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La présente invention concerne les dispositifs de commande à si- gnaux ondulés pour réseaux de distribution d'électricité à courant alter- natif alimentés par transformateur, et un de ses buts est de procurer un montage permettant d'injecter des signaux de commande ondulés basse fré- quence de relativement faible puissance dans un circuit contenant, dans une région étendue, des relais sensibles à la basse fréquence destinés à la réception des dits signaux. Un autre but consiste à procurer un dispo- sitif relativement peu coûteux.
Là où des appareils comme, par exemple, des appareils d'éclairage public ou des charges de périodes creuses doivent être mis en ou hors ser- vice à l'aide de relais excités par un signal superposé au réseau de distri- bution principal, il est courant d'injecter un signal de ce genre dans le circuit haute tension. Ceci implique l'utilisation de générateurs de si- gnaux haute tension à isolement élevé et, par conséquent, de prix élevé.
En outre, il est courant, dans ces conditions, d'injecter le signal de com- mande ondulé à des puissances relativement élevées, par exemple de l'ordre de 5 kilowatts et plus. On connaît aussi le procédé d'injection dans un ré- seau basse tension, mais jusqu'ici, en pratique, la "couverture" obtenue avec un seul générateur était limitée au circuit local.
On a trouvé possible maintenant d'obtenir une "couverture" beaucoup plus étendue, ce qui signifie une grande économie dans la construction de l'équipement de commande à signaux ondulés, en injectant le signal de com- mande du côté basse tension du réseau de distribution, à condition d'obser- ver certaines règles. Les essais faits sur différents réseaux de distri- bution ont montré qu'on peut obtenir, dans ces conditions, un bon fonction- nement des relais dans des réseaux extérieurs couplés au réseau local par le même système haute tension.
La présente invention est basée sur la découverte qu'en utilisant un générateur monophasé, si le générateur de signaux et le transformateur de la sous-station locale sont disposés en circuit résonnant série, on peut disposer d'un signal de commande à niveau de tension suffisamment élevé en tous points des réseaux basse tension dont les différents transformateurs de sous-station sont alimentés par un réseau haute tension commun, pour ê- tre assuré d'un actionnement direct stable des relais sensibles aux signaux du réseau basse tension. On a obtenu, par exemple, un fonctionnement sta- ble des relais de commande d'éclairage public d'un réseau urbain comprenant 40 sous-stations alimentées par un système haute tension commun attaqué en un seul point d'injection relié au côté basse tension d'une de ces sous- stations.
Quand les secondaires des transformateurs des sous-stations sont connectés en étoile, il est préférable d'injecter les signaux ondulés de commande entre phases, chaque paire sélectionnée d'enroulements de phase du secondaire étant accordée avec l'enroulement de l'alternateur par des condensateurs de même capacité connectés de chaque côté de la sortie de l'alternateur.
La présente invention sera décrite ci-après, à titre d'exemple, avec référence aux dessins annexés, dans lesquels :
La figure 1 est un schéma de circuit montrant un générateur de si- gnaux monophasé couplé à un enroulement basse tension d'un transformateur triphasé connecté en étoile.
La figure 2 est un schéma équivalent simplifié d'un circuit ramené du côté basse tension du transformateur d'injection.
Les figures 3A-3D sont des courbes d'accord de la tension de signal
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en fonction de la capacité série, dans des cas déterminés, et
Les figures 4 - 6 sont des schémas simplifiés de réseaux haute ten- sion aériens auxquels l'invention a été appliquée.
Comme la figure 1 le montre, un générateur monophasé A est relié, d'un côté, à travers un condensateur C1, à une phase déterminée R d'un se- condaire connecté en étoile d'un transformateur de sous-station. L'autre côté du générateur A est relié, par un autre condensateur C2 habituellement de même valeur que le condensateur C1, au levier d'un sélecteur inverseur S dont les bornes fixes sont reliées respectivement aux deux autres phases Y et B du secondaire de transformateur. Les deux condensateurs de même ca- pacité C1 C$2 et (= A, sont choisis de façon à provoquer la résonance série dans le circuit fermé comprenant le générateur A, les condensateurs Ci, C2 et les phases R et Y ou R et B, suivant la position de l'inverseur S.
