Dispositif de synchronisation de phase ou dispositif de commutation commandée

Lorsque nous déconnectons un disjoncteur en ligne pour couper une charge inductive, il est idéalement souhaitable d'interrompre le courant du système lors de son passage par zéro. Cependant, dans la pratique, il est pratiquement impossible de maintenir cette condition. Dans un disjoncteur normal, l'interruption du courant peut se produire à un instant proche du passage par zéro, mais pas exactement au point de passage par zéro de la forme d'onde du courant. Étant donné que la charge est inductive, cette interruption soudaine du courant provoque un di/dt élevé, ce qui entraîne une tension transitoire élevée dans le système.

Dans les systèmes de puissance à basse ou moyenne tension, cette tension transitoire pendant l'opération du disjoncteur n'affecte pas beaucoup la performance du système, mais dans les systèmes à très haute et ultra-haute tension, c'est assez significatif. Si la séparation des contacts dans le disjoncteur n'est pas suffisante au moment de l'interruption du courant, il peut y avoir une re-ionisation entre les contacts en raison de la surtension transitoire, ce qui peut rétablir l'arc. Lorsque nous connectons une charge inductive comme un transformateur ou un réacteur, et si le disjoncteur ferme le circuit près du passage par zéro de la tension, il y aura une composante continue élevée de courant. Cela peut saturer le noyau du transformateur ou du réacteur, ce qui conduit à un courant d'excitation élevé dans le transformateur ou le réacteur. Lorsque nous connectons un disjoncteur pour connecter une charge capacitive au système, telle qu'une banque de condensateurs, il est souhaitable de connecter le chemin du courant au passage par zéro de la forme d'onde de la tension du système.

Sinon, en raison du changement soudain de tension pendant la commutation, un courant d'excitation élevé est créé dans le système. Cela peut être suivi par une surtension dans le système également. Le courant d'excitation, associé à la surtension, stress mécaniquement et électriquement la banque de condensateurs et les autres équipements en ligne. Généralement, dans un disjoncteur, les trois phases s'ouvrent ou se ferment presque simultanément. Mais il y a un écart de 6,6 ms entre les passages par zéro de deux phases adjacentes d'un système triphasé.

Un dispositif installé au tableau de relais et de commande pour surmonter ce comportement transitoire de la tension et du courant pendant la commutation. Ce dispositif synchronise la commutation de chaque pôle du disjoncteur selon le passage par zéro de la phase correspondante. Ce dispositif est connu sous le nom de dispositif de synchronisation de phase, abrégé en DSP.

Parfois, il est également désigné comme dispositif de commutation contrôlée ou DCC. Ce dispositif prend la forme d'onde de tension du transformateur de tension de bus ou de charge, la forme d'onde de courant des transformateurs de courant de la charge, le signal de contact auxiliaire et le signal de contact de référence du disjoncteur, ainsi que les commandes d'ouverture et de fermeture du disjoncteur installé au tableau de commande. Les signaux de tension et de courant de chaque phase sont nécessaires pour identifier l'instant exact du passage par zéro de la forme d'onde de chaque phase. Les signaux de contact du disjoncteur sont nécessaires pour calculer le délai opérationnel du disjoncteur, afin que l'impulsion d'ouverture ou de fermeture envoyée au disjoncteur puisse être synchronisée avec l'interruption et le passage par zéro soit du courant, soit de la tension, selon les besoins.

Ce dispositif est dédié à l'opération manuelle du disjoncteur. Pendant une coupure de protection, le signal de coupure est envoyé directement au disjoncteur depuis l'ensemble de relais de protection, contournant le dispositif. Le Dispositif de Synchronisation de Phase ou DSP peut également être associé à un interrupteur de bypass qui peut contourner le dispositif du système si nécessaire dans certaines situations.

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