Protection de poste numérique Protection de jeux de barres avec protection contre les défaillance du disjoncteur et protection de ligne intégré

REB500 / REB500sys 1MRB520308-Bfr Page 1 Edition: Septembre 2003 Modifié depuis: Octobre 2002 Modification éventuelle des caractéristiques sans préavis

REB500sys - Protection de poste avec architecture decentralisée

Caractéristiques principales REB500 / REB500sys

• Protection de jeux de barres à basse impédance

• Architecture centralisée: installation du matériel dans une ou plusieurs armoires

• Protection de zone morte

• Architecture décentralisée: unités de travée distribuées avec connexions très courtes avec les sectionneurs, les T.I., etc.

• Sécurité de fonctionnement élevée grâce à deux critères de mesure indépendants: - algorithme de courant différentiel stabilisé - algorithme de comparaison directionnelle • Mesure sélective par phase • Faibles exigences imposées aux transformateurs de courant principaux • Stabilité élevée en présence de courts-circuits extérieurs avec courants de défaut élevés • Image des jeux de barres entièrement statique • Aucune commutation dans les circuits de courant • Une variante matérielle pour: - les courants nominaux de 1 A et de 5A - toutes les tensions d'alimentation auxiliaires entre 48 et 250 V CC - les fréquences nominales de 50 Hz, 60 Hz et de 16,7 Hz • Temps de déclenchement courts quelles que soient la grandeur et la configuration du poste

• Raccordement entre les unités de travée et l'unité centrale à l'aide de câbles à fibres optiques - distance maximale 1200 m - pour une architecture centralisée ou décentralisée • Un raccordement par fibres optiques signifie l'absence de toute perturbation dans la transmission des données, même si les fibres sont placées près des appareillages à haute tension • Les protections de jeux de barres existantes peuvent être remplacées sans aucune restriction (à l'aide d'une version centralisée). En cas d'extension, possibilité d'implanter une combinaison version centralisée - version décentralisée • Extensions aisées • Programme d'interface homme-machine convivial sur ordinateur • Traitement des signaux entièrement numérique • Autosurveillance complète • Enregistreur d'événements intégré • Perturbographie des courants intégrée

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Caractéristiques principales REB500 / REB500sys (suite)

Protection de poste numérique Protection de jeux de barres avec protection contre les défaillance du disjoncteur et protection de ligne intégré

• Peu de pièces de rechange nécessaires vu la standardisation de l'ensemble et le peu d'unités différentes • Possibilités de communication pour insertion dans un système de surveillance de poste ou dans un système de contrôlecommande de poste. Options • Protection contre les défaillances du disjoncteur (fonctionnement séparé, sans protection de jeux de barres, possible également) • Protection de zone morte

Caractéristiques principales additionnelles REB500sys

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• Protection à maximum de courant • Perturbographie des tensions du réseau • Mesurée séparée du courant homopolaire pour les réseaux avec mise à la terre du point neutre par l'intermédiaire d'impédances de limitation du courant de terre • Liaison avec le système de surveillance et de contrôle-commande du poste (LON/CEI 60870-5-103) • CHM interne conviviale avec écran • Alimentation redondante pour l'unité centrale et les unités de travée.

• REB500sys combine la protection REB500 (protection de jeux de barres et protection contre les défaillances du disjoncteur), protection de ABB qui a fait ses preuves, à la protection principale 2 ou à la protection de réserve pour les départs ligne ou les liaisons sur transformateur de puissance

• Protection de terre à maximum de courant, directionnelle ou non

• Protection principale 2 ou protection de réserve destinée aux lignes adjacentes et basée sur la bibliothèque de fonctions éprouvées présentes dans REL316*4 de ABB pour 50 Hz et 60 Hz.

• Réenclencheur pour

• Protection de distance ultra-rapide • Protection directionnelle de terre contre les défauts résistifs dans des réseaux avec neutre mis directement à la terre - réenclenchement mono/triphasé - quatre séquences de réenclenchement successives • Contrôle du synchronisme avec:

Protection principale 2 ou protection de réserve pour les travées: • Protection à maximum de courant de phase, directionnelle ou non

Domaine d’utilisation REB500

- mesure des amplitudes, des différences de phase et de la fréquence des deux vecteurs de tension - contrôle pour ligne morte, barres mortes, barres et ligne mortes.

La protection de jeux de barres numérique de type REB500 est destinée à protéger les jeux de barres à moyenne, à haute et à très haute tension dans les postes à 50, 60 et 16,7 Hz.

lité peuvent être protégés. Un schéma d'interdéclenchement intégré permet de se passer des logiques externes et des câblages y attenant.

La conception de la protection de jeux de barres numérique REB500 est basée sur une structure modulaire très flexible tant côté matériel que logiciel, ce qui permet d’adapter aisément le système de protection à la configuration du poste à protéger.

La configuration maximale peut englober 60 départs et un total de 32 zones.

La flexibilité du système permet de protéger des postes quelle que soit leur configuration, depuis le poste à simple jeu de barres jusqu'au poste complexe à quadruple jeu de barres avec jeu de barres de transfert, le jeu de barres en anneau et les configurations à 1½ disjoncteur. Dans les configurations à un disjoncteur et demi, non seulement les barres mais aussi les diamètres et les zones mortes dans leur tota-

La protection de jeux de barres numérique REB500 détecte les courts-circuits entre phases et les défauts à la terre dans les réseaux dont le point neutre est mis à la terre, soit directement, soit par l'intermédiaire d’une impédance. Elle détecte les courts-circuits entre phases dans les réseaux à neutre isolé. La protection de jeux de barres n'impose pas d'exigences particulières aux transformateurs de courant principaux (voir page 16). La protection opère sélectivement lorsque le défaut est situé à l'intérieur de la zone protégée; la protection reste stable en présence de défauts extérieurs à la zone protégée.

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Domaine d’utilisation REB500sys

Protection de poste numérique Protection de jeux de barres avec protection contre les défaillance du disjoncteur et protection de ligne intégré

REB500sys est destiné aux postes à moyenne, à haute et à très haute tension dans les postes à 50 et 60 Hz afin de protéger les jeux de barres et les départs adjacents. Les fonctions de protection de travée incluses dans REB500sys peuvent être utilisées comme protection principale 2 ou comme protection de réserve. Le système REB500sys est prévu pour toutes les configurations à simple ou à double jeu de barres (variantes 1 à 5). Dans les configurations à un disjoncteur et demi la variante 5 peut être utilisée avec les fonctions de réenclenchement et de contrôle de synchronisme. La capacité du système englobe jusqu'à 60 départs (unités de travée) avec un total de 32 zones de barres. REB500sys détecte tous les types de défaut sur les barres ainsi que tous les courts-circuits survenant dans les départs adjacents dans des réseaux avec neutre mis directement à la terre ou mis à la terre par l'intermédiaire d'une impédance de faible valeur. Le système de protection de jeux de barres fonctionne sélectivement pour tous les types de défaut situés à l'intérieur de la zone de protection et reste stable pour tous les défauts survenant à l'extérieur de la zone protégée. REB500sys s'intègre parfaitement dans les concepts de réactualisation de postes ou d'extensions graduelles. L'unité de travée peut être utilisée comme entité indépendante reprenant les fonctions de protection de la travée (protection de ligne, fonction de réenclenchement et de contrôle de synchronisme par exemple). L'unité centrale peut être incorporée au cours d'une étape ultérieure afin d'assurer la complète fonctionnalité de protection de barres et de protection contre la défaillance des disjoncteurs.

