IRU1 - Relais de surveillance de Tension

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1 IRU1 - Relais de surveillance de Tension U< U> ON RESET 3 31% 2 U< U> 5 52% 32 t U<,1s,2,, 1,6 t U>,1s,2,, 1,6 IRU1-U

2 1. Sommaire 2. Application 3. Caractéristiques et fonctions. Conception.1 Connexions.1.1 Entrées de mesure tension.1.2 Relais de sortie.2 Faces avant.2.1 LED.2.2 Commutateurs DIP.2.3 Bouton poussoir RESET.3 Fiches codées 5. Principe de fonctionnement 6. Mode opératoire et réglages 6.1 Disposition des éléments opératoires 6.2 Réglage des paramètres à l aide des commutateurs DIP Réglage de la valeur de réponse pour la surveillance de surtension U> Réglage de la valeur de réponse pour la surveillance de baisse de tension U< Réglage de la valeur de réponse pour la surveillance de tension homopolaire UE> 6.2. Réglage des temps de déclenchement Indication des défauts 6.3 Remise à zéro Remise à zéro par bouton poussoir < RESET > Remise à zéro automatique. Boîtier.1 Boîtier individuel.2 Montage en rack.3 Bornes de connexions 9. Essais et Maintenance 1. Caractéristiques Techniques 1.1 Entrée mesure 1.2 Tension auxiliaire 1.3 Caractéristiques générales 1. Relais de sortie 1.5 Caractéristiques du système 1.6 Gammes de réglage et seuils 1.7 Encombrement 11. Formulaire de commande 7. Essais et Maintenance 2 TB IRU F

3 1. Sommaire L usage de puissants microprocesseurs ouvre une ère nouvelle pour les systèmes de protection de réseau. Grâce à leurs capacités à traiter numériquement les valeurs mesurées et à effectuer des opérations arithmétiques et logiques, les relais numériques de protection sont supérieurs aux relais analogues traditionnels. En plus, les relais numériques de protection offrent de nombreux autres avantages comme par exemple: une très faible consommation de puissance, facilité d adaptation, possibilité d auto-surveillance, interprétation conviviale, sélection de la caractéristique de déclenchement etc. La supériorité des relais numériques de protection par rapport au système traditionnel est reflétée par les relais MR et IR de la HIGH TECH LINE avec les caractéristiques suivantes: Intégration de multiples fonctions de protection dans un boîtier compact. Grande précision de mesure grâce à un traitement numérique des valeurs mesurées. Réglage numérique avec des gammes de réglage extrêmement larges avec des seuils fins. Procédé de réglage facilité à l aide de commutateurs DIP. Sûreté de fonctionnement grâce à une continuelle auto-surveillance. Construction compacte grâce à la technique SMD. Tous les relais de la gamme MR sont basés sur la technique à microprocesseurs. Quelques relais de la gamme IR sont proposés avec la technique analogique. Les relais IR sont en principe très bons et appropriés pour des fonctions de protection de base et offrent un prix avantageux vis-à-vis des relais MR. Les relais MR trouvent leur utilité dans les fonctions complexes de protection comme par exemple: la directionnalité de terre où un grand confort de manipulation, des analyses de défauts et des capacités de communication sont exigés. 2. Application Le relais de surveillance de tension IRU1 protège généralement les systèmes de production d énergie, les équipements électriques ou les abonnés d une hausse ou d une baisse de tension. Il est entre autres utilisé pour: détecter une hausse ou une baisse de tension dans les systèmes de production électrique et les réseaux de distribution d énergie. se protéger d une hausse de tension dangereuse dans le cas d une défaillance du contrôleur de tension. protéger les moteurs d une baisse de tension. protéger le stator d un générateur contre les défauts terre (seulement IRU1-E). contrôler un défaut terre dans les réseaux isolés ou compensés (IRU1 E) 3. Caractéristiques et fonctions Surveillance de tension avec un seuil à maximum ou minimum de tension. Gammes de réglage de tension extrêmement larges avec seuils fins. Réglage séparé, temporisation indépendante pour chaque seuil. Surveillance de tension sur une phase pour la protection de défaut terre (IRU1-E). Détection sensible du défaut terre par désensibilisation à l harmonique de rang 3. Caractéristique de déclenchement indépendante. Connexion possible d un conducteur de phase ou d un conducteur extérieur tension. Large domaine de fonctionnement de la tension auxiliaire (CA/CC). Tous les relais de la HIGH TECH LINE peuvent être aussi bien montés soit comme relais séparés en face avant, soit par insertion dans un rack de 19. Les bornes de raccordement sont débrochables. Tous les relais sont évidemment en tous points conformes aux normes CEI / DIN. TB IRU F 3

