Système de protection dans le système électrique

Cette partie de notre site web couvre presque tout ce qui concerne le système de protection dans le système électrique, y compris les numéros standards de conduits et d'appareils, les modes de connexion aux borniers, les codes de couleur dans les câbles multicâbles, les Do's et Don'ts en exécution. Elle couvre également les principes des différents relais de protection du système électrique et des schémas, y compris les schémas de protection spéciaux tels que les relais différentiels, la protection contre les défauts à la terre limités, les relais directionnels et les relais de distance, etc. Les détails de la protection des transformateurs, de la protection des alternateurs, de la protection des lignes de transmission et de la protection des banques de condensateurs sont également fournis. Cela couvre presque tout ce qui concerne la protection du système électrique.
Le test des équipements de commutation, les transformateurs d'instrumentation comme le test des transformateurs de courant, le test des transformateurs de tension ou de potential et les relais de protection associés sont expliqués en détail.
Les circuits de fermeture et d'ouverture, d'indication et d'alarme différents des disjoncteurs sont également inclus et expliqués.

Objectif de la protection du système électrique

L'objectif de la protection du système électrique est d'isoler une section défectueuse du système de énergie électrique du reste du système en fonctionnement afin que cette partie puisse fonctionner correctement sans dommage grave dû au courant de défaut.
En réalité, le disjoncteur isole le système défectueux du reste du système sain et ces disjoncteurs s'ouvrent automatiquement en cas de défaut en raison du signal de déclenchement provenant du relais de protection. La philosophie principale de la protection est que aucune protection du système électrique ne peut empêcher l'écoulement du courant de défaut à travers le système, elle ne peut qu'empêcher la continuation de l'écoulement du courant de défaut en déconnectant rapidement le chemin de court-circuit du système. Pour satisfaire à cette déconnexion rapide, les relais de protection doivent répondre aux exigences fonctionnelles suivantes.

Système de protection dans le système électrique

Abordons le concept de base du système de protection dans le système électrique et la coordination des relais de protection.

Dans l'image, la connexion de base du relais de protection est montrée. C'est assez simple. Le secondaire du transformateur de courant est connecté à la bobine de courant du relais et le secondaire du transformateur de tension est connecté à la bobine de tension du relais. Lorsqu'un défaut se produit dans le circuit de ligne, un courant secondaire proportionnel du TC s'écoule à travers la bobine de courant du relais, augmentant ainsi le mmf de cette bobine. Ce mmf accru est suffisant pour fermer mécaniquement le contact normalement ouvert du relais. Ce contact de relais ferme effectivement et complète le circuit de la bobine de déclenchement CC, énergisant ainsi la bobine de déclenchement. Le mmf de la bobine de déclenchement initie le mouvement mécanique du mécanisme de déclenchement du disjoncteur et finalement, le disjoncteur est déclenché pour isoler le défaut.

Exigences fonctionnelles du relais de protection

Fiabilité

L'exigence la plus importante d'un relais de protection est la fiabilité. Ils restent inactifs pendant une longue période avant qu'un défaut ne se produise ; mais si un défaut se produit, les relais doivent réagir instantanément et correctement.

Sélectivité

Le relais doit être opéré uniquement dans les conditions pour lesquelles les relais sont commissionnés dans le système de énergie électrique. Il peut y avoir certaines conditions typiques en cas de défaut pour lesquelles certains relais ne devraient pas être opérés ou opérés après un délai défini, de sorte que le relais de protection doit être suffisamment capable de sélectionner les conditions appropriées pour lesquelles il sera opéré.

Sensibilité

L'équipement de relais doit être suffisamment sensible pour pouvoir être opéré de manière fiable lorsque le niveau de condition de défaut dépasse légèrement la limite prédéfinie.

Vitesse

Les relais de protection doivent fonctionner à la vitesse requise. Il doit y avoir une coordination correcte entre les différents relais de protection du système électrique de telle manière qu'un défaut dans une partie du système ne perturbe pas les autres parties saines. Le courant de défaut peut s'écouler à travers une partie saine car elles sont électriquement connectées, mais les relais associés à cette partie saine ne doivent pas fonctionner plus rapidement que les relais de la partie défectueuse, sinon une interruption indésirable du système sain pourrait se produire. De plus, si le relais associé à la partie défectueuse n'est pas opéré en temps voulu en raison d'un défaut ou d'une autre raison, alors seul le relais suivant associé à la partie saine du système doit être opéré pour isoler le défaut. Il ne doit donc ni être trop lent, ce qui pourrait entraîner des dommages aux équipements, ni trop rapide, ce qui pourrait entraîner une opération indésirable.

Éléments importants pour la protection du système électrique

Equipement de commutation

Comprend principalement des disjoncteurs à huile brute, des disjoncteurs à huile minime, des disjoncteurs SF6, des disjoncteurs à air comprimé et des disjoncteurs à vide, etc. Différents mécanismes d'exploitation tels que solénoïde, ressort, pneumatique, hydraulique, etc., sont utilisés dans les disjoncteurs. Le disjoncteur est la partie principale du système de protection du système électrique et il isole automatiquement la partie défectueuse du système en ouvrant ses contacts.

Équipement de protection

Comprend principalement des relais de protection du système électrique tels que des relais de courant, des relais de tension, des relais d'impédance, des relais de puissance, des relais de fréquence, etc., basés sur le paramètre de fonctionnement, des relais à temps défini, des relais à temps inverse, des relais à paliers, etc., selon la caractéristique de fonctionnement, logiquement tels que des relais différentiels, des relais de surflux, etc. En cas de défaut, le relais de protection donne un signal de déclenchement au disjoncteur associé pour ouvrir ses contacts.

Batterie de station

Tous les disjoncteurs du système électrique sont alimentés en courant continu (CC). Parce que l'énergie CC peut être stockée dans une batterie et si la situation se présente où un arrêt total de l'alimentation entrante se produit, les disjoncteurs peuvent encore être opérés pour restaurer la situation grâce à l'énergie de la batterie de station. Ainsi, la batterie est un autre élément essentiel du système électrique. Parfois, elle est appelée le cœur de la sous-station électrique. Une batterie de sous-station électrique ou simplement une batterie de station contenant un certain nombre de cellules accumule de l'énergie pendant la période de disponibilité de l'alimentation CA et se décharge au moment où les relais opèrent, de sorte que le disjoncteur pertinent est déclenché au moment de la panne de l'alimentation CA entrante.

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