Figure 1

REB500 / REB500sys 1MRB520308-Bfr Page 3

Selon le niveau de tension du réseau et en fonction de la philosophie de protection retenue les concepts de protection suivants sont généralement appliqués: • Deux protections principales par départ et une protection de jeux de barres. Avec REB500sys ce concept de protection peut être simplifié. Compte tenu du degré d'intégration élevé une des deux protections principales peut être éliminée • Une protection principale et une protection de réserve par départ, pas de protection de jeux de barres. Avec REB500sys la disponibilité de fourniture de l'énergie électrique est accrue puisqu'une protection de jeux de barres et une protection contre les défaillances du disjoncteur peuvent maintenant être introduites alors que cela n'était pas possible auparavant pour des raisons économiques. Cinq variantes standard sont définies pour les fonctions de protection principale ou de protection de réserve au niveau des travées: - variante 1: protection à maximum de courant directionnelle ou non - variante 2: comme la variante 1 mais en plus la protection de distance et la protection directionnelle de terre - variante 3: comme la variante 2 mais, en plus, la fonction de réenclenchement - variante 4: comme la variante 3 mais, en plus, la fonction de contrôle du synchronisme - variante 5: comme la variante 1 mais, en plus, les fonctions de réenclenchement et de contrôle du synchronisme.

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*Uniquement pour des applications spéciales 500BU03: unité de travée

en options - variante 3

en options - variante 4

en options - variante 5

X

X

X

X

51 27/59

PTOC PTUV/PTOV

X X

X X

X X

X X

X X

51N

PTOC

X

X

X

X

X

67DT

PDOC

X

X

X

X

X

67 46/47 21 67N 79 25

PDOC

X X X

X X X X X

X X X X X X

X X X X X X X

X X X

X X X X X

X X X X X X

-

X X X X X X X X

X

X X

REB500 / REB500sys

X

REB500

500BU03 für 50Hz, 60Hz, 16.7Hz

X X

-

PDIS PDEF RREC RSYN

X

500BU03 für 50Hz, 60Hz

RDRE RDRE

Fonctionnalité

en options - variante 2

X

-

Matériel unitées de travée

en options - variante 1

PTOC

-

IEC61850 PBDF PBDF RBRF PTOC PTOC PTOC PTUV/PTOV PTOC -

en option

51DT

IEEE 87B 87BN 50BF 51/62EF 51/62PD 51 27/59 51DT 94RD

Standard

Fonctions principales Protection de jeux de barres Mesure du courant du neutre/Détection de I0 Protection contre les défaillances du disjoncteur Protection de zone morte Protection contre la discordance de pôles Libération par maximum de courant Libération de tension Protection à maximum de courant à retard dépendant Déviation du déclenchement Matrice logicielle pour les entrées / sorties / matrice de déclenchement Enregistrement des événements (jusqu'a 1000 événements Perturbographe (4 x I) Perturbographe (4 x I, 5 x U) jusqu'à 10 s sous 2400 Hz Interface de communication LON / CEI60870-5-103 Synchronisation des temps Alimentation redondante pour l'unité centrale et/ou les unités de travéen Surveillance des sectionneurs Surveillance du courant différentiel Auto-surveillance complète Image dynamique des barres avec affichage des courants Générateur d'essai pour le mise en service CHM à distance Fonction retard/intégrateur Logique binaire et fonctions de bascule Fonction de courant à retard indépendant Fonction à maximum de courant à retard dépendant avec temps limite Fonction de tension à retard indépendant Fonction à maximum de courant de terre à retard dépendant avec temps limite Fonction directionnelle à maximum de courant à retard indépendant Fonction directionnelle à maximum de courant à retard dépendant avec temps limite Plausibilité des courants et des tensions Simulateur de séquences d'essai Fonction de protection à distance Protection directionnelle de terre pour réseaux mis à la terre Réenclenchement Contrôle du synchronisme

sur demande spéciale*

Tableau 1 Aperçu des fonctionnalités REB500 / REB500sys

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Mode d'installation REB500 / REB500sys

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La protection de jeux de barres REB500 et la protection de poste numérique REB500sys peut être installée de trois façons différentes. Architecture décentralisée

Les unités de travée (voir Figure 19) sont décentralisées dans des boîtiers ou des armoires placés directement dans les travées comportant les appareillages de coupure. Elles

sont reliées à l'unité centrale à l'aide de câbles en fibre optique. Généralement, l'unité centrale est introduite alors dans une armoire qui est installée dans la salle de relayage.

Figure 2 Architecture décentralisée

Architecture centralisée

Selon la taille du poste, le système de protection prend place dans une ou plusieurs armoires. Les unités de travée sont disposées dans des étages de 19" eux-mêmes installés avec l'unité centrale dans lesdites armoires (voir Figure 18). L'installation centralisée constitue

une solution particulièrement bien adaptée à la réactualisation de postes anciens parce qu'elle n'entraîne que peu de modifications dans le câblage. Comparativement aux systèmes de protection antérieurs, la protection REB500 centralisée offre une meilleure fonctionnalité pour un même encombrement.

Figure 3 Architecture centralisée

Combinaison d'une architecture centralisée et d'une architecture décentralisée

En principe, la différence entre une structure décentralisée et une structure centralisée réside dans l'emplacement des unités de

travée: il est donc possible de combiner les deux types d'installation lorsque cela s'avère avantageux.

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Conception du système REB500 / REB500sys

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Unité de travée (500UT03)

L'unité de travée (voir Figure 4) assure la liaison entre le système de protection et les composants du processus primaire, à savoir les transformateurs de courant principaux, les sectionneurs et les disjoncteurs; elle fonctionne en tant qu'unité d'acquisition des données, de prétraitement et de commande. Elle réalise également la séparation galvanique entre les composants de l'installation primaire et les circuits électroniques internes à la protection. Dans le module des transformateurs on a placé les transformateurs d'entrée pour les courants de phase et le courant du neutre avec leurs bornes de raccordement pour 1 A et 5 A. Des transformateurs intermédiaires ne sont pas nécessaires puisque l'adaptation des rapports de transformation peut être paramétrisée par logiciel dans chacune des différentes unités de travée. Le module des transformateurs d'entrée contient cinq transformateurs de tension pour la mesure des trois tensions de phase et la mesure des deux tensions de barres ainsi que pour l'enregistrement des tensions (perturbographie). Dans le module d'entrées analogiques et de prétraitement les courants analogiques sont filtrés et convertis en signaux numériques avec une fréquence d'échantillonnage de 48