La figure 2 montre le circuit d'injection de signal accordé I C2, Ci, L1) 1p, en relation avec le réseau local basse tension Ni et avec le réseau haute tension 1, r, k N2... et les autres circuits basse tension K1 N5 qu'il alimente. Le réseau local Ni contient une capacité réelle Z1 et une charge variable 1p en shunt sur le secondaire basse tension Li du transformateur injecteur. La ligne haute tension comprend la self équi- valente r, du primaire du transformateur injecteur, la self de ligne ¯1, la résistance de ligne k, et la capacité répartie shunt N2... toutes ces valeurs étant ramenées côté basse tension.
Chacun des autres réseaux basse tension N5 12... peut être représenté par une impédance équivalente du transforma- teur 15 en série avec un circuit constitué par une capacité de cir- cuit équivalente k2... k5 et une charge équivalente Z2 ... Z5.
Le réseau local basse tension Ni est directement en shunt sur le circuit accordé et absorbe une certaine partie de la tension de signal, a- vant que celui-ci atteigne le réseau haute tension. Des variations de char- ge dans le réseau local Ni ont donc une influence sur le signal transmis et un certain effet de désaccord. Le réseau haute tension r, k et ses réseaux basse tension associés N2 ... N5 ont, d'autre part, beaucoup moins d'effet sur le circuit accordé parce que leur impédance, quand elle est ramenée du côté basse tension du transformateur injecteur, est augmentée.
Par conséquent, si une charge de tout le système haute tension a un certain effet atténuateur sur l'intensité, la charge du réseau local a un effet beaucoup plus marqué. En outre, comme l'impédance du système haute tension est relativement élevée pour les signaux haute fréquence, on peut obtenir des valeurs d'accord des condensateurs Ci, C2 du circuit injecteur I rela- tivement très approchées, avant que le transformateur soit raccordé aux barres-omnibus, et avec son côté haute tension ouvert.
Les résultats suivants ont été obtenus par une série d'essais faits sur divers réseaux de distribution en fonctionnement. Le signal in- jecté était un signal basse fréquence produit par un alternateur monophasé connecté comme représenté à la figure 1 et débitant, en régime, 100 watts sous 16 volts.
Dans les tableaux A-D ci-dessous, les symboles suivants ont été utilisés avec les significations que voici :
V - Tension aux bornes du générateur (volts).
Ig - Courant de signal de sortie du générateur (amps).
VAg - Débit du générateur en volts ampères.
Vc- Somme des tensions aux bornes de chaque condensateur (volts)
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VAc - Volts ampères totaux absorbés par les condensateurs.
Ve - Tension de signal injectée dans le circuit (volts).
VAs - Volts ampères totaux absorbés par les deux phases.
Toutes les valeurs ci-dessus sont mesurées à une fréquence de signal de 1500 pér/sec., le régime du générateur étant de 100 watts sous 16 volts.
TABLEAU A.
Réseau : câble triphasé sous-terrain.
Transformateur : 640 KVA 10.000/394 volts.
Phase commune d'injection du signal : phase 2.