4 . Conception.1 Connexions L1 L2 L3 L+/L L-/N C9 E9 D9 A a A3 A U12 Alimentation ~ = U< t U< U< D clenchement D1 C1 E1 D2 B b A5 A6 U23 U< t U< C2 E2 C c A7 A U31 Reset D3 U> t U> C3 E3 U> D clenchement D C U> t U> E.1 Schéma de câblage IRU1-UO L1 L2 L3 L+/L L-/N C9 E9 D9 Alimentation ~ U E> D clenchement A e U E> t UE> A3 B A 5/6Hz U E> t UE> C n Reset.2 Schéma de câblage IRU1-E Par la suite, la description fonctionnelle du IRU1 se réfère toujours au type IRU1-UO. Mis à part ces exceptions (pas de contrôle de surtension pour le IRU1-U, pas de contrôle de sous - tension pour le IRU1-O, seulement le contrôle de la tension homopolaire pour le IRU1-E), toutes les fonctions sont valables pour les autres unités. TB IRU F

5 .1.1 Entrées de mesure tension Les signaux d entrée analogiques des tensions phase ou bien des conducteurs extérieurs alimentent le système de protection à travers les bornes A3 à A. Pour cela, en réseau moyenne tension, des transformateurs de tension sont nécessaires. Pour les réseaux basse tension, la tension peut être directement appliquée aux entrées mesures..1.2 Relais de sortie Relais de sortie IRU1-UO L IRU1-UO possède un relais de déclenchement pour la surtension et un pour la sous-tension chacun avec deux contacts réversibles. Déclenchement U< : Déclenchement U> : D1, C1, E1, D2, C2, E2 (disponibles aussi avec le IRU1-U) D3, C3, E3, D, C, E (disponibles aussi avec le IRU1-) Relais de sortie IRU1-E L IRU1-E possède un relais de déclenchement avec deux contacts réversibles: Déclenchement UE> : D1, C1, E1, D2, C2, E2 TB IRU F 5

6 .2 Faces avant U< U> ON U E> ON RESET RESET 3 31% 2 U< U> 5 52% 32 U E> 1% 2 t U<,1s,2,, 1,6 t U>,1s,2,, 1,6 t UE>,1s,2,, 1,6 IRU1-U IRU1-E.3 Face avant IRU1-UO. Face avant IRU1-O U< ON U> ON RESET RESET 3 U< 31% 2 5 U> 52% 32 t U<,1s,2,, 1,6 t U>,1s,2,, 1,6 IRU1-U IRU1-.5 Face avant IRU1-U.6 Face avant IRU1-E 6 TB IRU F

