Brevet FR2729473A1 — publié le 19960719

DISPOSITIF D'ESSAI D'UN RELAIS DE PROTECTION CONNECIE A DES CAPrEURS AMAGNEIQUES L'invention conceme un dispositif d'essai d'un relais de proction ayant une eotrée connect à des capteurns amagniques. Un tel dispositif est plus prticuli t destiné au test d'un relais de proectio u m e tension. Comme représenté aux figures 1 et 2, une cellule moyenne tension 1 comqpo classique nt m caisson disjoncteur 2 et un caisson basse-tension 3. L'entr 4 d'un relais de protection 5, disposé dans le caisson basse-tension 3, est connectée par des conduceu de liaison 6, à des capteurs de courant 7 disposés dans le caisson disjoncteur 2. Les capteurs de courant 7 sont générlement des capteurs mgn es, par exemple sous forme de tnes, sndardisé pour fournir dans des enrulements secondaires des courant nominaux de IA S5 ou de 5A. Dans les cellules classiques équipées de captems ma iqu, une bote à bon 8, accessible par l'utlisat, disposée sur la face avant du caisson se- nsion 3, est interposée entre les capurs 7 et le relais de protection. Les conducuns de liaison 6 sont sous-diviss en conducteurs 6a reliant les capeurs 7 à la boe 8 et en cownducen 6b rlant la botte 8 à l'entrée 4 du relais 5. En fonctionnemet normal de la cellule 1, la boe 8 asure la conneion des conducteurs 6a et 6b et, en conséquene, la connexion des caps 7 et du relais de p n 5. Pour tt le redais de protection 5, un générateur de couant 9 est connecté à des entrées externes (voir fig. 1) de la boîte à bornes 8. Cette n pxvoque la mise en court-uit des enroln secondaire des caplers 7, l'ouvw m de la liaison (6a-6b) capteurs-relais de protection et la connexion de la sortie du généraeur 9 à l'entrée 4 du reais 5, par l'intermédiaire des conducteurs 6b. e ainsi possible d'appliquer à l'entrée 4 du relais de ptecon 5 un courant d'essai de valeur péer et de vérifier le fonctionement du relais de protection 5. De manière classique, le count d'essai fourni par le génératur est de l'ordre de 50 A pour un courant nominal de 5 A au secondaire des capteurs, permettant une vérification du relais de protection pour un courant de l'ordre de 10 fois le courant nominal du réseau iqe à protéger. Les relais de protection moyenne tension connus peuvent également tre associés à des caps de courant. Cependant, le disposif d'essai classique, constitu pr le gn teur de courant 9 et la boîte à bornes 8, n'est ps adapté à ce type de cap l. En effet, les cape amagnqus fournissent des tensions, g lement de l'ordre de 40 mV, comme signaux refen du courant à mesurer. ls signaux d'essai fournis à l'entrée 4 du relais ne peuvent donc ête les signaux de sortie du générateur de courant 9. 2 2729473 De plus, la puissance fournie par mun capteur amagnétique est tris faible, le courant deivré étant de l'ordre du m i. Par aileurs, l'interruptin de la liaison capurs-relais de protection par une boîte à bornes classique introduit des résistances pasites qui ne peuvent ftre négligées et qui altèrent de façon inacceptable la p ision du dispositif d'essai. La s connexion d'un gérater de tenion d'essi adap sur la boit à bornm cassique n'est donc pas une solution satisfisante. L'invention a pour but untm dispositif d'essai adapté aux capteurs a n. io Selon l'invention ce but est atteint par le fait que le dispositif d'essai compore u g6néau de courant, une interface, connectée au générateur et ayant une impédance de sortie très basse par avec l'impédance de sortie des captmurs, et des moyems de connexion poir connecter la sortie de l'interface en parallèle sur l'entrée du relais. Les signaux d'essai sont ainsi injectés en parallèle sur les signaux de meure fournis par les capten et il est possible de er relais de protection, connecté à des camns nag iques, en utilisant un générateur de courant cLssique, normalement util pour testr lm relais à capturs magnétiques. Selon un développement de l'invention, l'interface comote des moyens de trnormaion de signaux de courant en signaux de tension et des moyens de mise en forme connectés aux moyens de transformation et ayant ladite impédance de sortie très basse. Les moyens de connexion de la sortie de l'intrface i l'entrée du relais de protction peuvent co ter une entrée-test pécifique disposée sur le relais et connectée à ladite entrée du relais. Selon un dveoppem t de l'invention, le relais de protection est un reais standard nc comportant pas d'entrée test spécifique. Un tel relais est destiné à étre connecité direcmn à des capteurs amani qui fournissent des signaux dont le niveau est commtible avec le circuit de traim t du relais. Le brevet fançais 2.688.099 décrit un bloc de o xi permettant à un tel relais standard d'tre également connecté à des captrs ma n Ce bloc de connexion, intrpo sur le trajet des conducteurs 