Les protections de départ de ligne ou câble

fournissent une solution intégrée complète

pour la protection et le contrôle-commande

des lignes aériennes et des câbles

souterrains des réseaux de distribution et de

transport de l’énergie électrique.

La gamme étendue des fonctions

complémentaires fournit à l'exploitant

suffisamment d'informations pour la

maintenance des réseaux électriques et de

leurs ouvrages, dont les disjoncteurs, les TC,

les TT, etc.

Une interface utilisateur conviviale, multilingue

et personnalisable et un éditeur graphique de

schémas logiques programmables permettent

une mise en œuvre simple et souple sur tous

les réseaux.

Le raccordement de l'équipement à

pratiquement n'importe quel type de système

de contrôle-commande numérique ou de

SCADA est rendu possible par la gamme

étendue de protocoles de communication

dernier cri et par le choix des interfaces.

Avantages produit

• Equipement bi-calibre1A et 5A

• Gamme étendue detensions d'alimentation

• Nombreuses options deprotocoles et interfacesde communication

• Menus personnalisablespar l'exploitant

AREVA T&D

P141, P142

MiCOM P14xProtection de départ de ligne ou câble

PROTECTION

2>3

APPLICATION

La gamme MiCOM P14x est adaptée à toutes lesapplications nécessitant une protection contre lessurintensités. La protection est aussi bien adaptée à desréseaux à neutre isolé, à neutre directement relié à laterre, à neutre impédant ou compensé par une bobine dePetersen.

La première application illustre la protection d'untransformateur, où la P141 remplace la plupart desprotections distinctes normalement associées à lasurveillance du secondaire du transformateur. La protectioncomprend les maxima de courant de phase et de terredirectionnelle et non-directionnelle, la protection de terrerestreinte et la protection de défaillance de disjoncteur. Laseconde application illustre un équipement P143 protégeantun départ de ligne simple utilisant une protection à maximumde courant de phase, à maximum de courant de neutresensible, à maximum de courant inverse, une protectionthermique et une protection de défaillance de disjoncteur. Leréenclencheur intégré avec contrôle de synchronisme peutêtre configuré pour être sélectif avec les réenclencheurs enaval.

RÉCAPITULATIF DES FONCTIONS DE PROTECTION P141 P142 P143

50/51/67 Maximum de courant de phase directionnel/ • • •non directionnel, instantané/temporisé (4 seuils)

50N/51N/67N Courant mesuré de terre directionnel/ • • •non-directionnel, instantané/temporisé (4 seuils)

50N/51N/67N Courant calculé de terre directionnel/ • • •non-directionnel, instantané/temporisé (4 seuils)

67N Défaut de terre résistante (DTS/I cosϕ I sinϕ) (4 seuils) • • •67W Protection wattmétrique homopolaire • • •YN Admittance de neutre • • •64 Terre restreinte • • •

Logique de protection ampèremétrique à verrouillage • • •Sélectivité logique ampèremétrique • • •Enclenchement en charge • • •

51V Maximum de courant à retenue de tension • • •46 Maximum de courant inverse directionnel/non directionnel • • •49 Surcharge therm. (à constante de temps simple ou double) • • •37P / 37N Minimum de courant de phase et de neutre • • •27 Minimum de tension (2 seuils) • • •59 Maximum de tension (2 seuils) • • •59N Maximum de tension résiduelle • • •

(déplacement du point neutre) (2 seuils)47 Max. U inverse • • •81U Minimum de fréquence (4 seuils) • • •81O Maximum de fréquence (2 seuils) • • •81R Protection de variation de fréquence (4 seuils) • • •BC Rupture de conducteur de phase (liaison ouverte) • • •50BF Défaillance de disjoncteur • • •VTS Surveillance des transformateurs de tension • • •

Détection de fusion fusible sur 1, 2 ou 3 phasesCTS Surveillance des transformateurs de courant • • •49SR Prot. contre les surcharges des redresseurs au silicium • • •79 Renclencheur triphasé à quatre cycles - • •25 Contrôle de synchronisme - - •

