute correction apportée.
Le seuil du détecteur se compare au réglage de l’étude de protection, en admettant la tolérance publiée pour le relais, et le temporisateur se juge par rapport à son réglage et à la marge que l’étude a supposée entre le temps d’élimination du disjoncteur et le déclenchement de secours. Le comportement de retour du détecteur compte autant que son seuil, car un retour lent peut transformer une élimination normale en faux déclenchement de secours. Chaque sortie ne doit opérer que pour la bonne combinaison de lancement, de courant et de temporisation, et rester muette quand le courant cesse à temps. ANSI/NETA ATS-2025 et ANSI/NETA MTS-2023 placent la fonction de défaillance de disjoncteur parmi les essais des relais de protection. Pour les tolérances et les valeurs, reportez-vous à votre propre exemplaire sous licence de ces normes et au manuel d’instructions du fabricant du relais.
Les catégories d’équipement et les articles de norme qui exigent cet essai, et les formulaires de UltraDb qui le comportent.
Non. Elle est lancée par le signal de déclenchement d’un autre relais de protection, puis surveille si le disjoncteur a réellement interrompu le courant. Ce n’est que si le courant persiste après la temporisation qu’elle déclenche les disjoncteurs voisins.
Quand un disjoncteur sain s’ouvre, le détecteur doit retomber assez vite pour que le temporisateur ne soit pas encore en marche alors que le courant a disparu. Un retour lent grignote la marge et peut causer un déclenchement inutile des disjoncteurs de secours.
On bloque les sorties de déclenchement ou on ouvre les barrettes de déclenchement, et on vérifie les sorties avec des lampes d’essai, un moniteur de contacts ou le relais de verrouillage. Les barrettes sont ensuite remises en place et la remise en état est consignée.
C’est une seconde tentative d’ouvrir le même disjoncteur, émise tôt dans le schéma. Elle élimine les défaillances causées par un défaut du premier trajet de déclenchement avant que le schéma ne passe au déclenchement des disjoncteurs voisins.
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