Brevet FR2134024A1 — publié le 19721201

L'invention concerne un dispositif de protection île distance, muni d'une commutation statique d'échelons d'ploigtie'HRnt et dans lequel des tensions différentielles obtenues à partir d'une comparaison entre une tension proportionnelle au 3 courant circulant dans le roseau devant être surveillé et d'autres tensions proportionnelles à la tension du roseau devant être sur-veillé' sont: utilisées pour produire un signal de déclenchement, La demande de brevet allemand mise h l'Inspection Publique sous le numéro 1 292 726 à fait connaître un 10 relais de distance électronique à plusieurs étapes dans lequel les valeurs de mesure dérivées du courant et de la tension du réseau sont détectées. Pour réaliser la commutation d'échelons^ des prises sur un diviseur de tension,constitué par des résistan-ceSjsont court-circuitées à l'aide de transistors. Ceci présente 13 l'inconvénient consistant en ce que seuls les c ourant s unxJirectiomel peuvent ê.tre commutés, d'où il s'ensuit une limitation lors du choix de la caractéristique de la plage de déclenchement du dispositif de protection de distance. En outre, dans le cas de relais de distance électroniques connus, la précision de mesure 20 en particulier dans la pl On pourrait imaginer de créer des dispositifs 25 de protection de distance multiples sans commutation d'échelons, de- dispositifs de mesure séparés étant prévus pour les échelons rapides et pour les écliel élevée nui Leur est âssôciée ne serait pas admissible. L'invention a pour but de créer avec une dépense aussi faible que possible un dispositif de protection de distance dnns leqiel la commutation d'échelons d'éloignemcnt 33 ne porte nicun préjudice à la précision de mesure des dispositifs de protec t ion de distance. Ce problème est résolu dans le cas d'un dispositif de protection de distance du type indiqué précédemment grâce au fait qu'il est prévu conformément à l'invention pour hC chaque x^eion d'éloignement un amplificateur auquel est envoyée BAD ORIGINAL 72 14195 2 2134024 respectivement l'une des tensions différentielles. Un élément à coïncidence, qui est branché par rcSDective-ient au moins une borne d'entrée à un gé.i-'ravpur de temps, est monté en série avec chaque amplificateur et tous les éléments à coïncidence sent reliés, côté -sortie, à un circuit d'identification. Le montage et l'équipement des élénents à coïncidence sexèglent de façon déterminante suivant le nombre des échelons de di«taice souhaités ainsi que suivant le procédé selon lequel le dispositif de protection de distance travaille. 3i on désire un dispositif de protection de distance comportant deux échelons d ' ' 1 oigtuTient , les éléments \ coïncidence sont constitués de préférence sous 1n forme de portes ET qui sont rnccordia respectivement par une borâe d'entrée aux différentes sorties du générateur de temps. Au contraire dan-' le cas de plus de deux échelons de distance, les éléments à coïncidence sont branchés respectivement par deux bornes d'entrée aux différentes sorties de différents générateurs :îe temps et comportent un dispositif à diodes tel qu'une impulsion de sortie n'est délivrée que dans le cas d'une excitation différente des bornes d'entrée, reliés aux générateurs de temps, et lorsqu'un potentiel nul est présent simultanément aux autres fToi^nés d'entrée des éléments h coïncidence . L'inve; tion peut être utilisée avantageusement en particulier dans le cas de dispositifs de protection de distance qui travaillent suivant le principe de comparaison des phases et do-c constituent un relais de protection rapide , comne cela est connu par exemple d'nprôs les brevets allemand" n° 1 130 439 et 1 1 h'J OU;. Dans ce cas, une tension au- iiiaire proportionnelle à la ten- ion présente da-s le réseau devant ftre surveillé e«t appliquée avantageusement à un autre amplificateur qui est relié, côté sortie, respectivement à une borne d'eritr'e de" ''lé-ients à coïn idence. Le