Entrées logiques (maximum) * 8 16 32Contacts de sortie (maximum) * 7 15 30Port de communication en face avant (RS232) • • •Port arrière de communication (RS485/optique, Ethernet)* • • •Second port arrière de communication (RD232/RS485)* Option Option OptionPort de synchronisation (IRIG-B) * Option Option Option

* Voir la fiche technique pour définir la composition possible pour un modèle donné

Figure 2a : Application typique avec un transformateur parallèle

P14151P51N67P67N

64N274750BF

M

P143

51P51N4946

50BFBC7925

Applications typiques de la P14x

FONCTIONS D'EXPLOITATION

En plus de la gamme étendue de fonctions deprotection récapitulées dans le tableau, tous leséquipements de la gamme P14x sont dotés defonctions de mesure, de commande, desurveillance, d'analyse après défaut etd'autodiagnostic.

> Mesure de toutes les valeurs instantanées et intégrées

> Commande du disjoncteur et surveillance de sa positionet de son état d'usure.

> Surveillance du circuit et de la bobine de déclenchement

> 4 groupes de réglages au choix

> Entrées de commande

> Localisateur de défauts

> Schémas logiques programmables

> Affectation programmable des entrées logiques et des contacts de sortie

> Consignateur d'événements

> Perturbographie complète (enregistrement des signaux)

> Voyants LED configurables par l'exploitant

> Ports de communications locale et à distance

> Nombreuses options de protocoles et d'interfacesde communication

> Synchronisation horaire

> Menus totalement personnalisables

> Protection par mots de passe à plusieurs niveaux

> Autodiagnostic à la mise sous tension et autocontrôlepermanent de l'équipement.

> Logiciel de configuration et d'analyse convivial

PRÉSENTATION DES FONCTIONS

X 50/51 67N/67W/64

50N/51N

67/67N 51V 46 49 37P/

37N

27/59 59N 47 50BF

CTS

VTS 79 25

YN 49SR

Fault records Disturbance Record

Measurements

PSL

Local Communication

nd Remote comm. port

Remote comm. port

LEDs

Self monitoring

81U/81O/81R

X50/51 67N/67W

/6450N/51N

67/67N

51V 46 4937P/37N

27/59

59N 47 50BF

CTS

VTS 79 25

YN 49SR

Enregistrements de défauts Perturbographie

Mesures

SLP

Communicationslocales

2ième port de comm.à distance

Port de comm.à distance

Exploitation départs P14x

VoyantsLED

Entrées/sortieslogiques

Toujours disponible

En option

Vref

V

I

IE sen

Autocontrôle

81U/81O/81R

Y

Votre recherche d'un équipement tout-en-unde gestion de départ de ligne ou de câblese termine avec la P14x

Decription des numéros de code ANSI (Voir présentation des fonctions de protection)

4>5

MAXIMUM DE COURANT DE PHASE

Quatre seuils indépendants sont disponibles pour chaqueélément à maximum de courant de phase. Chaque seuil peutêtre programmé non directionnel ou directionnel (amont/aval).Tous les seuils possèdent des temporisations à tempsconstant, deux de ces seuils peuvent également être réglésindépendamment sur l’une des dix courbes (CEI et IEEE) àtemps inverse (IDMT).

Les seuils IDMT possèdent une temporisation de remise àzéro programmable pour assurer la compatibilité avec lesrelais électromécaniques, afin de réduire les tempsd’isolement et les temps d’élimination lorsque des défautsintermittents se produisent.

Les éléments directionnels de défaut de phase sont polarisésen interne par les tensions phase-phase en quadrature. Unfonctionnement directionnel correct est assuré tant que cettetension est supérieure à:

0,5V (Un = 100 -120V) ou2,0V (Un = 380 -480V).

Un signal de polarisation synchrone est maintenu pendant3,2 s après l’annulation des tensions afin d'assurer lefonctionnement correct des éléments maximum de courant,instantanés et temporisés, lors de défauts triphasés proches.