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échantillons par période. La tension homopolaire et le courant homopolaire sont calculés au sein de l'unité de travée. Les données du processus sont transmises régulièrement entre les unités de travée et l'unité centrale par l'intermédiaire d'un bus de terrain. Chaque unité de travée est équipée de 20 entrées binaires et de 16 sorties binaires. Dans le module d'entrée/sortie on détecte et on traite les positions des organes de couplage (sectionneurs et disjoncteurs) ainsi que les signaux de blocage, les mises en route, les rappels externes, etc.... Les canaux d'entrée binaires sont basés sur un principe de modulation d'impulsions breveté qui permet de couvrir une plage de tension de 48 à 250 V CC. Le programme de communication homme-machine basé sur ordinateur permet d'afficher les seuils de tension pour les différentes entrées binaires. Tous les canaux de sortie binaires sont équipés de relais de sortie rapides et peuvent être utilisés à des fins de signalisation ou de déclenchement (voir caractéristiques des contacts, Tableau 8). Un logiciel permet d'assigner les différentes fonctions aux différentes sorties. Toutes les données collectées par les unités de travée, les tensions, courants, entrées binaires, événements, informations de diagnostic, sont horodatées.

Unité centrale (500UC03)

Unité de travée (500UT03) CC

Interface optique

CC

CC

CHM local

Process-bus

Horloge temps réel

Interface SCS/SMS

Interface RS 232

CHM local

CPU Module CPU

DSP

A/D Filtre

CIM

DP Mem Registre d'entrées/ sorties binaires

Module CPU

Module CPU

Filtre

Couplage E/S étoile binaires

Couplage étoile

Séparation galvanique Figure 4 Schéma bloc d’une unité de travée et d’une unté centrale.

Lorsque davantage d'entrées binaires ou analogiques s'avèrent nécessaire, plusieurs unités de travée peuvent être combinées afin de former une travée de couplage départ/barres

(une travée de couplage avec des transformateurs de courant des deux côtés du disjoncteur de couplage nécessitent deux unités de travée par exemple).

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L'unité de travée est dotée d'une intelligence locale: elle assure la protection locale (protection contre les défaillances du disjoncteur, protection de zone morte, protection contre la discordance des pôles par exemple) et la protection des départs (protection de réserve ou protection principale 2); elle effectue l'enregistrement des événements et réalise la perturbographie.

L'unité de travée peut être aisément remplacée si elle est défectueuse. Au lancement du système la nouvelle unité de travée demande son adresse et cette adresse peut être introduite directement par l'intermédiaire de l'interface homme-machine locale. Les valeurs nécessaires aux réglages et les données de configuration sont alors téléchargées automatiquement.

Lorsque l'unité centrale est hors service ou la communication par fibres optiques interrompue, une alarme est libérée et l'unité de travée continue à fonctionner et toutes les protections locales ainsi que les protections des départs et les enregistreurs (enregistreurs d'événements et perturbographes) restent en service (fonctionnement autonome).

Fonctionnalité supplémentaire prête à l'emploi ("plug and play")

La structure matérielle repose sur un boîtier monolithique et fermé qui permet deux types de montage: • sans interface homme-machine local : solution idéale lorsque l'accès aux informations par l'intermédiaire de l'unité centrale ou le système de contrôle-commande du poste est suffisant. • avec interface homme-machine et 20 diodes électroluminescentes programmables (Figure 5): solution idéale dans le cadre d'une installation décentralisée avec montage dans des bâtiments de relayage puisque toutes les informations sont disponibles dans la travée. Dans ce dernier cas, il est possible de placer l'interface homme-machine sur l'unité de travée ou de la déporter, raccordée alors via un câble flexible (voir Figure 23).

Figure 5 Interface homme-machine incorporée directement dans l'unité de travée 500BU03.

Il est très facile d'adjoindre des unités de travée supplémentaires à un système REB500 existant. Unité centrale (UC):

La structure matérielle de l'unité centrale repose sur des étages standard et sur un petit nombre de modules différents (Figure 4). Les modules installés pour un schéma de protection donné dépendent de la grandeur, de la complexité et de la fonctionnalité requises par le système de protection de jeux de barres. Au sein d'un étage les liaisons entre les modules sont réalisés à l'aide d'un bus qui est installé sur la carte-mère disposée à l'avant de l'ensemble. Les modules sont insérés de l'arrière. L'unité centrale gère le système, c.-à-d. la configuration du système, l'image des sectionneurs, l'assignation des différents départs, les jeux de paramètres, la communication sur le bus, la synchronisation des temps et l'intégration dans le système de contrôle-commande du poste. Les grandeurs de mesure nécessaires à la protection de jeux de barres sont traitées dynamiquement en se basant sur les données du processus fournies par les unités de travée.

Figure 6 Unité centrale

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Conception du système REB500 / REB500sys (suite)

Functionnalité du système REB500 / REB500sys

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Les données du processus sont transmises au calculateur central par l'intermédiaire d'un module de couplage étoile. On peut raccorder jusqu'à 10 unités de travée au premier calculateur central et jusqu'à 10 unités de travée aux calculateurs centraux supplémentaires. En effet, si la protection des jeux de barres contient plus de 10 unités de travée, il faut installer des calculateurs centraux et des modules de couplage supplémentaires. Lorsqu'il y a plus de 30 unités de travée, il faut prévoir des boîtiers supplémentaires pour les coupleurs étoile et les processeurs centraux nécessaires.

Tous les modules de l'unité centrale possèdent une fonctionnalité " plug-and-play " (directement prête à l'emploi) afin de minimiser les travaux de configuration.

Protection de jeux de barres

A la figure 7 le courant différentiel est donné par l'équation:

Les algorithmes de protection se basent sur deux principes de mesure qui ont fait leurs preuves dans les dispositifs de protection de jeux de barres ABB antérieurs (principe de mesure à faible impédance): • algorithme du courant différentiel stabilisé au courant

Il est possible d'installer une ou deux cartes d'entrées/sorties binaires dans l'unité centrale. L'unité centrale contient une interface homme-machine avec 20 diodes électroluminescentes programmables (Figure 6), une porte TCP/IP avec connexion rapide IHM 500 au sein d'un réseau de communication local.

I Diff =

Courant différentiel ( |Σ Ι | )

t en de hem e c Air clen dé

kréglage = k st max

Ln

(1)

n =1

N

I Main = ∑ I Ln

(2)

n=1

N est le nombre de départs. Pour détecter un défaut interne il faut que les deux conditions suivantes soient satisfaites:

kst =

Le premier principe de mesure utilise un algorithme du courant différentiel stabilisé au courant. L'évaluation se fait par phase et par zone de jeux de barres. k=1

∑I

Le courant de maintien est donné par:

• critère de comparaison directionnelle des courants. Les algorithmes fonctionnent sur base de vecteurs complexes obtenus à partir d'un filtrage par analyse de Fourier et ne tiennent donc compte que de la composante à la fréquence fondamentale. Les harmoniques et les composantes apériodiques sont éliminés.

