80570591-relais-numerique

NAHIDI Hassan
4. Présentation des relais numérique :
Dans les circuits des relais numérique, on trouve les circuits numériques suivants : les
convertisseurs Analogique/Numérique (A/N) et Numérique/Analogique (N/A), les
microprocesseurs, les multiplexeurs et les démultiplexeurs, les circuits d'échantillon et
autres circuits intégrés.
Les relais de protection numérique peut être programmé pour effectuer plusieurs
protection, dans les normes CEI ont défini pour chaque protection un code, c’est le code
AINSI.
L’ensemble de code de protection qui sera utile pour ce projet sont regroupé dans le
tableau suivant :
Tableau 1 : Code de protection AINSI selon la CEI
50/51 Maximum de courant
50N/51N Maximum de courant homopolaire
67/67N Directionnel de courant phase ou terre
32P/32N Directionnel de puissance phase ou terre
46 Désééquilibre de courant
49 Image thermique Alarme et déclenchement
51BF Défaillance disjoncteur
27/59 Maximum et/ou minimum de tension
47 Seuil à max de composante inverse de tension
59U O Maximum de tension homopolaire
81 Maximum et/ou minimum de fréquence
68 Sélectivité logique
74 Supervision du circuit de déclenchement
I²t Accumulation d'énergie coupée par le disjoncteur
87 Protection différentielle à pourcentage
87N Protection haute impédance pour la détection de défaut à la terre très résistant ou
fortement impédant

NAHIDI Hassan
4.1. Protection différentiel ligne Micom P422 :
Le fonctionnement de la protection de distance est basé sur l'utilisation simultanée de deux
algorithmes de distance indépendants :
 Calcul des valeurs de transition caractéristiques du défaut (algorithmes en "Delta").
 Mesure d'impédance (algorithmes "Classiques").
Ces deux algorithmes permettent à la protection de détecter tous les types de défaut sur les
ouvrages électriques. Les calculs d'impédance sont effectués sur chacun des échantillons
pour la totalité des six boucles AN, BN, CN, AB, BC et CA, ce qui en fait un véritable
équipement de protection de distance numérique non-commuté.
Fondé sur les grandeurs de transition, l'algorithme en delta est une technique brevetée
bénéficiant d’une grande expérience dans différents équipements. L'algorithme en delta
utilise les signaux superposés apparaissant pendant un défaut pour détecter celui-ci,
sélectionner la phase en défaut et déterminer la direction du défaut. L'élément directionnel
utilise le signe de l'énergie calculée à partir de DV (variation de tension) et de DI (variation
de courant) pour déterminer la direction du défaut.
 Pour un défaut aval, ΔV et ΔI sont de polarité opposée et
 Pour un défaut amont, ΔV et ΔI sont de même polarité.
Les éléments de détermination de phase et de directionnel peuvent changer leur décision si
nécessaire, par exemple lors de défauts évolutifs.
Le modèle de la série MiCOM P442comportent :
 Un afficheur à cristaux liquides rétro-éclairé (3 lignes).
 2 voyants LED (dont 8 programmables).
 Un port RS232 et un port RS485.
 Un second port RS232/RS485/K-Bus en option (P442 & P444 seulement).
 Un port de téléchargement/calibration.
48 Contrôle de la phase de démarrage sous tension réduite et séquence de démarrage
66 Nombre de démarrages consécutifs
55/78 Minimum de facteur de puissance
15 Contrôle de la vitesse
RT Commande à distance

NAHIDI Hassan
 Des contacts de défaut équipement (travail et repos)
 Une tension +48V contrôlée et fournie par
l'équipement lui-même.
 Des entrées courant bi-calibre 1A/5A
 Un second port RS232/RS485/K-Bus en option
 Un port de téléchargement/calibration.
Figure 1 : MICOM P442
 Contient les fonctions de protection 21
G,
21
p
, 50/27, 50/51, 50/51
N
, 51
FF
, 32N, 67,
67N, 78, 46
BC
, 50
BF
, 25, 79, 59, 27,
 Mesure :V
a
, V
b
, V
c
, V
n
, V
ab
, V
bc
, V
ca
, l
a
, l
b
, I
c
, I
n
, I
m
, F, W
a
, W
b
, W
c
,W
total
,VAR
a
,VAR
b
,
VAR
c
,V
ARtotal
, V
Aa
, V
Ab
, V
Ac
.
 Enregistreur d'évènement (ECE).
 Localisateur de défaut.
 Oscillopedurbographie.
4.2. Protection de distance SIPROTEC 7SA63 :
La protection de distance est assurée par la
protection SIPROTEC 7SA63 de SIEMENS,
elle assurera en plus de la fonction de
protection 21, les fonctions de protection
67, 67
N
, 27, 59, 25, 79, MU et LD décrites
précédemment.
La protection 7SA63 permet l'élimination
rapide et sûre de n'importe quel type de
défaut. Les algorithmes de distance et de
directionnel uniques offrent un ensemble
optimum de rapidité, sélectivité et sécurité
pour tous les types de défauts et les cas
d'applications les plus difficiles,
Figure 2 : Relais de protection de distance
7SA63
En outre cet équipement offre les avantages suivants :
 Equipement standard pour tous les types d’applications.
 Stock de pièces détachées réduit avec notamment des entrées courant bi-calibre
(1A/5A).
 Réduction du nombre de boîtiers.
 Intégration dans un système de contrôle-commande simplifiée grâce à un éventail de
protocoles de communication.
 Synchronisation horaire de tous les équipements de protection.
 Analyse des défauts plus rapide grâce au consignateur d'événements, au compte-
rendu de défaut et à la perturbographie.
 Disponibilité maximale de l'équipement grâce à des autocontrôles complets et aux
fonctions de supervision (TC, TP, circuit de déclenchement).
 Fiabilité améliorée grâce à deux principes de détection de défauts différents.