MAXIMUM DE COURANT DE TERRE(GAMME STANDARD)

Il existe deux éléments de mesure de courant de terre,chacun d’eux disposant de quatre seuils indépendants.

> Le premier élément fonctionne avec les grandeursmesurées :

• soit d'un TC tore,

• soit d'un montage sommateur des TC phases.

> Le deuxième élément standard de défaut à la terrefonctionne avec un courant résiduel obtenu en internepar la sommation des trois courants de phase.

Tous les éléments de défaut de terre ont la mêmedirectionnalité et les mêmes caractéristiques IDMT quel’élément de maximum de courant de phase. Les deuxéléments de défaut à la terre peuvent être activés enmême temps pour avoir une protection à la terredirectionnelle et une protection de défaut à la terre desecours dans le même boîtier. La directionnalité deséléments de terre est polarisée soit par la tension résiduelle,soit par la tension inverse.

MAXIMUM DE COURANT DE TERRE(GAMME SENSIBLE)

La fonction de défaut à la terre sensible exige l’utilisation d’untore homopolaire. La directionnalité des éléments de défaut àla terre sensible est fournie par la tension résiduelle.

PROTECTION WATTMÉTRIQUE

Outre la caractéristique directionnelle, une caractéristiqueI cos (φ) directionnelle peut être utilisée contre les défauts deterre dans les réseaux avec neutre mis à la terre par bobinede Petersen en utilisant l'entrée de défaut de terre sensible.Une caractéristique I sin (φ) directionnelle est égalementdisponible pour la protection des réseaux à neutre isolé.

LOGIQUE DE PROTECTIONAMPEREMETRIQUE A VERROUILLAGE

Chaque seuil de protection contre les surintensités et lesdéfauts de terre peut être bloqué par une entrée logique. Cecipermet d’intégrer la protection contre les surintensités et lesdéfauts de terre dans une configuration de protection de jeude barres à verrouillage.

ENCLENCHEMENT EN CHARGE

La fonction enclenchement en charge augmenteprovisoirement les réglages de maximum de courant à lasuite de la fermeture du disjoncteur, permettant un réglagede la protection au plus près du profil de charge.

DÉFAUT TERRE RESTREINTE

La protection différentielle de terre (défaut terre restreinte)fournie pour la protection des enroulements detransformateur contre les défauts à la terre peut êtreconfigurée en protection différentielle à haute impédance ouà basse impédance et pourcentage.

DIFFI

RETIs2I

s1IK1

K2

Marche

Arrêt

K1 0% à 20%

K2 0% à 150%

s1I 0.08 à 1.0In

s2I 0.10 à 1.5In

Soigneusement conçue pour protégern'importe quel type de réseau

Caractéristiques différentielles retenuesde protection de terre restreinte

Courbes IEEE/US

TD = 7

Courbes CEI/UK

TMS = 1

IEEE MI

IEEE VI

IEEE EI

US CO8

US CO2

100101

Courant (multiples de Is)

0.1

1

10

100

Tem

ps d

e fo

nctio

nnem

ent (

s)

UK LTI

IEC SI

IEC VI

IEC EI

1000

100

10

1

0.1100101

Courant (multiples de Is)

Tem

ps d

e fo

nctio

nnem

ent (

s)

RECT

Choix de caractéristiques IDMT

MAXIMUM DE COURANT A RETENUEDE TENSION

La fonction de maximum de courant à retenue de tensionpermet une protection de secours contre les défauts entrephases éloignés tout en restant insensible à la charge.

MAXIMUM DE COURANT INVERSE

La protection contre les maxima de courant inverse peut êtreprogrammée non-directionnelle ou directionnelle (amont ouaval). Elle peut fonctionner en cas de défaut phase-phase ouphase-terre éloigné même en présence de transformateursétoile-triangle.

SURCHARGE THERMIQUE

La protection thermique fournit à la fois des seuils d'alarme etde déclenchement. L’élément thermique peut être défini soitavec une caractéristique de constante de temps unique pourla protection des câbles ou des transformateurs secs, soitavec une caractéristique de constante de temps double pourprotéger les transformateurs isolés à l’huile. En cas de perted’alimentation auxiliaire, l’état thermique est sauvegardé dansla mémoire non-volatile.

