UN Relais est un type d'interrupteur utilisé pour allumer ou éteindre un appareil à haute intensité et haute tension à l'aide d'un signal. Les relais sont classés en différents types comme le verrouillage, le reed, l'état solide, l'automobile, la temporisation, le relais différentiel, etc. Dans la protection du système d'alimentation, divers types de relais sont utilisés mais parmi eux, un relais très fréquemment utilisé pour protéger un transformateur, ainsi qu'un générateur de défauts localisés, est un relais différentiel. Ce relais est très réactif aux défauts survenus dans la zone de protection, mais il est moins réactif aux défauts survenus en dehors de la zone protégée. Cet article donne de brèves informations sur un relais différentiel – travailler avec des applications.
Qu'est-ce que le relais différentiel ?
Le relais qui fonctionne une fois que la différence de phaseur pour un minimum de deux ou au-dessus des mêmes grandeurs électriques dépasse une quantité fixe est appelé relais différentiel. Généralement, la plupart des relais fonctionnent lorsqu'une quantité dépasse une valeur fixe, cependant, ce relais fonctionne sur la base de la différence entre deux ou plusieurs quantités électriques identiques.
La fonction d'un relais différentiel est de fournir une protection rapide, sensible et naturellement sélective. Ces relais ne fourniront pas de sécurité aux défauts d'enroulement entre spires dans les machines et les transformateurs en raison de la faible croissance du courant généré par ces défauts, qui restent sous la sensibilité de détection du relais.
Principe de fonctionnement du relais différentiel
Le relais différentiel fonctionne sur le principe de la comparaison entre l'angle de phase et deux ou plusieurs grandeurs électriques identiques. La comparaison de ces deux grandeurs électriques dans un circuit avec un relais différentiel est très simple dans son application et positive dans son action.
Par exemple, par rapport au courant entrant et au courant sortant dans une ligne, si un courant énorme traverse la ligne protégée par rapport au courant qui en sort, un courant supplémentaire doit alors être fourni dans le défaut. Ainsi, la différence entre les deux grandeurs électriques peut commander un relais pour séparer le circuit.
Dans des conditions de fonctionnement normales, les courants d'entrée et de sortie sont équivalents en phase et en amplitude, de sorte que le relais ne fonctionnera pas. Cependant, si un défaut se produit dans le système, ces flux de courants ne seront plus équivalents en phase et en amplitude.
Ce type de relais est utilisé de telle manière que la différence entre les alimentations en courant d'entrée et de sortie dans les bobines de fonctionnement du relais. Ainsi, la bobine de relais peut être excitée dans des conditions de défaut en raison de la quantité variable de courant. Ainsi, ce relais fonctionne et ouvre le disjoncteur pour déclencher le circuit.
Au dessus circuit de relais différentiel , il y a deux transformateurs de courant qui sont connectés à n'importe quelle face du transformateur de puissance comme un TC est connecté du côté primaire et l'autre est connecté du côté secondaire du PT ( transformateur de puissance ). Ce relais compare simplement le flux des courants des deux côtés. S'il y a un déséquilibre dans le flux de courant du circuit, ce relais a tendance à fonctionner. Ces relais peuvent être des relais différentiels de courant, d'équilibre de tension et différentiels polarisés.
Types de relais différentiel
Ces relais sont classés en trois types de relais différentiel de courant, d'équilibre de tension et de relais différentiel en pourcentage ou relais à faisceau polarisé.
Relais différentiel d'équilibre actuel
Ce relais différentiel fonctionne chaque fois qu'il y a un défaut dans la région protégée, il y aura alors une variation du courant d'entrée et de sortie de cette région. Ainsi, en comparant ces courants soit en phase, soit en amplitude, soit dans les deux, nous pouvons détecter le défaut dans la région protégée. si la différence dépasse une valeur fixe, ce relais compare les deux courants et transmet un signal de déclenchement au disjoncteur (disjoncteur). Les connexions du circuit de protection de relais différentiel pour la condition normale ou le défaut externe et pendant le défaut interne sont illustrées dans la figure suivante en conséquence.
Les deux TC du circuit ci-dessus sont utilisés à chaque extrémité de la section à protéger. Entre les deux TC, la bobine de relais est simplement connectée à la position équipotentielle de sorte qu'il n'y ait pas de circulation de courant dans la bobine de relais dans des conditions normales. Ainsi, un dysfonctionnement du relais peut être évité.
Dans des conditions de défaut normales et externes du circuit ci-dessus, le flux de courant se déplaçant dans la région protégée est équivalent au flux de courant sortant de la région protégée (I1 - I2 = 0). Par conséquent, aucun flux de courant ne sera présent dans la bobine de relais. Il reste donc hors service.
De même, dans un cas de défaut interne de la figure ci-dessus, le flux de courant dans la région protégée est différent du flux de courant qui en sort (I1 - I2 ≠ 0). Ainsi, ces différences de flux de courant sont connues sous le nom de courant de circulation qui alimente la bobine de fonctionnement du relais et le relais fonctionne si le couple de fonctionnement est supérieur au couple de retenue.
Relais différentiel d'équilibre de tension
Les deux TC du relais différentiel d'équilibrage de tension sont simplement connectés de n'importe quel côté de l'élément à protéger, c'est-à-dire l'enroulement de l'alternateur illustré dans la figure ci-dessus. Ce type de relais compare simplement deux tensions en phase ou en amplitude ou dans les deux et il déclenche le circuit de relais si la différence dépasse une valeur de consigne fixe.