circuit d'identification comporte avantageusement dans ce cas un organe réalisant l'intégration des grandeurs de sortie des él-'^ents \ coïncidence et un étage à valeur limite qui produit un signal de déclen-ctiement lorsque la valeur de la tension intégrée dépasse un seuil prédéterminé. A titre d'exemple on a décrit ci-dessous et illustré schématiquement au dessin annexé plusieurs formes de bad original 72 14195 3 2134024 réalisation du dispositif suivant l'invention. La figure 1 est une exemple d'un dispositif de protection de distance conforme à l'invention, dont seules sont représentées les parties importantes dans le cadre de l'inven-5 tion. La figure 2 représente des exemples de réalisation d'éléments à coïncidence tel-que ceux pouvant être utilisés dans un dispositif de protection de distance conforme à l'invention pour au moins trois échelons d'éloignement. 10 Dans l'exemple de réalisation représenté en figure 1, une grandeur de mesure proportionnelle au courant du réseau est amenée grâce à un transformateur intermédiaire ZWi de faible puissance, et produit dans une impédance de comparaison Zjj une des tensions ^nécessaire pour la mesure de l'éloigne-15 ment. Une grandeur de mesure proportionnelle à la tension du réseau est amenée également par un transformateur intermédiaire ZWu de faible puissance dont l'enroulement secondaire possède par exemple des prises a^ à a^ pour l'adaptation à la section de ligne devant être contrôlée. Par conséquent, des tensions 20 proportionnelle à la tension du réseau, peuvent être prélevées sur les prises de l'enroulement secondaire Les tensions k .U0 et la tension J .Z,T existant n / 2 N aux bornes de l'impédance de comparaison déterminent des tensions différentielles ^.Z^-k^.l^, qui sont envoyées aux 25 amplificateurs Vj et V^'. Dans l'exemple de réalisation représenté, l'amplificateur V-j^ est relié, coté entrée, à la prise a. de sorte qu'une tension différentielle " ^i*^2 est à son entrée. L'autre amplificateur est relié, coté entrée, à une prise a-^ de l'enroulement secondaire de sorte qu'il est 30 commandé par une tension différentielle ^ .Zjj£k^ .U2. Etant donné que les amplificateurs V| et V^' fonctionnent en tant que limi-teurs, il apparait à leurs sorties des tensions rectangulaires de phase correcte et possédant une amplitude approximativement constante, c'est-à-dire indépendante de l'amplitude des tensions 35 d'entrée. Le transformateur intermédiaire ZWu possède un autre enroulement secondaire qui délivre la tension auxiliaire Ug proportionnelle à la tension du réseau. Cette tension auxiliaire commande un autre amplificateur qui 40 produit également une tension de sortie rectangulaire d'amplitude 72 14195 4 2134024 cous tante. Les tendions de sortie rectangulaires des amplificateurs Vj et V" sont amenées respectivement par un raccord d'entrée à deux -'lèvents à coïncidence, qui sont consti-5 tués dans l'exemple de réalisation représenté sous la forme de portes ET UG et l'G,,. L'autre amplificateur est branché à d'autre® bornes d'entrée des deux portes ET UG^ et UG0. Une autre borne d'entrée de chacune des portes ET UG^ et UG£ es^ reli'erespectivement par l'intermédiaire des lignes L1 et L2 à 10 un générateur de temps non représenté en figure 1 et qui fonctionne avantageusement sans contact. Les deux portes ET UG^ et UG0 sont reliées par l'intermédiaire de diodes D1 et D2 à un t— circuit d'identification non représenté en figure 1. Dans le cas du dispositif de protection de 15 distance, représenté en figure 1, les entrées de commande des portes ET UG1 et UG2 agissent de telle manière que seule l'une des deux portes peut délivrer des impulsions de sortie au circuit d'identification apr^s l'écoulement du temps t^ ou t0. Dans l'intervalle de temps qui suit l'apparition d'un défaut et pendant 20 lequel la durée de temps écoulée est inférieure à t^ et a t les deux portes ET UG^ et ^G^ sont bloquées. Des impulsions de sortie ne pe-.vent