EMI3.1
<tb>
Capacité <SEP> série
<tb>
<tb> par <SEP> côté <SEP> - <SEP> # <SEP> F <SEP> 120 <SEP> 160 <SEP> 200 <SEP> 240 <SEP> 280
<tb>
<tb>
<tb> Vg <SEP> 36 <SEP> 32,5 <SEP> 25 <SEP> 19 <SEP> 15
<tb>
<tb>
<tb> Ig <SEP> 14 <SEP> 18 <SEP> 19,5 <SEP> 18,5 <SEP> 14,5
<tb>
<tb>
<tb> VAg <SEP> 504 <SEP> 585 <SEP> 488 <SEP> 351 <SEP> 217
<tb>
<tb>
<tb> Vc <SEP> 47 <SEP> 47 <SEP> 36,5 <SEP> 27 <SEP> 20
<tb>
<tb>
<tb> VAc <SEP> 658 <SEP> 846 <SEP> 712 <SEP> 500 <SEP> 290
<tb>
<tb>
<tb> 1 <SEP> 7 <SEP> 8,5 <SEP> 9,3 <SEP> 8,9 <SEP> 8
<tb>
<tb> Vs <SEP> phase <SEP> 2 <SEP> 6,9 <SEP> 8, <SEP> 6 <SEP> 8,9 <SEP> 8, <SEP> 2 <SEP> 7, <SEP> 4 <SEP>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 3 <SEP> 6,3 <SEP> 6,9 <SEP> 7,5 <SEP> 7,5 <SEP> 6,
1
<tb>
<tb> 1 <SEP> - <SEP> 2 <SEP> 195 <SEP> 308 <SEP> 355 <SEP> 316 <SEP> 223
<tb>
<tb>
<tb> VAs
<tb>
<tb> 3 <SEP> - <SEP> 2 <SEP> 185 <SEP> 279 <SEP> 320 <SEP> 290 <SEP> 196
<tb>
EMI3.2
VIS/phase 11 0,67 0,7 0,52
EMI3.3
<tb> sur <SEP> réseau <SEP> 2' <SEP> 0,63 <SEP> 0,63 <SEP> 0,46
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> voisin <SEP> 3 <SEP> 0,53 <SEP> 0,57 <SEP> 0,41
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Charge <SEP> de <SEP> 1 <SEP> 320/360
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> phase <SEP> à <SEP> la <SEP> 2 <SEP> 490/500
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> sous-station <SEP> 3 <SEP> 300/340
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Ampères <SEP> N <SEP> 125/150
<tb>
La figure 3A représente graphiquement la variation de la tension de signal injectée (Va) en fonction de la capacité série.
Le manque d'i- dentité des valeurs de la capacité à la tension de signal maximum dans les trois phases peut être dû. au manque de symétrie du circuit magnétique de transformateurs triphasés de type courant, et aux cas spéciaux de manque d'équilibre des charges.
On notera que des signaux de dépassement variant entre 0,57 et 0,7 volt ont été mesurés sur les phases d'un autre réseau basse tension alimen- té par le même réseau haute tension de 10 kilovolts, ce qui montre que le signal injecté a traversé le système 10 kilovolts et atteint le secondaire basse tension d'un autre transformateur 10.000/394 volts. Des essais faits sur un relais rythmique à 1500 cycles et prélevé d'un stock, ont montré que
<Desc/Clms Page number 4>
ce relais fonctionne de façon satisfaisante avec de telles valeurs de ten- sion de signal,
TABLEAU B
Réseau : triphasé mixte sous-terrain et aérien.
Transformateur : 400 KVA - 10.000/394 volts.
Phase commune pour l'injection du signal : phase 2.
EMI4.1
<tb>
Capacité <SEP> série
<tb>
<tb> par <SEP> côté <SEP> - <SEP> # <SEP> F <SEP> 120 <SEP> 140 <SEP> 150 <SEP> 160 <SEP> 200
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Vg <SEP> 37 <SEP> 33 <SEP> 31 <SEP> 28,5 <SEP> 16,5
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Ig <SEP> 22 <SEP> 25 <SEP> 26 <SEP> 25,5 <SEP> 18
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> VAg <SEP> 814 <SEP> 825 <SEP> 805 <SEP> 727 <SEP> 297
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Vs <SEP> 62 <SEP> 61 <SEP> 59 <SEP> 55 <SEP> 36
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> VAc <SEP> 1360 <SEP> 1520 <SEP> 1530 <SEP> 1400 <SEP> 648
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 1 <SEP> 13,5 <SEP> 14 <SEP> 14,2 <SEP> 14 <SEP> 11
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Va <SEP> 2 <SEP> 12 <SEP> 14 <SEP> 14,1 <SEP> 14 <SEP> Il, <SEP> 7 <SEP>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 3 <SEP> 12 <SEP> 14 <SEP> 14,2 <SEP> 14 <SEP> 11,
5
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 1-2 <SEP> 561 <SEP> 700 <SEP> 736 <SEP> 714 <SEP> 409
<tb>
<tb>
<tb> VAs
<tb>
<tb> 3-2 <SEP> 528 <SEP> 700 <SEP> 736 <SEP> 714 <SEP> 418
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Charge <SEP> 1 <SEP> 260/300
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> de <SEP> la <SEP> 2 <SEP> 240/280
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> sous-sta- <SEP> 3 <SEP> 175/200
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> tion <SEP> en <SEP> N <SEP> 68/60
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> ampères
<tb>
La figure 3B donne les variations de l'intensité du signal injec- té en fonction des variations de la capacité d'accord. L'identité des in- tensités de signal dans les trois phases est plus marquée qu'à la figure 3A.
