Protection différentielle des transformateurs
La protection différentielle est utilisée comme protection principale des transformateurs en cas d'endommagement de leurs enroulements, entrées et jeux de barres. En raison de sa relative complexité, la protection différentielle n'est installée que sur les transformateurs à fonctionnement unique de 6300 kVA et plus, sur les transformateurs fonctionnant en parallèle d'une capacité de 4000 kVA et plus, et sur les transformateurs d'une capacité de 1000 kVA et plus, si le le courant de coupure ne fournit pas d'effet protecteur et la protection contre les surintensités a une temporisation de plus de 1 s.
La protection différentielle repose sur le principe de la comparaison des valeurs des courants au début et à la fin de la zone protégée, par exemple, le début et la fin des enroulements d'un transformateur de puissance, d'un générateur, etc. En particulier, la zone entre les transformateurs de courant montés sur les côtés supérieur et inférieur du transformateur de puissance est considérée comme une zone protégée.
Le fonctionnement de la protection différentielle est illustré à la fig. Les transformateurs de courant TT1 et TT2 sont installés des deux côtés du transformateur, dont les enroulements secondaires sont connectés en série. Un relais de courant T leur est connecté en parallèle.Si les caractéristiques des transformateurs de courant sont les mêmes, alors en mode normal, ainsi qu'en cas de court-circuit externe, les courants dans les enroulements secondaires des transformateurs de courant seront égaux, leur différence sera nulle, le courant sera ne circule pas dans l'enroulement du relais de courant T, donc la protection ne fonctionnera pas.
En cas de court-circuit dans le transformateur et en tout point de la zone protégée, par exemple dans l'enroulement du transformateur, un courant circulera dans l'enroulement du relais T et si sa valeur est égale ou supérieure à la valeur de fonctionnement courant du relais, alors le relais fonctionnera et à travers les dispositifs auxiliaires appropriés éteindra la section endommagée. Ce système fonctionnera phase à phase et tour à tour.
Riz. 1. Protection différentielle du transformateur: a - distribution du courant en fonctionnement normal, b - identique en cas de court-circuit dans le transformateur
La protection différentielle a une sensibilité élevée et une action rapide, car elle ne nécessite pas de temporisation, elle peut être réalisée avec une action instantanée, ce qui est sa principale propriété positive. Cependant, il n'offre pas de protection contre les courts-circuits externes et peut provoquer de fausses coupures en cas de circuit ouvert dans les fils de masse secondaires.
Riz. 2. Protection différentielle de deux transformateurs fonctionnant en parallèle