6b, entre la baibes à bornes 8 et l'entrée 4 du relais.5, transforme lm signaux de sortie de capteurs magn u o du générau de courant 9 connecté à la boîte à bornes 8, en signux de tension compales avec le circuit de traitement du relais. Dans le cas o le relais standard est connecté à des captmurs a qes, les moyens de connexion de l'interface à l'entr6e du relais acompoten alors, de pr ce des connecteurs en forme de té ayant une preièr ent 3 2729473 connectée à des premiers conducteurs de liaison connectés aux capteurs, ume mmti connectée à des seconds conducteurs de liaison connectés à l'entrée du relais de protection, et une seconde entrée destin à reconnectée à l'intrface en période d'essai du relais de protection. Selon un mode de riéalisation préférentiel, les connecteurs en forme de té sont disposés à l'emplacemnt d'une boie à bornes d'une cellule comportant le relais de pro, la seconde entrée des ancon teurs étant accessible par un utilisateur sur la face avant de la ceilu! D'autres avtages et caressortiront plus clairement de la description qui va suivre de modes particulies de ralisation de l'invention, donnés à titre non limitaif et représentés aux dessins annés, dans lesquels: Les figures 1 et 2 représentent une cellule moyenne tension de type classique, dont le caisson baIse tension est respecfivement fermén et ouvert. La figure 3 représente un premier mode de réalisation d'un dispositif d'essai selon l'invention. La figure 4 représente un schéma électrique équivalent du sysltème selon la figure 3. La figure 5 représente, plus en détail, un mode particulier de réalisation de l'interface selon la figure 3. La figure 6 représente un second mode de réalisation de l'invention. La figure 7 représente un mode particulier de réalisation d'un connecteur en forme de té du dispositif selon la figure 6. Sur la figure 3, l'entrée 4 du relais de protection 5 est connectée par les conducteu de liaison 6 à des capteurs am a 7 mesurant le courant circulant dans chamun des conducteurs d'un réseau électrique triphasé. Le relais 5 comporte, de plus, ume entrée-est , spécifique, connectée directement comme l'entrée 4 du relais 5, à l'enre d'une unité de traitement 12. Le dispositif de test comporte un génératr de courant 9, du type classiquement utilisé pour le test d'un relais à capteurs magnétiques. Une intre 11 est connecte, par des liaisons coaxiales, entre le généaeur de courant 9 et 1'entrée-test 10. Ainsi, les sigm de sortie de l'interface 11 sont at9iqués directement à l'entrée de l'unilé de traitement 12 qui lms traite de la même manière que des signaux provenance des capteurs 7 qui lui sont appliqués en parallèe. L'interface 11 est une interface à basse impédance de sortie, de manière à ce que, pendant un essi, l'unité de traitement de tension 12 du relais 5 prne en com signm de tension fournis par le dispositif d'essai et non les signaux de tension qui lui sont fournis par les captms 6. Sur le schéma électrique équivalent représenté à la figure 4, l'impédance d'metre Zl de l'unité de traitement 12 du relais est de l'ordre de la dizaine de kiloohms. L'impédance Z2 des capmlrs, disposé en série avec un généeur de tension G1 aux boms de l'impédance Zl, est g ralm t de l'ordre de quelques centaines d'ohms, par exempe 300 ohms. L'inerface 11 peut re représentée par un circuit série, constitué par un générr G2 et une impédance 3, disposé en parallèle sur l'impance Zi. Les gnéra G1 et G2 furnissent tous deux des tensions de l'ordre de queque dizain de millivolts, ty ment 40 mV, adaptes au niveau d'entrée de l'unité de traiement. Pour que les sinaux d'essai ne soient pas perturbés par les signaux en provenanc des caprs, l'interface 11 est conçue de manière à avoir une impédance Z3 très inférieure à l'impédance des capteurs. En pratique Z3 est de l'ordre de quelques ohms, par exemple 3 ohms. Ainsi, l'erreur ai phase et en module des signaux d'essai vus par l'unité de traitement en cours d'essai est négligeable. De plus dès que l'injection de signaux d'essai est inrmue, l'unité de traitement traite les signaux de mesure fournis par les capteur 7. Sur la figure 5, un mode de réalisation particulier de l'interface 11 comporte, pour chaque phase, une entrée 13 destinée à être connectée au génératur de courant 9. L'enie 13 et connectée à l'enroulement primaire d'un ansformatur 14. Une résistance R est "onet aux bornes d'un enroulement scondaire du transf er 14. Les sigmux de courant fournis par le génératur d'essai 9 sont ainsi transformés en simaux de teion. Lms signam de tension ainsi obtenus sont appliqués entre la masse et me sorie 14 de l'inr'face 11 par l'intermédiaire d'un circuit de dérivation 16 connecté en série avec un amplificam à ain variable 17 et un amplificatlr 18 à faible impédane de sortie. Ces