TABLEAU C.
Réseau : :' câble triphasé sous-terrain.
Transformateur : 150 KVA 5000/352 volts.
Phase commune pour l'injection du signal : phase 2.
EMI4.2
<tb>
Capacité <SEP> série
<tb>
<tb> par <SEP> côté <SEP> - <SEP> # <SEP> F <SEP> 40 <SEP> 80 <SEP> 100 <SEP> 120 <SEP> 160
<tb>
<tb>
<tb> Vg <SEP> 29 <SEP> 33 <SEP> 27 <SEP> 22,5 <SEP> 14
<tb>
<tb>
<tb> Ig <SEP> 5 <SEP> 18 <SEP> 19,5 <SEP> 12 <SEP> 8
<tb>
<tb>
<tb> VAg <SEP> 145 <SEP> 594 <SEP> 527 <SEP> 270 <SEP> 112
<tb>
<tb> Vc <SEP> 42 <SEP> 67 <SEP> 63 <SEP> 49 <SEP> 25
<tb>
<Desc/Clms Page number 5>
Suite :
EMI5.1
<tb> VAc <SEP> 210 <SEP> 1210 <SEP> 1230 <SEP> 588 <SEP> 200
<tb>
<tb> 1 <SEP> 5 <SEP> 22 <SEP> 24 <SEP> 20 <SEP> 14, <SEP> 5 <SEP>
<tb>
EMI5.2
VS 2 5,5 20 22, 5 20 144,5
EMI5.3
<tb> 3 <SEP> 5 <SEP> 18, <SEP> 5 <SEP> 22 <SEP> 20 <SEP> 14
<tb>
<tb>
<tb> 1-2 <SEP> 53 <SEP> 756 <SEP> 907 <SEP> 480 <SEP> 232
<tb>
<tb>
<tb> VAs
<tb>
<tb> 3-2 <SEP> 53 <SEP> 693 <SEP> 868 <SEP> 480 <SEP> 228
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 1 <SEP> 0,3
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> /phase <SEP> 2 <SEP> 0, <SEP> 3 <SEP>
<tb>
EMI5.4
Vsphase 3 0 i 3
EMI5.5
<tb> sur <SEP> deux <SEP> 1 <SEP> 0,3
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> réseaux <SEP> 2 <SEP> 0,2
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> voisins <SEP> 3 <SEP> 0,
15
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Charge/phase <SEP> 1 <SEP> 36/37
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> de <SEP> la <SEP> sous- <SEP> 2 <SEP> 56/63
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> station <SEP> en <SEP> 3 <SEP> 59/54
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> ampères <SEP> N <SEP> 21/24
<tb>
La figure 3C donne les variations de l'intensité du signal avec la capacité d'accord. Les tensions de signal injectées sont nettement plus élevées dans ce cas. Le motif peut en être que le transformateur est plus petit que dans les cas des tableaux A et B, avec une self-induction plus élevée par phasede sorte que la self du transformateur représente une pro- portion plus élevée dans la self-induction totale du circuit accordé d'in- jection. La charge est proportionnellement moindre aussi.
D'autre part, les tensions de dépassement sur les réseaux voisins ont une valeur moitié environ, à cause du rapport de transformation qui est à peu près deux fois moindre que dans le cas du tableau A.
TABLEAU D
Réseau : triphasé aérien (rural).
Transformateur : 640 KVA 10.000/394 volts.
Phase commune pour l'injection du signal : phase 2.