apparaître. Dans l'intervalle de temps défini par la relation t j ^ t tof seule la porte ET UG^ est '«aintenue payante de sorte que des impulsions de sortie peuvent de là 25 parvenir au circuit d'identification. Au contraire après l'instant t0, seule la porte ET l'Ouest passante. Dans If cas du dispositif de protection de distance représenté en figure 1, seules deî grandeurs de mesure possédant une amplitude constante sont corm-.ut ées , de sorte qu'une 30 influence de la commutation sur la précisi-n de mesure e^-t évitée,, L'invention ne se limite pas à l'exemple de réalisation représenté eu figure I, mais peut être également uti-1 i' ' dans le cas de dip n i 11. fis de nrotect ' on de BAD ORIGINAL 72 14195 2134024 de protection de distance i-onstitu-' en- form'Sent t l'invention poui plus dp i roi " f c 'Rions d'nloi^ne 'ent, Ces î'l''"iipnts h coînci'lpnce sont relias, côt1' entrée, de 3 ■ même façon qu ' e figure 1 respectivement h d i .fforent.amplificateurs, tout en ") ('tant raccordas en cc -m.', :\ un autre anplifienteur destiné à produire une t en-ion auxiliaire. C'est pourquoi en figure 2, on n'a pas représenté les trnn~for'wteurs intermédiaires, ni les amplificateurs et on a indiqué seulement le~ r'1'nients es coïncidence. 10 Les ■' 1 •* raei1t s :> coïncidence Gl à G3 ont une constitution identique. Cha ne élément h coïncidence est relié f: une borne de raccorde ; -1 i au potentiel plus. Une liaison avec des points de cornexion SI, 32 et 33, qui sont reliés aux électrodes positives de troi« diodes D3, D-i et D5 et de trois 15 diodes D6, JJ~ ©t DO, est réalisée par 1 ' int er-v'diaire de résistances RI, i{2 et il'jo Les électrodes négatives des diodes D3 ^ D5 sont reliées aux entrées de commande :5t 1 , 6t2 et at3. A l'entrée de commande St1 est appliquée une tension différentielle transformée en une tension rectangulaire et qui est désignée 20 dan- le cas présent par la référence A l'entrée de comman de St2 est appliquée une tension L'_ égale —ent trapçfomée en une tension rectangulaire et qui représente la tension auxiliaire coin rable à la tension de la figure 1. A l'entrée de con îande Ôt3 est raccordée une sortie d'un générateur de temps non repré-2") se'tée, pour ' aquelle par exemple à un instant t^, le potentiel de sortie 1 ^ ^ passe du signe plus h la masse M. Les diodes D6 à D8 de l1élément à coïncidence Gl sont, reliées entre elles par 1 ' in i. ermédiai re de leurs électrodes négatives et sont raccordées la base d'un transistor T0 30 La sortie de l'élé-ient à coïncidence Gl est reliée à une entrée de commande 3t!4 par 1' intermédiaire d'une diode DQ. L'entrée de commando S't'lest reliée une sortie d'un autre générateur de temps dont le potentiel de sortie 1' ? passe du signe plus à la masse M au b> ut du te--ps t0 suivant le. lébut d'un défaut. Le 1 ; transistor T est relié au potentiel plus par l'intermédiaire d'une résistance li-'f 0 Des impulsions de :ortie peuvent être prélevées à me sortie Al et être envoyées à un circuit d'identification non représenté. Par- conséquent, ce n'est que pendant l'intervalle de temps ^ ^"^2 ^0 par l'intermédiaire de la résistance R4 à la sortie A1 de l'élé 72 14195 G 2134024 ment à coïncidence Gl et est transmis au circuit d'identification. Les éléments à coïncidence 02 et G3 possèdent donc une constitution identique ô celle de l' TJ , U _ et U , d'-'utres générateurs de temps. La tension auxi-t ^ t» J t ' 1- 10 liaire rectangulaire U_ est envoyée, comme ,V l'entrée St2, J aux entrées de commande St6 et St10. Par conséquent, ce n'e"t que dans l'intervalle de temps t^ éz- t qu'un signal positif peut apparaître -\ la sortie de l'éio-rient à coïncidence G2 et être transmis au circuit d'identification. XI en va de même pour 15 l'élé-nert à coïncidence G3 dans l'intervalle de temps t^ ~ Il ressort de la figure 2 qu'un potentiel positif n'apparaît n la sortie Al de l'él'-ient à coïncidence G1 que lorsque : 11 é: t t0 20 et Sig (£ Vk) = 0 et Sig (U ) = 0 La tension de sortie est nulle lorsque : t ^ t, ou t ^ tn 2 5 ou Sig (A ) = 1 ou Sig (Lr) = 1 En ce qui concerne l'élément .