N

IDiff > kst max I Main

I Diff > I K min avec kst kst max IK min

(3)

(4)

facteur de stabilisation limite du facteur de stabilité (valeur typique kst max = 0,80) seuil de fonctionnement du courant différentiel

Les calculs et évaluations indiqués ci-dessus sont réalisés au sein de l'unité centrale. Aire de maintien

IKmin 0 0

Courant de maintien (Σ|Ι|)

Figure 7 Caractéristique de déclenchement de l'algorithme basé sur la mesure du courant différentiel stabilisé.

Le second principe de mesure est un critère de comparaison directionnelle des courants. On compare le sens de tous les courants arrivant ou partant dans une même zone de jeux de barres. On compare la phase des courants à leur fréquence fondamentale (5). En présence d'un défaut interne, la phase des différents courants dans les départs est à peu près la même

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alors qu'en service normal ou en présence d'un défaut externe au moins un des courants présente une phase différente de 180°.

ϕ

n

 Im (I Ln )   Re (I Ln )

(5)

= arctan 

L'algorithme détecte la présence d'un défaut interne dès que la différence de phase entre les phases des différents courants est inférieure à l'angle de déclenchement dans le comparateur de phase (voir Figure 8). Cas 1: Défaut externe ∆ϕ = 144° Im

Schéma du jeu de barres

ϕ12 = 144° I2 Re

I1

Caractéristique de fonctionnement

Im

Différence de phases

Pas de déclenchement

∆ϕ 74°

∆ϕ

max

= 74°

Déclenchement 0° Case

1

2

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Protection contre les défaillances du disjoncteur

La fonction de protection contre les défaillances du disjoncteur installée au sein des unités de travée surveille les courants indépendamment de la protection des jeux de barres. Elle possède deux temporisations avec réglages distincts. La protection contre les défaillances du disjoncteur est libérée: • intérieurement par l'algorithme de la protection des jeux de barres (et, si configuré, par la protection de ligne interne, la protection à maximum de courant ou la protection contre la discordance des pôles) et par les fonctions de protection au niveau de la travée • extérieurement par l'intermédiaire d'une entrée binaire, recevant un signal de la protection de distance ou de la protection de transformateur par exemple.

Cas 2: Défaut interne ∆ϕ = 36°

180°

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I1

Re

I2

ϕ12 = 36°

Figure 8 Caractéristique du comparateur de phase pour la détermination du sens de l'énergie.

Le traitement des algorithmes est réparti entre les unités de travée et l'unité centrale. Chaque unité de travée surveille en permanence les courants de son départ et réalise le filtrage correspondant par analyse de Fourier. Les valeurs ainsi élaborées sont envoyées régulièrement à l'unité centrale dans laquelle on exécute les algorithmes de protection. Selon l'angle d'enclenchement du défaut, le temps de déclenchement pour Idiff/IKmin ≥5 varie entre 20 et 30 ms, temps de fonctionnement des contacteurs de déclenchement compris. En option, il est possible de combiner l'ordre de déclenchement à un critère de libération de courant ou un critère de libération de tension présent au niveau de l'unité de travée.

Après écoulement de la première temporisation, l'ordre de déclenchement peut être appliqué à la seconde bobine de déclenchement du disjoncteur ainsi qu'être envoyé à l'extrémité opposée de la ligne. La première temporisation opère de façon indépendante au niveau de l'unité de travée. Si le défaut persiste après écoulement de la seconde temporisation, la fonction de protection contre les défaillances du disjoncteur utilise l'image des jeux de barres présente dans l'unité centrale afin d'envoyer un ordre de déclenchement sur les unités de travée dont les départs sont connectés à la zone atteinte par le défaut. Il est possible de configurer dans le logiciel s'il convient d'envoyer l'ordre de déclenchement à distance après écoulement de la première ou de la seconde temporisation. Les mesures sont effectuées sélectivement phase par phase dans chaque unité de travée, ce qui permet ainsi de traiter correctement les défauts évolutifs. Protection de zone morte

Pour protéger la "zone morte" en présence d'un défaut entre le disjoncteur et les transformateurs de courant principaux, on peut tenir compte de la position et de l'ordre d'enclenchement du disjoncteur dans une logique adéquate.

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Functionnalité du système REB500 / REB500sys (suite)

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La protection de zone morte n'est active qu'un certain temps après que le disjoncteur ait été ouvert. A l'apparition d'un court-circuit dans la zone morte les disjoncteurs avoisinants seront déclenchés. Il s'agit d'une fonction qui est réalisée de façon indépendante au niveau de la travée. Protection à maximum de courant

Une protection de réserve à maximum de courant peut être configurée dans chaque unité de travée. (La mise en route de cette fonction peut, si configuré, lancer la protection locale contre les défaillances du disjoncteur). Il s'agit d'une fonction qui est réalisée de façon indépendante au niveau de chaque travée. Fonction de libération par maximum de courant

Cette libération par maximum de courant est réalisée uniquement au niveau des travées. Elle est utilisée avec l'ordre de déclenchement de la protection de jeux de barres ainsi que pour le signal d'interdéclenchement (y compris défaillance disjoncteur et zone morte). Cela permet d'inhiber le déclenchement sur les départs dont le courant est inférieur au seuil de réglage de la libération par maximum de courant. Fonction de libération de tension

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être détectés à la fois par le critère de courant différentiel stabilisé et par le critère directionnel. Dans ce cas, une détection et un traitement du courant du neutre sont disponibles, mais uniquement pour les défauts monophasés. Discordance des pôles

L'algorithme de la fonction de discordance de pôles surveille que les trois pôles d'un disjoncteur opèrent en un temps donné. Cette fonction surveille la discordance entre les trois courants de phase en relation avec les informations fournies par les contacts auxiliaires du disjoncteur. Lorsqu'elle opère, cette fonction n'envoie pas de signal d'interdéclenchement à l'unité centrale mais peut, si configurée, démarrer la protection locale contre les défaillances du disjoncteur (protection contre les défaillances du disjoncteur, logique 3). Il s'agit d'une fonction qui est réalisée de façon indépendante au niveau des travées. Enregistrement des événements

Les événements sont saisis par unité de travée. Tous les événements binaires sont horodatés avec une résolution de 1 ms. Les événements sont classés en trois groupes distincts: • événements du système

La fonction de tension est réalisée au niveau des unités de travées: il faut donc que les transformateurs de tension nécessaires soient installés dans les travées concernées. Cette fonction peut être configurée comme critère de libération par zone à l'aide de combinaisons logiques réalisées dans l'unité centrale. Ceci nécessite l'existence d'un jeu de transformateurs de tension par zone dans une des unités de travée. Un déclenchement ne peut être libéré que si la tension descend (U)du seuil ajusté.

• événements en provenance des protections

Il est possible également de configurer le critère de libération par départ (il faut que les transformateurs de tension nécessaires à cette fin soient présents). (Critère de libération: voir Tableau 22).

Le perturbographe peut être lancé au front montant ou descendant de tout signal binaire ou de tout événement généré par les algorithmes de protection internes. Il est possible de configurer jusqu'à 10 entrées binaires d'ordre général pour permettre à des signaux extérieurs de lancer un enregistrement dans les perturbographes. De plus, l’unité centrale et l’unité de travée sont équipée d’une entrée binaire qui permet de démarrer le perturbographe dans l’ensemble des unités de travée.