EMI5.6
<tb>
Capacité <SEP> série
<tb>
EMI5.7
par c8té - gvF 120 160 200 240 280 320
EMI5.8
<tb> Vg <SEP> 35 <SEP> 38 <SEP> 38, <SEP> 5 <SEP> 35,5 <SEP> 30, <SEP> 5 <SEP> 24
<tb>
<tb> Ig <SEP> 11 <SEP> 17,5 <SEP> 23 <SEP> 25 <SEP> 23,5 <SEP> 18
<tb>
<tb> VAg <SEP> 385 <SEP> 665 <SEP> 885 <SEP> 888 <SEP> 717 <SEP> 432
<tb> Vc <SEP> 40 <SEP> 45 <SEP> 45 <SEP> 42 <SEP> 36 <SEP> 27
<tb>
<tb> VAc <SEP> 440 <SEP> 788 <SEP> 1040 <SEP> 1050 <SEP> 846 <SEP> 486
<tb>
<tb> 1 <SEP> 2,2 <SEP> 3,4 <SEP> 4,4 <SEP> 5 <SEP> 5,3 <SEP> 5,5
<tb>
<Desc/Clms Page number 6>
Suite :
EMI6.1
<tb> Vs <SEP> 2 <SEP> 2,5 <SEP> 3, <SEP> 8 <SEP> 5 <SEP> 5, <SEP> 6 <SEP> 6 <SEP> 6, <SEP> 2 <SEP>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 3 <SEP> 1,8 <SEP> 3,1 <SEP> 4,1 <SEP> 4,6 <SEP> 4,8 <SEP> 5
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 1-2 <SEP> 51 <SEP> 126 <SEP> 216 <SEP> 265 <SEP> 266 <SEP> 211
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> VAs
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 3-2 <SEP> 47 <SEP> 121 <SEP> 209 <SEP> 255 <SEP> 254 <SEP> 202
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Charge/phase <SEP> 1 <SEP> 206
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> de <SEP> la <SEP> sous- <SEP> 2 <SEP> 185
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> station <SEP> en <SEP> 3 <SEP> 147
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> ampères <SEP> N <SEP> @ <SEP> 68
<tb>
La figure 3D donne les variations d'intensité de signal en fonc- tion de la capacité d'accord, pour l'essai précédent.
On remarquera qu'on n'a probablement pas atteint une valeur de pointe pour les volts de signal, par manque de capacité supplémentaire au moment de l'essai. Les courbes de tension de signal, pour chaque phase, atteignent clairement tout près de leur maximum pour 320vF par côté, et des mesures de tension de signal ont été faites par la suite avec cet accord, en plusieurs points de récep- tion desservis par la ligne, comme représenté ci-après (tableau E), les conditions de charge moyennes du transformateur injecteur étant celles don- nées au tableau D.
TABLEAU B.
Signaux de commande de relais disponibles
Réseau : triphasé aérien (rural).
Tensions de signal : mesurées aux bornes basse tension consomma- trices.
Tension de phase : 220 volts.
EMI6.2
<tb>
Point <SEP> de <SEP> Capacité <SEP> du <SEP> Distance <SEP> du <SEP> point <SEP> Tensions <SEP> de <SEP> signal
<tb>
<tb> mesure <SEP> transformateur <SEP> d'injection <SEP> reçues
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 1 <SEP> 5 <SEP> KVA <SEP> 17, <SEP> 5 <SEP> milles <SEP> 1, <SEP> 2 <SEP>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 2 <SEP> 5 <SEP> KVA <SEP> 15,5 <SEP> milles <SEP> 1,5
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 3 <SEP> 400 <SEP> KVA <SEP> (triph.) <SEP> 14 <SEP> milles <SEP> 0,95 <SEP> ; <SEP> 1,0 <SEP> ; <SEP> 1,15
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 4 <SEP> 3 <SEP> KVA <SEP> 13 <SEP> milles <SEP> 0,75
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 5 <SEP> 40 <SEP> KVA <SEP> 11 <SEP> milles <SEP> 0,45/0,78 <SEP> (a)
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 6- <SEP> (triph.) <SEP> 12,5 <SEP> milles(c) <SEP> 0,1 <SEP> ; <SEP> 0,1 <SEP> ; <SEP> 0,1 <SEP> (b)
<tb>
(a) 0,78 volt mesuré avec un condensateur de 20 # F aux bornes.