PROTECTION VOLTMETRIQUE

La protection voltmétrique (max./min. tension) peut êtreconfigurée pour fonctionner avec des valeurs phase-phase ouphase-neutre. Deux seuils indépendants temporisés à tempsconstant sont disponibles, un seuil peut aussi être configuréavec une caractéristique à temps inverse.

SURTENSIONS RESIDUELLES

La protection contre les surtensions résiduelles est disponiblepour détecter les défauts à la terre dans les réseaux isolésou à neutre très impédant. La tension du neutre est calculéeà partir des entrées de tension des trois phases. Deuxéléments de mesure indépendants avec des caractéristiquesà temps constant sont disponibles, un des éléments pouvantêtre configuré sur une caractéristique inverse.

FRÉQUENCE

Deux seuils indépendants à maximum et minimum defréquence, temporisés à temps constant, sont fournis.L'élément temporisé de variation de la fréquence peut servirà accélérer le délestage lors de perturbations graves duréseau.

RUPTURE DE CONDUCTEUR

La protection contre la rupture de conducteur détecte lesdéséquilibres engendrés par la rupture d’un conducteur dephase, par les anomalies de fonctionnement d’unsectionneur ou par des conditions de fonctionnementmonophasées. Elle fonctionne sur le rapport de I inverse / I direct.

SURVEILLANCE DE TRANSFORMATEURDE TENSION

La surveillance de transformateur de tension sert à détecterla perte d’un, de deux ou de trois signaux de tension, àfournir des signalisations et à verrouiller les éléments deprotection dépendant de la tension. Une entrée logique peutégalement être configurée pour lancer l’alarme desupervision de transformateur de tension et le blocagelorsqu’elle est utilisée avec des mini-disjoncteurs ou d’autresformes externes de surveillance de transformateur detension.

SURVEILLANCE DESTRANSFORMATEURS DE COURANT

La surveillance des transformateurs de courant sert àdétecter la perte de signaux de courants de phase et àinterdire le fonctionnement des éléments de protectiondépendant du courant.

SCHÉMAS LOGIQUES PROGRAMMABLES

Les schémas logiques programmables permettent àl’opérateur de personnaliser les fonctions de protection et decontrôle. Ils servent également à programmer lesfonctionnalités associées aux entrées et sorties logiques etaux LED. Les schémas logiques programmables contiennentdes temporisations universelles et des opérateurslogiques. Les opérateurs logiques incluent les opérateursOU, ET et la plupart des opérateurs classiques, avec lapossibilité d'inverser les entrées et les sorties et de fournirun retour. Les schémas logiques programmables seconfigurent à l'aide du logiciel graphique de configurationMiCOM S1 sur plate-forme PC.

PROTECTION CONTRE LESDÉFAILLANCES DE DISJONCTEUR

La protection à deux stades contre les défaillances dedisjoncteur peut servir au déclenchement des disjoncteursen amont et au redéclenchement du disjoncteur local, le caséchéant. La logique de défaillance de disjoncteur peutégalement être lancée en externe depuis d’autres dispositifsde protection, le cas échéant.

Editeur de schémas logiques programmables (MiCOM S1)

6>7

COMMANDE DES DISJONCTEURS

La commande de disjoncteur est disponible par le dialogueopérateur de la face avant, par des entrées logiques et àdistance par l’intermédiaire de la communication.

REENCLENCHEUR AVEC CONTROLE DESYNCHRONISME

Les protections P142 et P143 assurent un réenclenchementtripolaire multi-cycles. L'exploitant peut sélectionner un, deux,trois ou quatre cycles de réenclenchement avec des tempsde pause et un temps de récupération réglablesindépendamment. Le réenclenchement peut être lancé parles éléments de protection internes ou par une protectionexterne via une entrée à optocoupleur. Les fonctions plusavancées comprennent les travaux sous tension et lacoordination des cycles de réenclenchement (coordinationavec les équipements de réenclenchement en aval). Laprotection P143 incorpore également le contrôle desynchronisme.