Détection du courant du neutre I0

Il se peut qu'en présence de défauts à la terre dans des réseaux dont le point neutre est mis à la terre par l'intermédiaire d'impédances de limitation du courant de terre, les courants de défaut soient trop faibles pour pouvoir encore

• événements libérés au cours des essais. Les événements sont sauvegardés localement dans l'unité de travée et/ou dans l'unité centrale. Perturbographie

On collecte les courants ainsi que les entrées et sorties binaires dans chaque unité de travée. En option, on peut enregistrer également les tensions (voir Tableau 14).

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Le nombre de canaux analogiques pouvant être enregistrés, la fréquence d'échantillonnage et la durée d'enregistrement sont indiqués dans le Tableau 14. Une fréquence d'échantillonnage plus faible permet une durée d'enregistrement plus élevée. Par unité de travée, la durée d'enregistrement totale peut être divisée en un maximum de 15 intervalles d'enregistrement. Chaque unité de travée peut enregistrer 32 signaux binaires au maximum; 12 de ces signaux pouvant être utilisés comme critère de lancement. Le perturbographe peut être configuré afin d'enregistrer les signaux un certain temps avant et un certain temps après incident (paramétrisation des durées d'enregistrement avant et après incident). L'utilisateur peut choisir si les données enregistrées sont maintenues ou effacées à l'apparition de l'incident suivant (FIFO = First In, First Out). Il s'agit d'une fonction qui est réalisée de façon indépendante au niveau des travées (voir page 6). Remarque: Les enregistrements sauvegardés peuvent être transférés par l'intermédiaire de l'unité centrale à d'autres systèmes informatiques afin d'y être évalués à l'aide d'un programme adéquat (E_wineve [4] par exemple). Les fichiers sont transférés en format COMTRADE. Dès que les données en provenance du perturbographe ont été transférées, il est possible de les représenter immédiatemment sous forme graphique à l'aide de E_wineve. Interface de communication

Lorsque la protection de jeux de barres doit communiquer avec un système de surveillance (SMS) ou avec un système de contrôle-commande (SCS), un module de communication doit être adjoint à l'unité centrale. Ce module supporte les protocoles de bus intertravée LON et CEI 60870-5-103. Le bus intertravée LON permet de transférer les données suivantes: • la synchronisation des temps • des événements binaires (signalisations, déclenchements et diagnostic)

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• la commande de rappel des ordres de déclenchement • les courants différentiels dans chaque zone de protection. • Données en provenance du perturbographe (via CHM500). Le bus intertravée CEI 60870-5-103 permet de transférer les données suivantes: • la synchronisation des temps • des événements sélectionnés dans le domaine public • tous les événements assignés dans le domaine privé • tous les événements dans le domaine générique • la commande de rappel des ordres de déclenchement • les fichiers de perturbographie. Générateur d'essai

Le programme de communication hommemachine (CHM500/REBWIN) peut être utilisé en raccordant un ordinateur portable à une unité de travée ou à l'unité centrale. Ce programme contient un générateur d'essai. Pour remplir les tâches de mise en service et de maintenance ce générateur d'essai permet alors de simuler certaines conditions dans la protection. On peut, entre autres: • activer des signaux d'entrée ou de sortie binaires • contrôler les réactions du système • contrôler le circuit de déclenchement, disjoncteur compris • Contrôle des cycles de réenclenchements • Préparer et lancer des séquences d'essai avec courants et tensions virtuels pour la protection de départ du REB500sys. Les séquences d'essai permettent de tester aisément la protection de départ, sans que la protection de jeux de barres ne doive être mise hors service. On peut lancer jusqu'à 7 séquences par cycle d'essai. Les séquences d'essai peuvent être sauvegardées et peuvent être réutilisées au cours d'essais ultérieurs. Surveillance des sectionneurs

L'image des sectionneurs est réalisée par logiciel sans aucun élément mécanique. La logique pour l'image des sectionneurs détermine dynamiquement les limites des zones de bar-

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Functionnalité du système REB500 / REB500sys (suite)

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res (zones protégées). Dans chaque unité de travée cette fonction surveille l'apparition de toute contradiction dans les circuits d'entrée binaires reliés aux contacts auxiliaires des sectionneurs; en cas d'incohérence, une alarme est libérée. A l'apparition d'une alarme la protection peut être bloquée, au choix, soit sélectivement, soit totalement. Tableau 2 Contact de fermeture: Sectionneur "FERME"

Contact d'ouverture: Sectionneur "OUVERT"

ouvert

ouvert

Position du sectionneur

dernière position mise en mémoire + alarme temporisée + signal manoeuvre interdite

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Unité de communication homme-machine incorporée (locale)

L’unité d'affichage locale installée sur l'unité de travée et sur l'unité centrale comprend: • l'affichage de textes sur écran à cristaux liquides avec quatre lignes de 16 caractères chacune • des clefs pour piloter l'affichage et 3 diodes électroluminescentes pour indiquer les déclenchements, les alarmes et le fonctionnement normal • en plus, 20 diodes électroluminescentes librement programmables pour des affichages spécifiques sur l'unité de travée 500UT03 et sur l’unité centrale 500CU03. L'information suivante peut être affichée: • les courants et les tensions d'entrée mesurés

ouvert

fermé

OUVERT

• les courants différentiels mesurés (pour la fonction de protection de jeux de barres)

fermé

ouvert

FERME

• l'état du système, les alarmes

fermé

fermé

FERME + alarme temporisée, + signal manoeuvre interdite

• la position des appareils de couplage (à l'intérieur de la fonction de protection de jeux de barres)

Surveillance du courant différentiel

Le courant différentiel est surveillé en permanence. L'apparition d'un courant différentiel libère une alarme (après écoulement d'un retard): la protection peut être bloquée, au choix, soit sélectivement, soit totalement. Déviation du déclenchement

On dispose d'un canal d'entrée binaire pour la surveillance de la pression de gaz du disjoncteur. Un déclenchement est impossible sans la présence d'un signal actif. Lorsque ce signal est inactivé, l'ordre de déclenchement généré dans l'unité de travée concernée est dévié automatiquement vers le poste opposé ainsi que sur la logique d'interdéclenchement locale afin de déclencher tous les disjoncteurs connectés sur la zone correspondante. La déviation du déclenchement peut être configurée également avec un critère de courant (libération par maximum de courant). Communication Homme-Machine (CHM)

La protection de jeux de barres numérique possède une communication homme-machine moderne et conviviale qui est organisée en trois niveaux distincts.