(b) Ces valeurs ont été mesurées sur un réseau basse tension alimenté par un réseau 10 KV différent sur la même ligne de 38 KV (voir figure 4).
(c) 1 mille = 1,6 km.
Toutes les distances données sont mesurées le long de la ligne de 10 KV (la distance au point 6 comprend la partie intéressée de la ligne 38 KV).
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Toutes les tensions de signal mesurées dépassent le minimum néces- saire à actionner un relais rythmique. Il faut noter la caractéristique généralement montante de la tension de signal avec la distance. L'augmen- tation de la tension de signal au point 5, quand un condensateur est mis aux bornes, est due au fait que le condensateur prend un courant déphasé en avant à la fréquence de la tension ondulée, à travers la self du transfor- mateur, la ligne haute tension et autres parties du circuit. Comme le trans- formateur local est relativement petit, sa self est relativement grande, et l'augmentation de tension est notable.
TABLEAU F.
Circuit urbain 10 KV - la charge comprend des usines.
Circuit principal d'alimentation - 38/la KV, 6,5 MVA.
Nombre total de sous-stations - 40.
Basse tension par phase - 230 volts.
Valeurs d'injection.
Transformateur au point d'injection - 640 KVA, charge faible.
Sortie nominale du générateur de signaux - 100 watts sous 16 volts ( C/O)
EMI7.1
<tb> Fréquence <SEP> du <SEP> Capacité <SEP> d'accord <SEP> Tension <SEP> aux <SEP> bornes <SEP> Courant <SEP> dans
<tb>
<tb> signal <SEP> injecté <SEP> des <SEP> enroulements <SEP> de <SEP> les <SEP> enroule-
<tb>
<tb> par <SEP> c8té <SEP> - <SEP> # <SEP> F <SEP> transformateur <SEP> ments <SEP> de <SEP> trans-
<tb>
<tb> pér <SEP> sec. <SEP> volts <SEP> formateur
<tb>
<tb> ampères
<tb>
<tb> 815 <SEP> 240 <SEP> 34 <SEP> 44
<tb>
<tb>
<tb> 1500 <SEP> 160 <SEP> 26 <SEP> 34
<tb>
Fréquence d'in- Intensités des signaux sur jection du si- le réseau Signal par gnal Sous-station phase
EMI7.2
p é r 1 sec.
Sous#station vo It J26r/sec volts
EMI7.3
<tb> Emplacement <SEP> Régime <SEP> % <SEP> de <SEP> la <SEP> pleine
<tb>
<tb> KVA <SEP> charge
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 815 <SEP> 1 <SEP> 640 <SEP> 50% <SEP> 4, <SEP> 5 <SEP> 4, <SEP> 5 <SEP> 4, <SEP> 5 <SEP>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 1500 <SEP> 2 <SEP> 2 <SEP> 2
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 815 <SEP> 2 <SEP> 400 <SEP> 75% <SEP> 3 <SEP> 3 <SEP> 3
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 1500 <SEP> 1,9 <SEP> 1,8 <SEP> 1,9
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 815 <SEP> 3 <SEP> 640 <SEP> 50% <SEP> 4 <SEP> 4,5 <SEP> 4
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 1500 <SEP> 2 <SEP> 2,5 <SEP> 1,7
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 815 <SEP> 4 <SEP> 400 <SEP> 50% <SEP> 6 <SEP> 6 <SEP> 6
<tb>
L'augmentation de l'intensité de signal à la fréquence plus basse est clairement indiquée au tableau ci-dessus.
Les figures 5 et 6 représentent deux réseaux de distribution ruraux, et montrent les points d'injection de la tension de commande ondulée et les points de mesure de l'intensité de signal disponible pour actionner les re-
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lais.
Le réseau de la figure 5 comprend 27 milles de ligne 10 KV prin- cipale et 50 milles de ligne haute tension secondaire et de basse tension.
Le réseau est alimenté par une station M de 38/10 KV d'une puissance de 1,5 MVA et il y a en tout 148 stations de puissances différentes allant de 1,5 à 1000 KVA. Le transformateur (I) choisi comme point d'injection est proche de la station principale M et a une puissance de 400 KVA. Il était faiblement chargé à la mesure.