MESURES ET ENREGISTREMENTS

La gamme P14x est capable de mesurer et de mémoriser lesvaleurs d’une large gamme de grandeurs. Tous lesenregistrements d’événements, de défauts et deperturbographie sont horodatés à 1 ms par l’horloge tempsréel interne. Un port IRIG-B en option sert à lasynchronisation horaire précise. Une pile au lithium permet lasauvegarde de l’horloge temps réel et la sauvegarde desecours de tous les enregistrements en cas de ruptured’alimentation auxiliaire. Cette pile est surveillée et facilementremplaçable par l’avant de l’équipement.

MESURES

Les mesures fournies peuvent être visualisées en valeursprimaires ou secondaires sur l’afficheur LCD rétro-éclairé,elles sont également accessibles par les ports decommunication. Un nombre important de paramètresinstantanés et intégrés sont disponibles. La liste comprendles signaux mesurés tels que les courants et tensions dephase, et les signaux calculés tels que la puissance, lafréquence, l'énergie etc. Les courants de phase et lestensions simples sont disponibles en valeurs efficaces vraiesou en valeur du fondamental. Le sens de rotation des phasespeut être défini par l’opérateur à l’aide de l’éditeur de texteintégré dans MiCOM S1.

LOCALISATION DE DÉFAUT

Un algorithme de localisation de défaut calcule la distance audéfaut en miles, en kilomètres, en ohms ou enpourcentage de longueur de ligne.

CONSIGNATION D'ÉVÉNEMENTS

Jusqu’à 512 événements horodatés peuvent êtreenregistrés dans la mémoire sauvegardée par pile et peuventêtre extraits via les ports de communication ou visualisés surl’afficheur en face avant.

PERTURBOGRAPHIE

La perturbographie interne possède 8 voies analogiques,32 voies TOR et 1 voie temporelle. Environ 50enregistrements de 0,5 s peuvent être mémorisés. Toutes lesvoies et les sources de déclenchement peuvent êtreconfigurées par l’opérateur. Les enregistrements deperturbographie peuvent être extraits de l’équipement àdistance par la communication, et être sauvegardés auformat COMTRADE. Ces enregistrements peuvent êtreanalysés en utilisant MiCOM S1 ou tout logiciel adéquat.

SURVEILLANCE DU CIRCUIT DEDÉCLENCHEMENT

La surveillance du circuit de déclenchement avec lesdisjoncteurs en états ouvert et fermé peut être effectuée enutilisant les entrées logiques et les schémas logiquesprogrammables.

ENREGISTREMENTS DE DÉFAUTS

Les enregistrements des 5 derniers défauts sont enregistrésdans la mémoire sauvegardée par pile. Chaqueenregistrement de défaut donne les informations suivantes:

> Indication de la/des phase(s) en défaut

> Elément de protection ayant fonctionné

> Groupe de réglages actif

> Date et heure

> Localisation du défaut

> Temps de fonctionnement du relais et du disjoncteur

> Courants, tensions et fréquence

Enregistrement deperturbographie affiché

avec MiCOM S1

MAINTENANCE DU DISJONCTEUR

Les fonctions de maintenance du disjoncteur sont:

> La surveillance du nombre d’opérations dedéclenchement du disjoncteur

> L’enregistrement de la somme des ampères coupésΣIx, 1,0 ≤ x ≤ 2,0

> La surveillance du temps de manœuvre dudisjoncteur

> Compteur de fréquence de défauts

COMMUNICATIONS LOCALES ETA DISTANCE

Deux ports de communication sont disponibles en standard:un port arrière assurant les communications à distance et unport en face avant assurant les communications locales.

Le port avant RS232 a été conçu pour être utilisé avecMiCOM S1 qui prend complètement en charge les fonctionsau sein de l’équipement en permettant de programmer lesréglages hors ligne, de configurer les schémas logiquesprogrammables, d’extraire et de visualiser lesenregistrements d’événements, de perturbographie et dedéfauts, de visualiser les mesures de manière dynamique etd’effectuer des fonctions de contrôle.