• les signaux de mise au travail et de déclenchement des fonctions de protection. CHM externe (CHM500REBWIN)

Un ordinateur portable raccordé par câble à fibres optiques à l'unité centrale ou à l'unité de travée assure un dialogue plus confortable et plus complet. La liaison par fibres optiques permet de garantir une transmission exempte de toute perturbation. Il est possible de configurer et de paramétriser entièrement le système de protection de poste sur ordinateur et d'en contrôler le fonctionnement. CHM500/ REBWIN peut être utilisé via le bus LON, sur MicroSCADA par exemple. Cela signifie qu'il n'est plus nécessaire d'établir une liaison sérielle séparée avec l'unité centrale. CHM500/REBWIN fonctionne sous MSWINDOW NT, WINDOWS 98, WINDOWS 2000 et WINDOWS XP. CHM500 est muni de fonctions d'aide en ligne très conviviales. Une fonction de comparaison entre banques de données permet de comparer en détail deux fichiers de configuration (entre ordinateur et unité centrale ou entre deux fichiers présents sur un même ordinateur par exemple).

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Communication homme-machine à distance (CHM à distance)

jeux de barres. En raccordant un câble à fibres optiques ou un modem, il est possible d'utiliser CHM500/REBWIN de la même manière que localement.

Fonctions au niveau des travées

Protection de distance et protection directionnelle de terre

Grâce à une seconde interface sérielle placée à l'arrière de l'unité centrale il est possible de communiquer à distance avec la protection de

Fonctionnalités additionelles REB500sys

REB500 / REB500sys

Fonctionnalité de base

La fonctionnalité de base contient les fonctions suivantes: • Logiques et temporisations Ces fonctions permettent à l'utilisateur de programmer facilement ses propres fonctions logiques. Elles sont présentes de façon standard au sein du REB500. • Fonction de courant à retard indépendant. Cette fonction est utilisée en tant que fonction de réserve ou de fonction principale 2 pour les lignes, les transformateurs ou les couplages. Si elle est activée, cette fonction provoquera aussi le démarrage de la fonction contre les défaillances du disjoncteur (pour autant que cette dernière fasse partie de l'équipement fourni). Cette fonction à maximum de courant peut être activée dans les phases ou dans le neutre. • Fonction directionnelle à maximum de courant à retard indépendant Comme la fonction précédente mais avec critère directionnel. • Fonction à maximum de courant à retard dépendant avec temps limite Le domaine d'application est le même qu'avec les fonctions précédentes mais sur base des caractéristiques à retard inverse selon B.S. 142 (CEI60255-3) et RXIDG. • Fonction directionnelle à maximum de courant à retard dépendant Comme la fonction précédente mais avec critère directionnel • Fonction à maximum / minimum de tension à retard indépendant • Contrôles de plausibilité Ces fonctions sont utilisées pour contrôler la somme et les phases des trois courants, respectivement des trois tensions de phase.

Ces protections sont basées sur des fonctions qui ont fait leurs preuves et sont employées depuis longtemps dans la protection de ligne REL316*4 de ABB.

La fonction de protection de distance peut être utilisée comme protection principale 2 ou comme protection de réserve pour protéger les travées de ligne ou les travées de transformateur de puissance. La protection de distance est décrite dans la fiche technique REL316*4 [1]. Elle comporte toutes les fonctions additionnelles importantes qui sont normalement exigées dans les schémas de protection de distance: • Schémas de téléprotection avec logique de blocage transitoire (lignes parallèles), logique écho, PUTT, POTT, etc. • Logique d'enclenchement sur défaut • Surveillance des circuits des transformateurs de tension • Dispositif antipompage. En mode de surveillance les puissances active et réactive sont affichées avec les sens d’écoulement de l’énergie dans la CHM500. En plus de la fonction de protection de distance une protection directionnelle de terre est incluse; celle-ci peut fonctionner avec le même canal de communication que celui utilisé pour la protection de distance ou fonctionner avec un canal séparé. Cette fonction est également décrite dans la fiche technique REL316*4 [1]. Fonction de réenclenchement

La fonction de réenclenchement est basée sur la fonction implémentée dans REL316*4 [1]. Elle permet jusque quatre cycles de réenclenchement. Le premier cycle peut être monophasé, triphasé ou monophasé/triphasé. Lorsque la fonction de réenclenchement du REB500sys est activée, elle peut être utilisée en tant que réserve pour un réenclencheur externe (fonction de réenclenchement réalisée dans la protection principale 1 ou dans un appareil distinct).

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Fonctionnalités additionelles REB500sys (suite)

Lorsque la fonction de réenclenchement est réalisée à l'extérieur du REB500sys, tous les signaux d'entrée et de sortie nécessaires à l'équipement de réenclenchement externe sont disponibles afin de garantir ainsi un fonctionnement correct.

Contrôle du synchronisme

Caractéristiques additionnels REB500 / REB500sys

Autosurveillance

réserve ou de protection principale 2 par exemple, peuvent être activées facilement à tout moment sans matériel additionnel.

Pour garantir la disponibilité, la fiabilité resp. la sécurité et la sûreté d'un système de protection, il faut surveiller en permanence chacun de ses composants. Si une défectuosité ou une réaction inadaptée apparaissait, on prendrait immédiatement les mesures appropriées, libérerait une alarme et lancerait l'enregistreur d'événements de façon à sauvegarder toutes les données nécessaires à une analyse ultérieure. Au lancement du dispositif de protection ainsi que pendant le service on procède à un contrôle des composants matériels les plus importants (tensions auxiliaires, conversion analogique/numérique, mémoires des programmes et mémoire de travail par exemple). Le logiciel est surveillé en permanence à l'aide de la fonction du chien de garde. L'échange des données sur le bus de terrain est surveillé également en permanence.

La fonction de contrôle du synchronisme mesure la différence d’amplitude, de phase et de fréquence entre deux vecteurs de tension. Un contrôle de tension est inclus pour couvrir le cas des lignes mortes ou le cas des lignes en service et des jeux de barres morts.

Rappel des ordres ou des signalisations de déclenchement

Le mode de rappel peut être réglé séparément pour chaque sortie binaire (ordre de déclenchement ou signalisation): • automaintien jusqu'à ce que l'exploitant donne un ordre de rappel manuel • rappel automatique après écoulement d'une certaine temporisation. Révision/maintenance

Des entrées binaires appropriées permetent d'exclure une unité de travée de l'évaluation effectuée par le dispositif de protection. Cette entrée est utilisée pendant les travaux de maintenance effectués sur les appareillages primaires.

Un autre aspect important du point de vue de la sécurité concerne le traitement des ordres de déclenchement. D'abord, chaque canal de sortie comporte deux ordres en redondance; ensuite, il faut que les canaux de sortie soient libérés régulièrement via une fonction de chien de garde. Si la condition du chien de garde n'est pas satisfaite, les canaux sont verrouillés.