Le tableau suivant donne les résultats des essais : Tableau G.
Fréquence du signal 815 pér/sec.
Capacité d'accord de chaque côté du générateur 220 # F
Courant d'injection à travers le secondaire du transformateur 38 ampères
Tension d'injection aux bornes du secondaire du transformateur 25 volts
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En comparant ce tableau au tableau E, l'augmentation d'intensité pour l'actionnement du relais suite à la réduction de la fréquence, ressort clairement,
Le réseau représenté à la figure 6 consiste en un système radial 10 KV alimenté d'une station A de 4 MVA et en 90% d'un réseau voisin norma- lement alimenté par la station B.
Cette dernière, avec les 10% restants de son réseau local 10 KV est isolée en Si. Une connexion avec un autre ré-
<Desc/Clms Page number 9>
seau 10 KV voisin alimenté par la station C, est coupée en S2. Le nombre total de sous-stations alimentées par la station A durant cet essai était de 340. L'injection est effectuée à la station A dans un transformateur 400 KVA I en circuit ouvert. Les résultats sont donnés au tableau suivant;
TABLEAU H
Puissance nominale du générateur de signaux : 100 watts,
16 voits(c/o)
Rapport de transformation : 10.000/394 volts.
Fréquence du signal injecté : 815 pérs sec.
Condensateur d'accord par côté : 240 # F.
Courant d'injection dans le secondaire : 40, 4 amp.
Tension d'injection aux bornes du secondaire :32 volts.
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Quoique les isolateurs S1 et S2 fussent ouverts, des signaux furent captés à la station B et aux sous-stations 8,11 situées au-delà des isola- teurs. Les signaux ont donc dû passer, à la station A, du coté basse ten- sion du transformateur injecteur I aux barres 10 KV, et, par les transforma- teurs haute tension de la station A, sur la ligne L à 38 KV. La distance entre la station A et la station B, par la ligne à 38 KV, est de 14 milles, et de la station A à la station C de 17,5 milles.
La station 11 est proche de la station B, mais la distance entre la station C et la sous-station 8,
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par la ligne 10 KV, est de 18 milles.
Un autre essai a été effectué sur une section de 38 xi : une ligne de distribution rurale alimentée par une station 110 KV/38 KV. L'injection est effectuée au secondaire 220 volts d'un transformateur "maison" alimen- té directement par les barres à 38 KV dans la station même. La fréquence d'injection est de 1500 pér/sec., le générateur ayant une puissance de 100 watts sous 16 volts, à circuit ouvert. La capacité de chaque côté du géné- rateur est de 80 # F, et le courant d'injection est de 28 ampères avec 27 volts aux bornes du circuit d'injection.
Il n'a pas été possible de faire des mesures de tension précises durant cet essai, mais le fonctionnement de tous les relais sensibles à la fréquence des signaux ondulés utilisés dans les réseaux basse tension de la section soumise à l'essai alimentés par les huit stations de 38 KV, a été très stable. Trois feeders radiaux étaient compris dans l'essai, la sta- tion 38 KV la plus éloignée se trouvant à 44 milles mesurés par les lignes.
Les huit stations 38 KV étaient en charge, et des correcteurs du facteur de puissance étaient en service en plusieurs points.
Une comparaison des tableaux G et H semble indiquer qu'on peut s'at- tendre à une amélioration générale de l'intensité des signaux sur les barres basse tension quand la charge du réseau consiste en éclairage, ce qui est courant la nuit, quoique le signal le plus faible mesuré dans le tableau H soit encore amplement suffisant pour faire fonctionner un relais électroma- gnétique.
Une comparaison entre les tableaux A, C, F concernant des réseaux urbains souterrains et les tableaux E, G, H concernant des circuits ruraux, montre que les différences entre natures de réseaux n'ont pas d'effet exa- géré sur l'intensité du signal mesuré. Au contraire les condensateurs cor- recteurs de facteur de puissance ont tendance à absorber les signaux. Ce- pendant seuls les signaux du circuit basse tension directement intéressé sont affectés, ceux des réseaux voisins étant très peu influencés. Il a ce- pendant parfois été jugé utile de mettre, en série avec les condensateurs correcteurs du facteur de puissance, des circuits réjecteurs de la fréquen- ce des signaux.