7 La face avant de l appareil de protection IRU1-UO possède les éléments opérationnels et d indications suivants: blocs de commutateurs DIP pour régler les valeurs et les temps de déclenchement. 5 LED pour indiquer les défauts et état de fonctionnement. 1 bouton poussoir RESET..2.1 LED L IRU1-UO est équipé de 5 LED en face avant. La LED ON indique que le relais est prêt à fonctionner. Les LED U> et U< indiquent que le relais est excité et en défaut..2.2 Commutateurs DIP Les blocs de commutateurs DIP en face avant du IRU1-UO permettent d ajuster les valeurs et les temps de déclenchement..2.3 Bouton poussoir <RESET> Le bouton poussoir <RESET> permet l acquittement, la remise à zéro des LED et du relais de déclenchement après un déclenchement avec pré-réglage approprié (voir.3)..3 Fiches codées Fiche codée 1OFF: Après déclenchement, la LED U> peut être remise à zéro seulement par pression du bouton poussoir <RE- SET>. Fiche codée 1ON: La LED U> est automatiquement remise à zéro après la disparition du défaut. Fiche codée 2 OFF: Après déclenchement, le relais de déclenchement U> peut être remis à zéro seulement par pression du bouton poussoir <RESET>. Fiché codée 2 ON: Le relais de déclenchement U> est automatiquement remis à zéro après la disparition du défaut. Fiche codée 3 OFF: Après déclenchement, la LED U< peut être remise à zéro seulement par pression du bouton poussoir <RE- SET>. Fiche codée 3 ON: La LED U< est automatiquement remise à zéro après la disparition du défaut. Fiche codée OFF: Après déclenchement, le relais de déclenchement U< peut être remis à zéro seulement par pression du bouton poussoir <RESET>. Fiche codée ON Le relais de déclenchement U< est automatiquement remis á zéro après la disparition du défaut. Derrière la face avant du IRU1-UO on trouve sur le bas fiches codées destinées aux pré-réglages des fonctions suivantes: Codage des indications des LED Codage des relais de déclenchement TB IRU F 7

8 5. Principe de fonctionnement Le relais IRU-1 possède indépendamment un seuil pour la surveillance de surtension (U>) et de sous - tension (U>) avec des valeurs de réponse et des temporisations règlables séparément. La mesure de tension se fait sur trois phases. Les tensions des conducteurs de phase en couplage et les tensions de phase en couplage Y sont en permanence comparées avec les valeurs limites pré-réglées. Principe de mesure: Les tensions analogiques d arrivée sont isolées galvaniquement par les transformateurs de tension d entrée de l appareil et immédiatement filtrées afin de minimiser l influence des tensions pertubatrices. Les tensions sont ensuite comparées à une tension de référence interne. Si la valeur de la tension se trouve inférieure ou supérieure à la valeur du seuil, un circuit de temps est activé et le relais de sortie approprié déclenche. Pour le contrôle de surtension, on utilise à chaque fois la plus haute des trois tensions et pour le contrôle de basse tension à chaque fois la plus basse des trois tensions. 6. Mode opérationnel et réglages 6.1 Disposition des éléments opérationnels Tous les commutateurs DIP nécessaires au paramétrage de l appareil de protection se trouvent en face avant. 6.2 Réglage des paramètres à l aide des DIP Réglage de la valeur de réponse pour la surveillance de surtension U> La valeur de réponse pour le seuil de déclenchement U> est réglée à l aide du bloc U> de commutateurs DIP dans la gamme 5-22 % Un. La valeur de réponse se calcule en faisant la somme de chaque facteur et en multipliant par le facteur multiplicateur que l on a réglé. Exemple: On veut obtenir une valeur de déclenchement de 12% de Un. 5 52% 32 U>:(52++)=12%U N Réglage de la valeur de réponse pour la surveillance de sous - tension U< La valeur de réponse pour le seuil de déclenchement U< est réglée à l aide du bloc U< de commutateurs DIP dans la gamme % Un. La valeur de réponse se calcule en faisant la somme de chaque facteur et en multipliant par le facteur multiplicateur que l on a réglé. Exemple: On veut obtenir une valeur de déclenchement de 9% 3 31% 2 U<:(31+2++)=9%U N TB IRU F