Conception redondante de l'alimentation (en option)

Extensions du système

Synchronisation des temps

Les fonctions du système sont déterminées en premier lieu par le logiciel configuré à l'aide de l'outil de configuration du logiciel. L'ingénierie peut être effectuée à l'avance afin que la configuration du système de protection puisse correspondre à l'état final du poste: les modules logiciels supplémentaires ne seront activés à l'aide de la CHM qu'au moment de l'installation des nouvelles travées ou lorsque les nouvelles fonctions sont requises. Des fonctions additionnelles, protection contre les défaillances du disjoncteur, protection de zone morte ou fonctions de protection de

Lorsqu'on désire une alimentation redondante, afin de permettre l'exécution de travaux de maintenance sur les batteries par exemple, il est possible d'installer deux appareils d'alimentation. Ceci est une option aussi bien dans les unités de travée que dans l'unité centrale. Par rapport à une référence de temps externe, la précision absolue dépend de la méthode de synchronisation utilisée: • Pas de synchronisation externe des temps: précision de 1 min par mois environ • Télégramme de temps périodique avec une impulsion par minute (horloge radio ou satellite ou système de contrôle-commande du poste): précision typique de ±10 ms • Télégramme de temps périodique comme ci-dessus avec une impulsion par seconde: précision typique de ±1 ms

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Exigences

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• Possibilité de raccorder directement un GPS ou un DCF77 à l'unité centrale: précision typique de ±1 ms.

La synchronisation peut également être réalisée à l'aide d'une impulsion par minute appliquée sur une entrée binaire de l'unité centrale.

Câbles en fibres optiques

Respecter le rayon de courbure lors de l'installation!

Dans le cadre d'une installation de protection de jeux de barres décentralisée, il faut prévoir des liaisons à fibres optiques répondant aux exigences suivantes: • deux fibres optiques par unité de travée

Les données d'atténuation reprises ci-dessous sont indicatives et peuvent être utilisés pour procéder au bilan d'atténuation par travée:

• l'emploi de fibres en verre avec indice de gradient

Appareils optiques

• diamètres du coeur et du manteau: 62,5 µm resp. 125 µm

Atténuation typique avec indice de gradient de 840 nm

3.5 dB/km

Par connecteur

0.7 dB/km

Par épissure

0.2 dB/km

• atténuation maximale admise: ≤5 dB • fiche FST (pour fibres de 62,5 µm)

Atténuation typique

• câble protégé contre les rongeurs et étanche s'il est placé dans un caniveau. Unité centrale

1m

1200 m

Connecteur FST

Unité de travée 1m

Connecteur FST ≤ 5 dB

Figure 9 Atenuación

Contacts auxiliaires des sectionneurs

Afin de pouvoir tenir compte correctement de l'image du sectionneur dans la protection de jeux de barres numérique, il faut raccorder les contacts auxiliaires du sectionneur aux entrées binaires de l'unité de travée. Il faut prévoir un contact d'ouverture et un contact de fermeture, tous deux libres de potentiel, par sectionneur. Le contact de fermeture signale la position "FERME" du sectionneur tandis que le contact d'ouverture

signale la position "OUVERT" du sectionneur. Lors de la fermeture du sectionneur, il faut que le contact de fermeture soit déjà fermé avant que le contact principal du sectionneur atteigne la distance d'isolement. Inversement, lors de l'ouverture du sectionneur, il ne faut pas que le contact d'ouverture s'ouvre avant que le contact principal du sectionneur ait dépassé la distance d'isolement.

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Exigences (suite) Position finale (sectionneur ouvert)

Position finale (sectionneur fermé)

Fermeture du sectionneur Contact principal du sectionneur

Ouverture du sectionneur

Distance d’isolement

Contact auxiliaire “FERME” Contact auxiliaire “OUVERT”

Le contact auxiliaire doit être fermé Le contact auxiliaire peut être fermé Le contact auxiliaire doit être ouvert Figure 10 Séquence de manoeuvre d'un sectionneur avec contacts auxiliaires du sectionneur.

Image du disjoncteur

Lorsque l'image du disjoncteur est lue dans un départ ou dans un couplage, il faut raccorder également l'ordre d'enclenchement du disjoncteur. Transformateurs de courant principaux

Etant donné les algorithmes utilisés et les mesures de stabilisation prises, la protection de jeux de barres est largement indépendante de la saturation des transformateurs de courant principaux. On peut utiliser des transformateurs de courant principaux de type TPS (B.S. classe x) TPX, TPY, 5P.. ou 10P.. . Les transformateurs de type TPX, TPY ou TPZ peuvent être combinés au sein d’un poste (mesures par phase). Les exigences peu sévères imposées aux transformateurs de courant permettent de raccorder d'autres dispositifs de protection sur les mêmes noyaux de protection. Exigences imposées aux transformateurs de courant afin d'assurer la stabilité en cas de défauts externes (Protection de jeux de barres)

Les exigences imposées aux transformateurs de courant se basent sur le courant de défaut maximal (Systèmes de mesure par phase).

Afin de garantir un comportement correct de la protection en présence de courts-circuits à l'extérieur de la zone protégée, il faut contrôler le facteur de surdimensionnement (n'). Le facteur de surdimensionnement est donné par le constructeur des transformateurs de courant principaux. Le facteur de surdimensionnement réel (n') dépend en plus de la charge et de la consommation propre des transformateurs de courant:

n' = n⋅

PN + PE PB + PE

n

= facteur de surdimensionnement nominal PN = puissance nominale du transformateur PE = consommation propre du transformateur PB = consommation due aux charges raccordées au transformateur sous le courant nominal. Dans le cas d'une mesure sélective phase par phase n' doit répondre aux deux conditions reprises ci-dessous: 1)

1 ⋅ I Kmax n′ ≥ -----------------5 ⋅ I 1N

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avec: Ikmax = courant max. traversant au primaire I1N = courant nominal au primaire du transformateur de courant En prenant en compte la constante de temps de la composante apériodique dans le départ n' doit répondre à: 2)

n' ≥10 pour TN ≤120 ms ou n' ≥20 pour 120 ms 100 MOhm

EN 60255 (2001), CEI 60255-5 (2000), VDE 0411

Tenue diélectrique

2 kV AC ou 3 kV CC / 1 min 1 kV AC ou 1,4 kV CC / 1 min (aux bornes d’un contact ouvert)

EN 60255 (2001), CEI 60255-5 Cl.C (2000), EN 60950 (1995), CEI 60950 (1995), BS 142-1966, ANSI/IEEE C37.90-1989

Tension de choc

1,2/50 µs/0,5 Joule 5 kV AC

EN 60255-5 (2001), CEI 60255-5 (2000)

Tableau 4

Compatibilité électromagnétique

Immunité CEI 60255-22-1, Cl. 3 (1988), ANSI/IEEE C37.90.1-1989

Essai à haute fréquence 1 MHz

1,0/2,5 kV, 1MHz, frequence de répétition 400 Hz

Immunité

Environnement industriel

EN 50263 (1996]

Décharge électrostatique: (ESD) - décharge dans l’air - décharge sur contact

8 kV 6 kV

EN 61000-4-2, Cl. 3 (1996), CEI 61000-4-2 (2001)

Essai aux ondes rapides

2/4 kV

EN 61000-4-4, Cl. 4 (1995), CEI 61000-4-4 (1995)

Immunité aux champs électromagnétiques (50/60 Hz): - champ permanent - champ de courte durée

30 A/m 300 A/m

EN 61000-4-8, Cl. 4 (1993), CEI 61000-4-8 (1993)