difflts circuits, de type connu, peuvent être réalisés par tout moyen approprié et ne seront pas décrits plus détail. Dans le mode de réalisation de la figure 3, le relais de protection 5 comportem une ntrée-est spécifique. Une tlle entrée n'est pas prévue dans les disjoencturs exint Le mode de réalisation représenté aux figures 6 et 7 comporte des moyens de conmnexion 19 permettant de brancher la sortie de l'interface 11 ena parallèle sur les conducteurs 6 usans interro s 2729473 ceux-ci. Les conducteurs 6a et 6b de chaque phase s connectés i me pe entrée 20 et à une sortie 21 d'un connecteur associé 22 en forme de té. Une seconde entrée 23 du connecer 22 e destin à tre connect à une sortie de l'inmerfa 11. Selon un mode de réal ition préférentiel, les connexions 22 en forme de té sont di à l'emplacement de la boîte à bornes 8 dans la cellule 1 dc manière à ce que leaus scod entrées 23 soient accessibles par l'utilisateur depuis la face avant de la celule. nl est ainsi possible d'utilis unm relais de protection 5 standard et de le personnaliser lors de son montage dans la cellule 1. L relais est alors connecté soit à des capteurs magnétique par l'in d'une boite à brnes classiques 8, soit à des captms magnétiques par l'intermédiaire de connecteurs en té 23, disposs à l'emple ent de la bo te bo 8 Dans le premier cas, un générateur de courant 9 classique est connecté i l'ente de la boites à bornes pour te le relais. Dans le second cas, le générater 9 et comnnecté aux secondes entrées 23 des connect en té 22 par l'intemiire de l'interface 11. Pour éviter toute reur lors des essais, un connectnr de sortie du gén est érateuM d'un connecteur d'entre de la boite à bornes classique et de l'interface mais la di m spatiale des entrées des connecteur en té est telle qu'une connexion directe du connec r de sortie du générateur 9 n'est pas possible. Cette disposition spatiale et par contre elle qu'elle est complémentaire d'un connecteur de sortie de l'interface 11. Les figures 3 et 6 représentent petivem t la conexion de la sortie de 1'intera 11l directement sur le relais 5 et sur les conducteurs 6. n est également posible de prévoir une telle conn on directement sur le secondaire des capteursm 7. Les boites à bornes classiques comportent parffois une prise supplmentaire permetmat de connect un emregistreur en série avec les capteurs pour enregistrer le courant d'enmtre du relais. Dans le dispositif décrit ci-dessus, la seconrde entrée (23) des connecteurs en té (22) peut e utilise pour le bracment d'un e giu d à giser la tm de sortie des capteurs. Un tel enregistreur doit avoir une impédance élevée, par à l'impédance Z2 des capteurs, pour ne pas peturber la mesure. Le dispositif d'essai selon l'invtion a été décrit dans son application upr i relais de promtection moyenne tension, mais il n'est pas limité à cette gamine de teumon. 6 2729473 REVENDICATIONS 1. Dispositif d'essai d'un relais de protection (5) ayant une entréie (4) connectée i des capter amgntiqs (7) dispoiff caractisé ce qu'il compo ue gnr de courant (9), une interface (11), connectée au générate (9) et ayant une impédanoe de sortie (Z3) trs bae par compaaison aec l'impédance (Z2) de sortie des capteurs (7), et des moyens de connexion (10, 19) pour connectr la sortie de l'intface e paUuie sur l'entrée (4) du relais (5). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'interface (11) compor des moyens (14, R) de transfrmation de signaux de courant en signaux de tension et des moyens de mise en forme (16, 17, 18) connectés aux moyens de transfrmaio n (14, R) 1S et ayant ladite impédane de sortie (Z3) très basse. 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que 1'impédane de sortie (Z3) de l'intertface (11) est de l'ordre de quelques ohms. 4. Dispositif selon l'une quelconque des rvendications 1 à 3, caractérisé e ce que ls moyens de connexion (19) comportat des connecteurs (22) en forme de té ayant ume preire entrée (20) connectée à des premiers conducus de liaison (6a) connectés m capteurs 7), une sortie (21) connectée à des seconds condaucteurs de liaison (6b) connectés à l'entrée (4) du relais de proti (5), et une seconde entrée (23) destin à tre connectée à l'interface (11) en période d'essai du relais de protection (5). 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé ce que les connec (22) frnme de té sont disposés à l'emplacment d'une boite à bornes (8) d'une cellule (1) comp mt le relais de protection (5), la seconde entrée (23) des connecteurs étant acce par un utilisateur sur la face avant de la cellule (1). 6. Dispositif selon l'une quelconque des ve cations 1 à 3, caractérisé en ce que les moyens de connexion comportent une entrée-test (10) spécifique du relais (5) diOe sur le relais et connectée à ladite entrée (4) du ais.