9 de Un Réglage de la valeur de réponse pour la surveillance de tension homopolaire UE> (seulement IRU1-E) La valeur de réponse pour le contrôle de tension homopolaire est réglée à l aide du bloc UE> de commutateurs DIP dans la gamme 1-62 % Un. La valeur de réponse se calcule en faisant la somme de chaque valeur et en multipliant par le facteur multiplicateur que l on a réglé. Exemple: On veut obtenir une valeur de déclenchement de 2 % de Un. 1% 2 U E>:(+)=2%U N 6.2. Réglage des temps de déclenchement Tous les temps de déclenchement, chacun selon le type d appareils, sont réglés à l aide des blocs de commutateurs DIP tu<, tu> et tue> dans la gamme,1-62 s. Les valeurs de déclenchement correspondantes se calculent en faisant la somme de chaque facteur et en multipliant par le facteur multiplicateur que l on a réglé. Exemple: On veut obtenir une valeur de déclenchement de 1 s Indication des défauts L indication des défauts se fait avec LED en face avant. LED U> LED U< Déclenchement dû à une surtension Déclenchement dû à une baisse de tension Lorsque le relais a été excité à cause d une perturbation, bien que le contact soit retombé avant le déclenchement, cette excitation est enregistrée sans fiche codée 1 ou 3 et indiquée au dessus par les LED correspondantes U> ou bien U<. Cette indication peut être acquittée avec le bouton poussoir <RESET>. Si la fiche 1 ou 3 est en position ON, les LED correspondantes sont automatiquement remises à zéro après disparition du défaut. 6.3 Remise à zéro Remise à zéro par bouton poussoir <RESET> Par pression du bouton pressoir <RESET>, le relais de déclenchement est remis à zéro et les LED U< ou U> s éteignent. A cet effet il est nécessaire que toutes les fiches codées soient en position OFF. (voir aussi chapitre.3) Remise à zéro automatique Si toutes les fiches codées sont connectées, les relais et les LED U< ou U> seront remis à zéro immédiatement après disparition du défaut. (voir aussi chapitre.3),1s,2,, 1,6 t: (,1 +,2 +,) x 2 = 1 s TB IRU F 9

10 7. Boîtier L IRU1 peut être livré dans un boîtier individuel pour un montage encastré ou comme module débrochable pour une installation dans un rack de 19 suivant la DIN 19. Dans les deux versions les bornes de raccordement du IRU1 sont débrochables. La figure suivante nous montre le bloc de raccordement du IRU Boîtier individuel A B Le boîtier individuel du IRU1 est conçu pour un montage encastré. Les dimensions de montage correspondent aux exigences de la norme DIN 37 (72 x 1 mm). La découpe du panneau est de 6 x 13 mm. La face avant du IRU1 est munie d un capot transparent étanche (IP5). Pour les dimensions du boîtier et les découpes se référer aux caractéristiques techniques. Le Boîtier individuel est fixé par l arrière du panneau à l aide d agrafes fournies. C D E Montage en rack L IRU1 est en général approprié pour le montage en rack suivant la norme DIN 19. Les dimensions d installation sont: 12TE; 3HE. Suivant les exigences du client, l appareil IRU1 peut être monté en rack Bornes de connexions F. Essais et maintenance La fonction protection et les circuits mesure sont de conception entièrement statique ainsi l appareil ne requiert pas de maintenance particulière. Le module débrochable IRU1 possède à l arrière un socle extrêmement compact avec des connexions par fiches et par vis. 15 bornes à vis maximum pour les circuits tension et auxiliaires (bornes de connexion série A et B avec une tenue au courant courte durée 5 A/1s) 27 bornes à fiches pour les sorties relais, l alimentation tension etc. (bornes de connexion série C, D et E avec courant permanent de 6A maximum). Connexions avec des prises plates 6,3 mm x, mm jusqu à 1,5 mm² max. ou avec des prises plates 2, mm x, mm jusqu à 1 mm² max. En utilisant des connexions plates de 2, mm x, mm, il est possible de faire des ponts entre les différentes bornes. 1 TB IRU F

