Alimentations auxiliaires pour l'alimentation des dispositifs de protection à relais
Pour tous les dispositifs de protection à relais, en plus du relais à action directe, une source de courant auxiliaire est requise. Les sources de courant de fonctionnement sont subdivisées en :
- Alimentations CC.
- Alimentations en courant alternatif.
Alimentations CC auxiliaires
Les batteries d'accumulateurs sont une source indépendante de courant de fonctionnement.
Avantages des alimentations CC :
- Tous les circuits des appareils connectés sont alimentés à tout moment avec la tension et le niveau de courant requis, quel que soit l'état du réseau principal.
- Simplicité et fiabilité des circuits de protection à relais.
Désavantages:
- Coût élevé (économiquement justifié pour l'utilisation de sources de courant continu dans les sous-stations de 110 kV et plus avec plusieurs lignes aériennes) ;
- Le besoin d'une pièce chauffée et ventilée;
- La nécessité d'utiliser un chargeur ;
- Difficulté au travail.
Pour augmenter la fiabilité, le réseau d'alimentation auxiliaire est divisé de manière à ce que l'arrêt d'une ou plusieurs sections n'endommage pas les utilisateurs les plus critiques du courant de fonctionnement, notamment les dispositifs de protection, d'automatisation et de contrôle des relais.
Riz. 1. Schéma de raccordement d'une source de courant continu (batterie d'accumulateurs) dans un appareillage
La batterie d'accumulateurs fonctionne sur des bus DC, à partir desquels les lignes alimentent les sections de courant auxiliaires pour chaque groupe d'utilisateurs. ХУ — bus d'alimentation pour la protection du relais, le dispositif d'automatisation et de contrôle (généralement un bus séparé pour chaque section du bus), ШС — bus de signal et ШВ — bus d'alimentation pour les électroaimants pour la mise en marche des interrupteurs. La batterie est également une source d'éclairage de secours pour la sous-station.
La batterie de stockage est généralement constituée de batteries au plomb, qui ont une durabilité, une efficacité suffisamment élevées et résistent aux surcharges à court terme, par exemple lors de l'alimentation d'électroaimants pour allumer des interrupteurs puissants (le courant d'électroaimant peut atteindre plusieurs centaines d'ampères).
La salle des batteries doit être chauffée et ventilée pour éliminer les vapeurs d'acide sulfurique. Pour assurer la longévité de la batterie, le mode optimal de recharge, de charge et de décharge doit être respecté. Des redresseurs régulés automatiques (rechargeurs) sont utilisés à cet effet.
La protection du réseau DC est réalisée au moyen de fusibles et de disjoncteurs assurant sélectivité et sensibilité. Le type de défaut le plus courant est un court-circuit de l'un des pôles à la terre.
Cela n'entraîne pas de destruction, mais l'apparition d'un second court-circuit peut entraîner un faux fonctionnement du dispositif de protection ou la fermeture des électroaimants. La surveillance de l'isolement est donc utilisée, par exemple en installant deux voltmètres. En l'absence de court-circuit, la tension du bus à la terre est la même, sinon les lectures du voltmètre diffèrent.
Sources d'alimentation CA
Sources de courant de fonctionnement alternatif - utilisez l'énergie de l'objet protégé Lors de l'exécution d'une alimentation auxiliaire alternative, les sources sont des transformateurs de courant et des transformateurs de tension.
Avantages des sources de courant alternatif :
- Prix inférieur.
- Absence de réseau de courant de travail ramifié.
Désavantages:
- Les fluctuations de la tension de sortie sont plus importantes qu'avec les sources DC, notamment au niveau du courant de court-circuit... Pour les relais électromécaniques ce n'est pas indispensable, mais pour les relais analogiques et microélectroniques cela peut entraîner un dysfonctionnement.
- Une forte diminution de la tension auxiliaire lorsque l'interrupteur est activé à proximité d'un court-circuit.
Il existe différentes options pour mettre en œuvre des dispositifs de protection de relais de courant de fonctionnement AC. Les schémas les plus simples qui utilisent le courant d'installation.
1) Schéma avec élimination de l'électroaimant de coupure.
YAT — bobine de déclenchement du disjoncteur. En mode normal, la bobine de fermeture est pontée par le contact de relais de courant PT. Lorsqu'il y a un court-circuit RT est déclenché, le contact s'ouvre et le transformateur de courant secondaire alimente YAT, provoquant l'ouverture du disjoncteur.
Le circuit est utilisé pour la protection contre les surintensités si l'inclusion d'électroaimants de déclenchement n'entraîne pas d'erreurs inacceptables dans les transformateurs de courant et que le courant de court-circuit maximal ne dépasse pas la limite de courant que les contacts de relais peuvent commuter.
2) Circuits redressés du courant de fonctionnement.
Il est recommandé d'utiliser des schémas basés sur le courant de fonctionnement corrigé sur les connexions équipées d'interrupteurs à entraînement électromagnétique ou pneumatique, dont les électroaimants ont une consommation d'énergie élevée, ainsi qu'en présence de dispositifs de protection complexes.
En mode normal, la tension de sortie redressée fournit bnavoltage loc (BPN) et en court-circuit — soit le bloc d'alimentation en courant (BPT) soit les deux blocs ensemble.
3) Circuits utilisant des batteries de condensateurs.
En mode normal, le contact du relais PT est ouvert et le condensateur C est chargé à travers la diode par la tension de VT. Lorsqu'il y a un court-circuit, le relais de courant PT est activé, son contact se ferme et le condensateur préchargé C commence à se décharger vers le disjoncteur YAT, provoquant l'ouverture du disjoncteur.
Ce schéma est utilisé si la puissance fournie au transformateur de courant est insuffisante pour utiliser les deux schémas précédents.