Des essais limités ont été faits sur un réseau radial utilisant une fréquence de signal de 750 pér/sec. avec un générateur d'une puissance d'un kilowatt. Ces essais ont donné une tension de signal moyenne de 6 volts. Cette augmentation de l'intensité du signal est due à la diminution de moitié de la fréquence et au décuplage de la puissance du générateur, mais il n'a pas été possible de départager les effets des deux causes. Il est cependant généralement admis qu'une augmentation du générateur entrai- ne un accroissement utile de la tension de signal, tandis que la fréquence de signal optima est déterminée par les caractéristiques du réseau et la nature générale de la charge.
On a constaté aussi qu'une fois un générateur de signaux accordé sur un transformateur donné de manière à produire une résonance série, l'ac- cord n'est, en substance, pas affecté par les variations normales de charge du transformateur même, ni par la mise en et hors circuit de grandes sec- tions du réseau. En général cependant, on obtient les meilleurs résultats quand on choisit, comme point d'injection, le plus gros transformateur et de préférence aussi le moins chargé.
Tous les tableaux précédents concernent les résultats d'injection de signaux entre phases. Il peut être possible, en utilisant la même ca- ractéristique d'accord à la résonance série, d'injecter des signaux entre phase et neutre, mais ceci présente certains inconvénients en pratique. En
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premier lieu, la self-induction du circuit accordé est en substance diminuée de moitié et exige une capacité d'accord beaucoup plus 'grande. Il faut, en outre, trois opérations de commutation au lieu de deux avec un réseau triphasé, ce qui entraîne de l'appareillage de commutation supplémentaire et une augmentation du temps nécessaire à couvrir un réseau d'un code de signal complet. C'est pourquoi, il est couramment préféré de faire l'in- jection entre phases, avec une seule phase commune.
Les tableaux ci-dessus montrent clairement la grandeur utile des signaux pouvant être obtenus d'un système de commande à tension ondulée suivant l'invention, avec un générateur de signaux à injecter d'une puis- sance aussi faible que 100 watts et isolé uniquement pour la basse tension de ligne.
Un autre avantage du système suivant l'invention réside en ce que le générateur et l'équipement associé peuvent être logés dans un espace très restreint, de sorte qu'il est possible de les placer dans les sous- stations existantes ou même dans un petit local séparé.
REVENDICATIONS.
1. - Dispositif de commande à signaux ondulés pour un réseau de distribution de courant alternatif alimenté par transformateur, caractéri- sé en ce qu'un générateur basse fréquence est connecté aux enroulements bas- se tension d'un transformateur en service dans le réseau, le circuit com- prenant le générateur et le transformateur étant accordé à la résonance sé- rie sur la fréquence du signal.
2. - Dispositif de commande à signaux ondulés suivant la revendi- cation 1, caractérisé en ce que le générateur de signaux est couplé au se- condaire du transformateur, par l'intermédiaire de condensateurs d'accord mis en circuit de chaque côté du générateur.
3. - Dispositif de commande à signaux ondulés suivant la revendi- cation 1 ou 2, pour réseaux polyphasés, caractérisé en ce que le générateur de signaux est un alternateur monophasé dont un côté est couplé à une phase choisie du réseau, tandis que l'autre côté est commuté à volonté vers l'une ou l'autre des deux autres phases.
4. - Dispositif de commande à signaux ondulés suivant la revendi- cation 1, 2 ou 3 pour un réseau de distribution comprenant plusieurs trans- formateurs dont les primaires sont alimentés par un système de feeders hau- te tension commun, caractérisé en ce que le générateur de signaux est cou- plé au secondaire du transformateur qui a la plus forte puissance du réseau.
5. - Dispositif de commande, à signaux ondules suivant l'une quel- conque des revendications 1 à 4, pour un réseau de distribution ayant plu- sieurs transformateurs dont les primaires sont alimentés par un système de feeders haute tension commun, caractérisé en ce que le générateur de signaux est couplé au secondaire du transformateur le moins chargé.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.