Les enroulements primaires du TC ont des rapports de courant similaires qui sont connectés au fil pilote en série. Ces fils sont toujours connectés en connectant simplement deux extrémités de circuit comme indiqué dans la figure ci-dessus et l'enroulement secondaire des TC est connecté à la bobine de fonctionnement du relais.
Dans le circuit de relais ci-dessus, le flux de courant dans les deux enroulements principaux des TC sera le même dans des conditions de fonctionnement normales. Ainsi, lorsque le flux de courant est le même, la tension dans l'enroulement secondaire sera la même. Ainsi, il n'y a pas de circulation de courant dans la bobine de fonctionnement d'un relais.
De même, dans les conditions défectueuses, une différence de phaseur existera dans les courants de la bobine primaire. Ainsi, il y a une différence de tension au niveau du deuxième enroulement. Maintenant, une différence de phaseur existera dans la tension de la bobine secondaire qui est alimentée à la bobine de fonctionnement du relais et elle est connectée à l'enroulement secondaire en série. Pour cette raison, le flux de courant sera présent dans toute la bobine de fonctionnement du relais.
Relais différentiel en pourcentage
Le schéma de principe du relais différentiel à pourcentage est présenté ci-dessous, également appelé relais relais de faisceau polarisé .
La disposition schématique du relais différentiel à pourcentage ou polarisé est illustrée ci-dessous. Ce circuit comprend principalement deux bobines comme la retenue et une bobine de fonctionnement. Ici, la bobine de fonctionnement est simplement connectée au point central de la bobine de retenue.
Ici, la bobine de fonctionnement génère le couple de fonctionnement de sorte que le relais fonctionne tandis que la bobine de retenue génère une force de polarisation ou un couple de retenue qui est tout à fait inverse au couple de fonctionnement.
Ce relais fonctionne avec le courant différentiel qui circule dans toute la zone protégée. Chaque fois qu'il n'y a pas de défaut dans la zone protégée ou qu'il y a un défaut à l'extérieur de la zone protégée, le couple de retenue sera plus élevé que le couple de fonctionnement. Cela rendra donc le circuit de déclenchement ouvert et donc le relais sera inopérant.
Cependant, s'il y a un défaut dans la zone protégée, le couple de fonctionnement sera plus élevé par rapport au couple de retenue. Pour cette raison, le faisceau ferme simplement le circuit de déclenchement, ce qui déclenche un signal de déclenchement à travers le relais vers le disjoncteur ou le disjoncteur.
Dans le circuit équivalent ci-dessus, le courant différentiel dans la bobine de fonctionnement est i2 - i1 tandis que la bobine de retenue est i1 + i2/2 en raison de la connexion médiane de la bobine de fonctionnement.
Ainsi, le rapport de i2 - i1 (courant de fonctionnement différentiel) au (i1 + i2)/2 (courant de retenue) a toujours un pourcentage fixe. Par conséquent, ce relais est connu sous le nom de relais différentiel à pourcentage . Pour faire fonctionner ce relais, le courant différentiel doit être supérieur à ce pourcentage fixe.
Avantages
Les avantages du relais différentiel sont les suivants.
- La gestion du signal numérique est tout à fait possible avec un microprocesseur 16 bits.
- Il s'agit de la protection la plus importante au sein du système d'alimentation.
- La précision de mesure est élevée sur toutes les plages de réglages grâce à une méthode précise de conversion analogique-numérique 16 bits.
- Ceux-ci sont très simplement adaptables à différents systèmes d'alarme et de sous-station.
- Ces relais sont très réactifs car ils ne peuvent pas différencier les défauts mineurs des charges lourdes.
- Ces relais évitent les dysfonctionnements au sein d'un réseau.
Désavantages
Les inconvénients du relais différentiel sont les suivants.
- La précision du relais différentiel de courant dans un flux de courant important sera affectée en raison de la capacité du câble pilote.
- La transformateurs de courant dans ce relais ne peuvent pas avoir des caractéristiques ou des valeurs similaires en raison des impédances du câble pilote et des erreurs de construction. Cela provoque donc un fonctionnement incorrect d'un relais.
- La construction d'un relais de type équilibre de tension devient complexe pour atteindre l'équilibre parfait entre les TC.
- La protection de ce relais peut être utilisée efficacement pour les lignes de plus courte longueur.
Applications
Les applications du relais différentiel comprennent les suivantes.
- Ce relais est très fréquemment utilisé pour protéger les générateurs et les transformateurs contre les défauts localisés.
- Habituellement, ces relais sont principalement utilisés pour protéger l'équipement contre les défauts internes. Ainsi, la protection des prix Merz est un type de relais différentiel, utilisé pour protéger l'enroulement du stator de l'alternateur des défauts internes.
- Ce type de relais protège l'enroulement d'un transformateur.
- Ceux-ci sont parfaitement adaptés à la protection d'éléments compacts et également d'équipements de systèmes d'alimentation tels que des barres omnibus, des générateurs, des réacteurs, des lignes de transmission, des transformateurs, des lignes d'alimentation, etc.
Il s'agit donc d'un aperçu d'un différentiel relais - fonctionne avec des candidatures. Le relais différentiel doit avoir un minimum de deux grandeurs électriques similaires ou plus. Ces quantités doivent inclure le déphasage pour le fonctionnement du relais. Voici une question pour vous, quelle est la fonction d'un relais ?