Les communications par défaut à distance sont basées surles seuils de tension RS485. A la commande, il est possiblede choisir parmi les protocoles cités ci-dessous.

> Courier/K-Bus

> Modbus

> CEI 60870-5-103 (une interface optique estégalement disponible)

> DNP3.0

> UCA2 (sur ethernet)

SECOND PORT ARRIÈRE DECOMMUNICATION

Un second port de communication, en face arrière, estdisponible en option pour une configuration en RS232,RS485 ou K-Bus.

DIAGNOSTICS

Les contrôles automatiques effectués, notamment les auto-diagnostics à la mise sous tension et l’auto-contrôle pério-dique assurent un degré élevé de fiabilité. Les résultats desfonctions d’auto-contrôle sont enregistrés dans la mémoiresauvegardée par pile. Les fonctionnalités de test disponiblessur l’interface utilisateur permettent d’examiner les valeursdes entrées analogiques, ainsi que l’état des entrées logiqueset des relais de sortie. Un port de calibration locale fournitdes sorties numériques choisies parmi une liste prescrite designaux, dont l'état des éléments de protection. Ces signauxd'essai peuvent également être visualisés en utilisant lesports de communication, ainsi que le dialogue opérateur.

DESCRIPTION MATÉRIELLE

Tous les modèles de la série MiCOM P14x comportent:

> Un afficheur à cristaux liquides rétro-éclairé

> 12 voyants LED (8 programmables)

> Un port IRIG-B en option

> Un port RS232 et un port RS485

> Un port RS232/RS485/K-Bus (en option)

> Un port Ethernet en option nécessaire au protocoleUCA2

> Un port de téléchargement/ surveillance

> Une pile (surveillée)

> Des contacts de défaut équipement (contact travailet contact repos)

> Une tension +48V contrôlée et fournie parl’équipement lui-même

> Des entrées "courant" bi-calibre 1 et 5A

Des cartes d'extension sont disponibles pour augmenter lenombre d'entrée et de sorties logiques de la P142 et la P143.

Les entrées logiques sont indépendantes, elles peuvent êtrealimentées par la tension +48V générée par l'équipement.Les sorties logiques peuvent être configurées comme étantverrouillables ou auto-réinitialisables.Tous les raccordements de TC possèdent des court-circuiteurs intégrés.

La P14x fournit des options decommunication polyvalentes dernier cri

MODEM MODEM

IHMaccès total à tousles réglages, signauxet mesures

PCAccès local paringénieur de protection

COMM 1Interface SCADA/contrôle-commande de poste

COMM 2Accès à distance par ingénieur de protection

Différentes interfaces de communication de la P14x

AU

TOM

AT

ION

-L3-

P14

x-B

R-0

6.05

-103

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- Im

prim

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Fra

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HISTORIQUE DES ÉQUIPEMENTS AREVA

>> KCGG/KCEG - Premier relais numérique de surintensitélancé en 1993 et vendu à plus de 20 000 exemplaires.

>> MODN lancé en 1998 et vendu à plus de 2000 exemplaires.

>> Gamme P14x MiCOM lancée en 1999.Utilisée dans le monte entier, avec plus de 10 000 exemplaires livrés.

>> Lancement de la plate-forme matérielle phase II de laMiCOM P14x en 2002.

>> Introduction du protocole UCA2 et du port Ethernet en 2004.

Nous avons une politique de développement permanent. Parconséquent, la conception de nos produits risque de subir desmodifications à tout moment. Bien que nous nous efforcions detenir notre documentation à jour, cette brochure ne devra êtreconsidérée que comme guide et à des fins d’informationseulement. Son contenu n’a pas titre d’offre de vente oud’assistance technique sur l’application d’un produit mentionné

AREVA T&D Centre de Contact International :http://www.areva-td.com/contactcentre/Tel.: +44 (0) 1785 250 070

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