• 0,15-80 MHz, mod. d’amplitude 80% 10 V, Cl. 3 • 80-1000 MHz, mod. d’amplitude 80% 10 V/m, Cl. 3 • 900 MHz, mod. par impulsions 10 V/m, Cl. 3

EN 61000-4-6 (1996), CEI 61000-4-6 (1996),

Immunité aux champs électromagnétiques HF

Emission

Environnement industriel (procédure d'essai)

EN 61000-4-3 (1996), CEI 61000-4-3 (1995),

EN 55022 (1989), CISPR 22 (1990)

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REB500 / REB500sys

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Tableau 5

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Résistance mécanique

Vibrations et chocs Résistance aux vibrations

2...150 Hz / 0,5 gn

EN 6055-21-1 (1996), CEI 60255-21-1(1988), IEEE 344-1987

Résistance à la fatigue

10...150 Hz / 1gn

EN 60255-21-1 (1996), CEI 60255-21-1 (1988)

Résistance aux tremblements de terre:

2...33 Hz, 2 gn

EN 60255-21-3 (1995), CEI 60255-21-3 (1995), IEEE 344-1987

Essai de choc

Cl.1; A = 15gn; D = 11ms; Impulsion/direction = 3

EN 60255-21-2 (1996), CEI 60255-21-2 (1988), CEI 60068-2-27 (1987)

Essai aux chocs permantents

Cl.1; A = 10gn; D = 16ms; Impulsions/direction = 1000

EN 60255-21-2 (1996), CEI 60255-21-2 (1988), CEI 60068-2-29 (1987)

Tableau 6

Classes de protection

Unité de travée

Unité centrale étage de 19"

Armoire (voir Tableau 12)

IP40

IP20

IP40-50

Modules matériels Tableau 7

Module d'entrées analogiques (unité de travée)

Courants 4 canaux d'entrée

I1, I2, I3, I4

Courant nominal IN

1 A ou 5 A; choix sur les bornes de raccordement, rapport de transformation réglable via CHM500

Charge des circuits de courant: - en permanence

4 x IN

- pendant 10 s - pendant 1 s

30 x IN 100 x IN

- 1 demi-période

250 x IN (50/60 Hz) (valeur de crête)

Consommation propre par phase

EN60255-6 (1994), CEI 60255-6 (1988), VDE 0435, partie 303 EN 60255-6 (1994), CEI 60255-6 (1988), VDE 0435, partie 303

≤0,02 VA sous IN = 1A ≤0,10 VA sous IN = 5A

Tensions (en option) 4 canaux d'entrée

U1, U2, U3, U4

500UT02

5 canaux d'entrée

U1, U2, U3, U4, U5

500UT03

Tension nominale (UN)

100 V, 50/60 Hz, 16,7 Hz 200 V, 50/60 Hz, rapport de transformation réglable via CHM500

Tension d'entrée maximale admissible: en permanence pendant 10 s Consommation propre par phase

2 x UN 3 x UN

≤0,3 VA sous UN

Caractéristiques communes Fréquence nominale (fN)

50 Hz, 60 Hz, 16.7 Hz, réglable via CHM500

EN 60255-6 (1994), CEI 60255-6 (1988), VDE 0435, partie 303

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Caractéristiques techniques (suite)

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Tableau 8

REB500 / REB500sys 1MRB520308-Bfr Page 20

Module d'entrées/sorties binaires (unité de travée, unité centrale)

Sorties binaires Généralités Temps de fonctionnement

3 ms (typique)

Tension de service maximale

≤300 V AC/CC

Courant admissible en permanence

≤8 A

Courant admissible pendant 0,5 s

≤30 A

Puissance de fermeture sous 110 V CC

≤3300 W

Rappel par sortie binaire programmable individuellement

- automaintien - rappel automatique (réglage du retard: 0...60 s)

Contacts de fermeture CR08...CR16, 500UT03 Contacts de fermeture CR01...CR04, CR07... CR09 - unité centrale Pouvoir de coupure (L/R = 40 ms) avec 1 contact:

avec 2 contacts en série:

U 94% pour la fonction à maximum 96% pour la fonction à maximum 0,1 UN ou I >0,1 IN)

Seuils de réglage de la plausibilité en courant: Seuil du courant résiduel resp. de la différence des courants résiduels

0,05...1,00 IN par pas de 0,05 IN

Facteur d’adaptation en amplitude pour le transformateur de courant résiduel

-2,00...+2,00 par pas de 0,01

Retard

0,1...60 s par pas de 0,1 s

Seuils de réglage de la plausibilité en tension: Seuil de la tension résiduelle resp. de la différence des tensions résiduelles

0,05...1,2 UN par pas de 0,05 UN

Facteur d’adaptation en amplitude pour le transformateur de tension résiduelle

-2,00...+2,00 par pas de 0,01

Retard

0,1...60 s par pas de 0,1 s

Tableau 32

Fonction de protection de distance et protection de distance à haute tension (21) (en option)

• Cinq zones de mesure avec caractéristique polygonale amont et aval • Ensemble des réglages en valeurs secondaires, indépendance de chacune des zones, 4 listes de réglages indépendantes • 4 jeux de paramètres indépendants Impédance de mesure

-300...300 Ω/ph par pas de 0,01 Ω/ph

Facteur de terre

0...8 par pas de 0,01, -180°...+90° par pas de 1°

Mutuelle homopolaire en cas de lignes doubl.

0...8 par pas de 0,01, -90°...+90° par pas de 1°

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REB500 / REB500sys

Temporisations

0...10 s par pas de 0,01 s

Impédances de mise en route

-999...999 Ω/ph par pas de 0,1 Ω/ph

Mise en route à max. de courant

0,5...10 IN par pas de 0,01 IN

Courant de fonctionnement min.

0,1...2 IN par pas de 0,01 IN

Protection de réserve à max. de courant

0...10 IN par pas de 0,01 IN

Critère de courant de terre

0,1...2 IN par pas de 0,01 IN

Critère de tension homopolaire

0...2 UN par pas de 0,01 UN

Relais à min. de tension (détection d’une alimentation faible à une extrémité, etc...)

0...2 UN par pas de 0,01 UN

Surveillance des circuits de tension: séquences de courant et de tension homopolaires Précisions de mesure (pour des constantes de temps apériodiques comprises entre 40 et 150 ms): erreur d’amplitude erreur d’angle erreur supplémentaire: - avec ±10% de variation de fréquence - avec 10% 3ème harmonique - avec 10% 5ème harmonique Temps de déclenchement de la protection de distance (contacteurs de déclenchement compris): minimal typique (voir courbes isochrones)

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0,01...0,5 UN par pas de 0,01 UN ou inverse 0,01...0,5 IN par pas de 0,01 IN

±5% pour U/UN >0,1 ±2° pour U/UN >0,1 ±5% ±10% ±10%

20 ms 25 ms

Temps de retour typique

25 ms

Exigences imposées aux contacts du coupecircuit automatique installé dans le secondaire des transformation de tension principaux temps de fonctionnement