Installation de distribution à relais protecteurs pour courants alternatifs. Les relais dits "à retour de puissance" habituellement employés dans les distributions de courants alternatifs sont des appareils dont le couple est fonction de E. I. cos cp; si, pour une cause quelconque, l'intensité du courant I change de sens, c'est-à-dire se déphase de 180 par rapport à sa valeur normale, le couple change de signe et 'le relais fonctionne. Dans ce cas, la tension E sert de moyen de référence pour déterminer le sens du courant.
L'emploi de la tension comme moyen de référence a certains défauts qu'il est intéres sant d'éviter.
1 Il exige l'usage de transformateurs de tension qui sont des appareils onéreux pour les très hautes tensions.
2 Dans les distributions alimentées par plusieurs usines génératrices, ou simplement fermées en boucle, les retours de puissance ne proviennent pas seulement des accidents qui arrivent à la ligne, mais se produisent normalement en certains points quand la répartition de l'énergie distribuée change; les relais wattmétriques ne font pas la, distinc tion de ces deux causes qui agissent sur eux de la même manière.
La présente invention a pour objet une installation de distribution à relais protecteurs pour courants alternatifs, dans laquelle ces relais sont ampèremétriques et disposés dans deux lignes voisines de l'installation pour être actionnés par un couple fonction du produit des deux intensités du courant effi caces es lignes et d'une fonction trigono métrique de la différence de phase de ces deux intensités, ce couple pouvant par exemple être fonction de Ii # <I>I2</I> # cos (h <I>I2.), h</I> étant l'intensité dans une de ces lignes, 12, l'in tensité du courant dans l'autre ligne.
qui n'est pas influencé en signe par un- défaut produit sur la première ligne où circule l'in tensité i et cos (Ii 12) le cosinus de l'angle de ces deux courants.
Si, dans le dessin annexé, donné à titre d'exemple, l'on se reporte à la fig. 1, f9. et B sont deux lignes en parallèle réunies à une extrémité à la station génératrice G et à l'autre extrémité à la station réceptrice R;
à un instant donné les courants sont il et i'i dans chacune des .lignes A. et B, et i,., = ii -f- i'i dans le fil commun R. Si un défaut se produit en D par exemple, le courant de fuite étant id, le courant dans la portion DN de la ligne défectueuse aura pour valeur i3 = i'i - id, et le couple du relais de re tour correspondant N,
sera proportionnel en valeurs effectives<I>à</I> L # 1# # cos (I3 I,); pour une valeur assez grande du courant Id, ce couple sera de signe contraire au couple nor mal et le relais fonctionnera.
On voit de suite dans un réseau en boucle par exemple, comme celui représenté schéma tiquement sur la fig. 2 où la station G est génératrice et où les stations Si & <B>Si</B> sont distributrices, que les relais de retour l61 et l', placés respectivement sur les lignes qui relient les stations Ss et Sa fonctionneront lorsqu'il y aura retour de 11T sur N ou hrver- sement, l'énergie venant de 8s. S'il y a un retour de puissance à la fois sur les deux lignes en parallèle,
ce qui arrivera si la puissance vient de 82 sans qu'il y ait défaut les relais ne fonctionneront pas; un relais à retour wattmétrique fonctionnant aussi dans ce cas inutilement. Pour être protégé contre les courants de retour dus à un défaut quand l'énergie vient de S, il est nécessaire de placer également en 0 et P des relais de retour ampèremé- triques qui ne fonctionneront que dans le cas où l'énergie viendra de la station S>.
L'invention est donc applicable à toutes les installations de distribution comportant deux ou plusieurs lignes en parallèle en pla çant dans ces lignes des relais de retour vers l'extrémité la plus éloignée de la génératrice quand il n'y a pas de boucle et aux deux extrémités dans les parties en boucle. Tous les relais de retour ampèremétriques peuvent être à rupture instantanée, puisqu'il n'y a jamais pour un défaut donné, qu'un seul relais qui soit sollicité à produire la rupture et que ce relais est celui d'un feeder avarié. Les relais à. maximum de courant qui seront placés aux extrémités opposées des relais de retour devront au contraire rester temporisés comme il est habituel.
Les constructions des relais ampéremé- triques de retour peuvent être très variées et, d'une façon générale, elles auront la dis position des relais de puissance dont l'enrou lement fil fin de tension est remplacé par un second enroulement d'intensité qui sera tra versé par un courant servant de moyen de référence ou de comparaison.
Une pareille construction de relais est représentée par exemple en fig. 3; un électro aimant d'induction E comprend un enroule ment central b' destiné à être traversé par le courant servant de moyen de référence et des enroulements polaires G G destinés à être parcourus par le courant de la ligne à protéger.
Cet électro E agit sur une lame métallique H pouvant tourner dans son plan autour d'un axe vertical L Les dispositions .sont telles que, dans les conditions normales, l'équipage mobile de relais tende à se déplacer de façon que le bras L solidaire de l'axe vertical Z vienne buter contre une pièce fixe J et que, en cas de défaut sur la ligne, l'équipage tourne dans le sens contraire et vienne fermer le contact K qui actionne le disjoncteur # @ de la ligne.
Afin d'avoir le couple donné par=la formule précitée, on peut soit prendre le courant 1s sur une phase différente de h, soit employer les divers artifices utilisés habituellement pour obtenir entre les champs magnétiques des deux circuits le déphasage nécessaire: bague en court-circuit, résistance, réactance ou ca pacité en dérivation ou en série avec les enroulements, transformateurs montés d'une façon appropriée. On peut même s'arranger de façon que le couple dépende du cosinus d'un angle différent du déphasage entre les deux courants et choisi de façon à augmenter la sensibilité du relais lors d'un défaut dans une ligne.
Il arrivera fréquemment que le courant servant de moyen de référence qu'on doit employer dans les relais, c'est-à-dire le cou rant après la jonction des différents feeders en parallèle ne se totalise en aucun point, l'arrivée des feeders et le départ des lignes se faisant sur des barres collectrices.
On peut alors se servir de la disposition indiquée schématiquement sur la fig.4; trois feeders<I>a b</I> c en parallèle sont connectés sur une barre collectrice qui réunit également trois départs de ligne, sur chaque feeder et sur chaque départ se trouve un transformateur d'in tensité Ti T2 <B>...</B> Ts. Les relais R i R 2 R s représentés schématiquement par leurs deux enroulements, ont les enroulements supérieurs reliés respectivement au secondaire du trans formateur de leur propre feeder,
les enroule ments inférieurs des trois relais sont montés en série et reliés au circuit des trois secon daires en parallèle des transformateurs Ta T4 Tc. Cette disposition est naturellement appli cable quel que soit le nombre des feeders et des départs.
Lorsqu'on emploie des transformateurs d'intensité Ti T2 Ts (fig. 5) on peut aussi, pour avoir un courant servant de moyen de référence, totaliser les courants secondaires des transformateurs montés sur les feeders ca b c en parallèle. Dans cette disposition l'un des enroulements de chaque feeder est par couru par un courant proportionnel à ii ou i'i et l'autre par un courant proportionnel à i, i -+- i', donc à i'2.