-i coïncidence G2 on détermine de la même façon qu'il apparaît un potentiel positif à la sortie A2 de cette porte lorsque : 30 t., é t 4. t„ 2 j et lig (A TV) =0 et Sig (U^j) =0 En conséquent il apparaît un potentiel de sortie 0 lorsque: t C t0 15 ou t j ou Sig ( A TJr) = I 0 ou ?ig (U„) = 1 I)e façon analogue, un potentiel positif est present à la sortie A3 de l'élément à coïncidence G3 lorsque : 4-0 t « t "fc i et J 4 tè&O (JrUQfîjfii 72 14195 7 2134024 Sig ( b. Ug) et Sig (U_) O O 1 il potentiel iiul-f"=t présent \ la sortie A3 de In porte -"i'J loi/'ijut.- : ou t ou Sig (A^Tg) = ' ou Sig (U^) = 1 Conformément f> l'invention, il est proosé un dispositif de protection de distance, qui pernet de réaliser une co'irmtntion-des échelons d ' élc ignement avec une dépense relativement faible et san^ influence sur la précision de mesure. L'invei.tion peut être utilisée de façon particulièrement avanta-ge-ise dnn.-5 des dispositifs de pro! ection de distance qui sont à montage simple ou multiple et Ponctionnent suivant le procédé de coupar- isoii des phases ou de succession des phases. BAD ORIGINAL 72 14195 s 2134024 R E V G N V X C A T X O N S 1. Dispositif de protection de distance, muni d'une comMutation statique d'échelons d'éloignèrent et dans le- 5 quel des tensions différentielles obtenues à partir d'une comparaison entre une tension proportion elle au courant circulant dans le réseau devant être (tirveillé et d'autres tendions proportionnelles à la tension du n'seau devant être surveillé sont utilisées pour produire un signal de déclenchement, car: cté-risé par 10 le fait qu'il est prévu pour chaque échelon d'éloignpment un amplificatenî- auquel est ervoype respective -eitt l'une des tensions ^.i f f é-.rentiel] e" et qu'un élément à coïncidence, nui est branché par respectivement au moins une borne d'entrée à un générateur de temps, est monté en «érie avec chaque amplificateur, tons les 15 éléments à coïncidence étant reliés, côté sortie, à un circuit d'identification. 2. Dispositif de protection de distance suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que les éléments à coïncidence sont constitués dans le cas de deux 20 échelons d1éloignement sous ln forme de portes ET qui sont reliéœ respectivement par une borne d'entr&à différentes sorties du générateur de temps. 3. Dispositif de protection de distance suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que les 25 éléments à coïncidence sont reliés, dans le cas d'un nombre d'échelons d'éloignement supérieur à deux,chacune par l'intermédiaire de deux bornes d'entrée différentes sorties de différents générateurs de temps et comportent un dispositif à diodes constitué de telle sorte qu'une impulsion de sortie est 30 délivrée lors de la commande différente des bornes d'entrée reliés au générateur de temps et lorsqu'un potentiel nul est appliau' simultanément aux autres bornes d'ertrée des éléments à coïncidence. 4. Dispositif de protection de distance 35 suivant l'une des revendications 1, 2 ou 3, caractérisé par le fait qu'un autre amplificateur, qui est relié côté sortie à une borne d'entrée de chacun des éléments à coïncidence, reçoit une tension auxiliaire proportionnelle à la tension présente dans lé réseau devant être surveillé. 40 5* Dispositif de protection de distance BAD ORIGINAL 72 14195 2134024 suivant la revendication 4, caractérisé par le fr.it que le circuit d'identification comporte un organe intégrant les grandeurs de sortie des éléments à coïncidence et un étage n valeur limite, qui engendre un signal de déclenchement lorsque la ten— 5 sion intégrée dépasse une valeur limite prédéterminée. 6. Dispositif de protection de distance, suivant l'une des revendications 1, 2, 3» ^ 5» carfict-'ris^ par le fait que les amplificateurs agissent à la façon de limi— teurs. J BAD ORIGINAL