NAHIDI Hassan
4.3. Protection jeu de barre Siemens SIPROTEC 7SS52 :
La protection SIPROTEC 7SS52 est une protection numérique rapide, par phase et fiable
contre les défaillances de jeux de barres et de disjoncteurs dans des installations de
distribution basse, moyenne et haute tension et offre un grand nombre de configurations
du jeu de barres.
La protection est appropriée pour tous les types d'organe de manœuvre à noyau en fer ou
pour les transformateurs de courantes linéarités. Le court temps de déclenchement est
avant tout avantageux pour les applications à limites de défaut élevées ou là où le
déclenchement doit avoir lieu immédiatement pour assurer la stabilité du réseau.
4.4. Protection et système de mesure de départs HT UFM :
Les UFM représentent un système de mesure et de protection des départs 60kV de
MicroEner. Ils réalisent dans un même boîtier les fonctions de :
 Protections électriques : Ampérométrique, Volumétrique, Fréquencemétritque,
Wattmétrique.
 Comptage de l'énergie active et réactive dans les quatre quadrants
 Mesure de l'ensemble des grandeurs électriques.
 Contrôle du disjoncteur avec des E/S programmables et sa commande locale
 Pedurbographie sur 8 voies avec une durée d'enregistrement de 2 secs par voie
 Synoptique animé de la position du disjoncteur
 Contrôle commande
Comme tous les systèmes te la gamme Ultra M, l’UFM se présente sous la forme d'un tiroir
électronique modulaire monté dans un boîtier métallique de du de haut. Ce dernier est muni
de court-circuiteurs sur les voies courant permettant l'extraction du module électronique en
charge. La face avant de l'appareil est équipée d'un afficheur graphique, d'un clavier
permettant la programmation et l'exploitation de l'appareil sans l'utilisation d'un PC ou
Grâce à la construction modulaire du matériel, la
protection peut être ajustée de manière optimale
à la configuration du jeu de barres. La disposition
décentralisée permet de réduire
considérablement les frais de câblage dans
l’installation de distribution.
La protection de jeux de barres 7SS52 s’utilise
dans les systèmes de jeux de barres simples,
doubles ou triples avec ou sans commutation
entre les jeux de barres et sans commutation
entre les jeux de barres dans les systèmes de jeux
de barres quadruples avec jusqu’à 48 travées, 16
disjoncteurs de couplage, et 24 sectionneurs
longitudinaux et 12 sections de jeux de barres
Figure 3 : Relais de protection différentiel de
jeu barre

NAHIDI Hassan
d'une calculette supplémentaire. Toutefois, un port de liaison série de type RS232 permet
l'utilisation d'un PC pour la programmation.
L'afficheur graphique, en plus des valeurs de programmation, indique en permanence les
grandeurs électriques : Tension, Courant, Fréquence, Puissances Active et Réactive, et la
position de l'organe de coupure auquel il est raccordé grâce au synoptique animé visible à
l'avant de I'UFM.
L'interface homme- machine se complète par une signalisation lumineuse, indiquant l'état
de bluff, et un clavier pour une commande locale de l'organe de coupure.
L'unité volumétrique de bluff se raccorde au secondaire de TP couplés en étoile dont la
valeur de la tension nominale est comprise entre 50 V et 150 V.
Les unités ampérométriques sont bi-calibres. Elles se raccordent sur
des TI dont le calibre nominal au secondaire est 1A ou 5A, L'unité
homopolaire se raccorde sur les TI de l'unité phases câblés en
montage sommation, ou sur un tore dont le calibre nominal est 1A,
Les deux unités homopolaires sont équipées de filtres numériques
assurant l'insensibilité de la protection aux harmoniques de rang 3 et
plus.
Figure 4 : Relais UFM
Caractéristiques électriques
Courant nominal : In = 1 ou 5 A - Ion = 1 ou 5 A.
Surcharge ampérométriques : 500A (100 ln) pendant 1s – 20A (4ln) permanent.
Consommation des voies ampérométriques : 0,2 VA/phase à In - 0,06 VA/homopolaire à I
on
.
Tension nominale : Un = 100 V à 125 V.
Surcharge volumétrique : 2 Un permanent.
Consommation des voies volumétrique : 0,2 VA à Un.
Précision :
Seuils : < 5 %.
Temporisations : < 2 %.
Consommation moyenne de la source auxiliaire : 8,5 VA.
Relais de sortie : (en nombre de six)
Courant nominal 5 A, Vn = 380 V
ca
,