11 9. Caractéristiques techniques IRU1 - Relais de surveillance de tension 9.1 Entrée mesure Données nominales Tension nominale Un: Fréquence nominale fn: Consommation du circuit tension: Tenue thermique du circuit tension: 1, 23, V - 7 Hz <1 VA / par phase à Un Permanent 2 x Un 9.2 Tension auxiliaire Tension auxiliaire nominale UH: 2V plage de fonctionnement - 6 V CA / - V CC 11 V plage de fonctionnement 5-27 V CA / 7-36 V CC Consommation de puissance: en 2 V au repos environ 3W excité environ 6W en 11 V au repos environ 3W excité environ 6W 9.3 Caractéristiques générales Interruption admissible de l alimentation auxiliaire sans influence sur la fonction de l appareil: 5 ms Pourcentage de dégagement: U>: > 95 % U<: <15 % UE>: > 95 % Temps de retour: Temps de réponse minimal: 3 ms 3 ms 9. Relais de sortie Nombre de relais: 2 Contacts: chacun, 2 contacts réversibles pour relais de déclenchement U< et U> Pouvoir de coupure max. résistif: inductif: Tension nominale max: Courant nominal max: Pouvoir de fermeture ( ms): 125 VA en CA / 15 W en CC 5 VA en CA / 9 W en CC 3 V CA / 125 V CC 5 A 2 A TB IRU F 11

12 9.5 Caractéristiques du système Conformité: VDE 35, Partie 33, IEC 255-, BS 12 Conditions climatiques: Plage de température pour stockage: pour utilisation: Protection à l humidité classe F selon DIN et DIN IEC6, Partie 2-3: C à +5 C -2 C à +7 C Humidité relative de 95 % à C sur 56 jours Isolement électrique selon norme VDE 35, Partie 33 Tenue diélectrique : Tenue à la tension de choc: Insensibilité aux perturbations H.F.: 2,5 kv (eff) / 5 Hz; 1 min. 5 kv; 1,2 / 5 µs,,5 J 2,5 kv / 1 MHz Tenue contre les décharges électrostatiques (ESD) selon VDE 3, Partie 2: 15 kv (suivant degré de sévérité ) Tenue contre les perturbations transitoires rapides (Burst) selon VDE 3, Partie : Essai aux interférences radio (parasites) selon DIN VDE 5771: Tenue contre les champs électromagnétiques selon VDE 3 Partie 3 kv / 2,5 Hz, 15 ms Valeur limite classe B Intensité du champ 1 V / m Essais mécaniques Résistance aux chocs: Classe 1 suivant DIN IEC 1B (CO) 3 Vibration: Classe 1 suivant DIN IEC 1B (CO) 35 Degré de protection - Face avant: IP 5 - Côté arrière: IP Poids: 1,5 kg environ Indice de salissure: Catégorie de surtension: 2 en utilisant le montage A 3 en utilisant le montage D III Grandeurs d influence: Influence de la fréquence: Hz < f < 7 Hz: < 3 % de la valeur de réglage Influence de la température: -2 C... 7 C Influence de la tension auxiliaire. aucune influence dans le domaine admissible 12 TB IRU F

13 9.6 Gammes de réglage et seuils Type de relais Paramètre Gamme de réglage Seuil Tolérances IRU1-U U< tu< % U N % U N,1... 3,1 s s 1 % U N 2 % U N,1 s 2, s ±1 % de la valeur de réglage ±2 % ou ±2 ms IRU-O U> IRU1-E tu> UE> tue> IRU1-UO U< tu< % U N % U N,1... 3,1 s s % U N % U N,1... 3,1 s s % U N % U N,1... 3,1 s 2 s s 1,5 % U N 3 % U N,1 s 2, s 1 % U N 2 % U N,1 s 2, s ^1 % U N 2 % U N,1 s 2, s ±1 % de la valeur de réglage ±2 % ou ±2 ms ±1 % de la valeur de réglage ou <,3 V ±3 % ou ±2 ms ±1 % de la valeur de réglage ±2 % ou ±2 ms U> tu> % U N % U N,1... 3,1 s s 1,5 % U N 3 % U N,1 s 2, s ±1 % de la valeur de réglage ±2% ou ±2 ms 9.7 Encombrement TB IRU F 13

14 1. Formulaire de commande Relais de tension Fonction Mini de tension CA Maxi de tension CA Tension homopolaire (défaut terre) Mini et maxi de tension CA Tension nominale 1 V 23 V V Tension auxiliaire 2 V ( à 6 V AC / à V DC) 11 V (5 à 27 V AC / 7 à 36 V DC) Montage (12TE) Rack 19 Sur panneau IRU1- U O E UO 1 2 L H A D Sous réserve de modifications techniques 1 TB IRU F

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