gsy51a relais auxiliaire et de conductance pour la ...€™alternateur, du transformateur et du...

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DESCRIPTION.................................................................. 3

APPLICATION.................................................................. 3FONCTIONNEMENT DU MONTAGE ............................................ 4REMARQUES SUR L'UTILISATION .......................................... 5

ALIMENTATION................................................................. 6CIRCUIT DE COURANT ................................................... 7CIRCUIT DE TENSION ................................................... 7TEMPÉRATURE AMBIANTE ................................................. 7GRANDEURS NOMINALES EN COURANT CONTINU ............................... 7RELAIS ANNONCIATEURS (TSI : Target and Seal-In) ...................... 8CONTACTS DU DISPOSITIF MHO ........................................... 8

PRINCIPES DE FONCTIONNEMENT.................................................. 8

CARACTÉRISTIQUES............................................................. 9

CONSOMMATION................................................................. 9CIRCUITS DE COURANT .................................................. 9CIRCUITS DE TENSION .................................................. 10

CALCUL DES RÉGLAGES.......................................................... 10MÉTHODE GRAPHIQUE .................................................... 10VALEURS DE RÉGLAGE DU RELAIS OEILLÈRE ................................ 10RÉGLAGE DU DISPOSITIF MHO ............................................ 11VÉRIFICATION DES RÉGLAGES ............................................ 11

CONSTRUCTION................................................................. 13

GÉNÉRALITÉS.................................................................. 13RELAIS DÉBROCHABLES .................................................. 13EXIGENCES D’ALIMENTATION ............................................. 13

ESSAIS DE RÉCEPTION.......................................................... 14INSPECTION VISUELLE .................................................. 14INSPECTION MÉCANIQUE ................................................. 14ESSAIS ÉLECTRIQUES ................................................... 15DISPOSITIF MHO - ESSAIS DE RÉCEPTION (RÉGLAGE STANDARD EN USINE) ..... 15DISPOSITIF MHO - ESSAIS DE RÉCEPTION (RÉGLAGE EN USINE SELON LES PARAMÈTRES DU CLIENT) ................................... 19

PROCÉDURE D’INSTALLATION..................................................... 21INSPECTION ........................................................... 21EMPLACEMENT .......................................................... 21POSE ................................................................. 21CONNEXIONS ...........................................................21INSPECTION MÉCANIQUE ................................................. 22

VÉRIFICATIONS PÉRIODIQUES ET ENTRETIEN COURANT............................... 22NETTOYAGE DES CONTACTS ............................................... 22ENTRETIEN (CALIBRAGE STANDARD EN USINE) .............................. 22ENTRETIEN (RÉGLAGE EN USINE SELON LES PARAMÈTRES DU CLIENT) .......... 23

PIÈCES DE RECHANGE........................................................... 25

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RELAIS AUXILIAIRE À CONDUCTANCEPOUR LA

PROTECTION CONTRE LES RUPTURES DE SYNCHRONISME

TYPE GSY51A

DESCRIPTION

Le relais de type GSY51A est conçu spécialement pour fonctionner enassociation avec le relais d'impédance angulaire CEX57E dans unmontage de détection de ruptures de synchronisme d’un alternateur.Il se compose d'un dispositif mho (mho) à distance, dont lacaractéristique est décalable, de six relais auxiliaires de typetéléphonique et des résistances en série nécessaires, ainsi que d'unannonciateur. Tous ces éléments sont montés dans un boîtier deformat L2. La figure 2 contient le schéma extérieur et le patron deperçage du panneau où doit être installé le relais. Le schéma decircuit du relais est reproduit à la figure 3.

APPLICATION

Le relais GSY51A et le relais d'impédance angulaire GEX57E associése montent en général aux bornes d'un alternateur pour en assurer laprotection contre les ruptures de synchronisme. Lorsqu'unalternateur se désynchronise, il produit un courant instable dontles pointes et la fréquence de défaut peuvent soumettre lesenroulements à des contraintes excessives et créer des couples depulsation ainsi que des résonances physiques, conditions quirisquent d'endommager le turboalternateur. Par conséquent, pourréduire au minimum le risque de dommages, on admet généralementqu'il convient de disjoncter la machine désynchronisée le plusrapidement possible, préférablement pendant son premier demi-cyclede glissement en rupture de synchronisme.

Auparavant, en raison du rapport entre les impédances del’alternateur, du transformateur et du réseau, le centre électriquedurant une rupture de synchronisme se situait généralement dans leréseau. Par conséquent, le lieu d’oscillation de l'impédance« croise » les lignes de transmission, ce qui le rendait détectableau moyen du relais de ligne ou dispositifs de détection de perte desynchronisme localisés aux extrémités des lignes. Dans la plupartdes cas, il était possible d'isoler le réseau sans qu'il soitnécessaire de déclencher l’alternateur.

L'apparition des réseaux THT (très haute tension) et d’alternateursplus puissants ainsi que l'agrandissement généralisé des réseaux ontconsidérablement modifié les impédances en jeu. Les alternateurs etles transformateurs ont vu leur impédance augmenter tandis quediminuait celle du réseau. Résultat : dans de nombreuses centralesde conception récente, le centre électrique en rupture desynchronisme peut très bien se situer dans l’alternateur ou dans letransformateur élévateur, et c’est souvent le cas.

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En général, les dispositifs de protection habituellement montés dansla zone de l’alternateur, comme les relais différentiels, les relaisauxiliaires de temporisation, etc., ne protègent pas l’alternateuren cas de rupture de synchronisme. Le relais de perte d'excitationpeut assurer un certain degré de protection, mais il ne peutdétecter avec fiabilité la perte de synchronisme dans toutes lesconditions du réseau. Par conséquent, si le centre électrique de larupture de synchronisme se trouve dans la zone allant des borneshaute tension du transformateur élévateur à l'intérieur del’alternateur, il est recommandé de protéger la machine au moyend'un relais de protection contre les ruptures de synchronisme.

L’association des relais GSY51A et CEX57E aux bornes del’alternateur vise à assurer la détection de toute rupture desynchronisme lorsque le lieu d’oscillation traverse l’impédance del’alternateur ou du transformateur élévateur. Dans un tel montage deprotection, trois dispositifs de mesure de l'impédance et lescircuits logiques des relais auxiliaires du GSY sont mis en oeuvrepour suivre l’évolution de l'impédance lors d'une rupture dusynchronisme et pour déclencher l’alternateur lorsque l'angle entreles tensions de la machine et du réseau est de 90° ou moins. Leschéma de circuit de ce montage type des relais GSY51A et CEX57E auxbornes de l’alternateur est reproduit à la figure 10A. La figure 10Bprésente la séquence logique de fermeture des contacts.

Bien que le montage CEX-GSY s'applique habituellement aux bornes del’alternateur, il existe certains cas où il est préférable de lemonter aux bornes haute tension du transformateur élévateur. Pourplus de détail, voir la section CALCUL DES RÉGLAGES ci-après.

L’évolution d'un défaut simple entre phase et terre en défaut doubleentre phase et terre peut, dans certaines conditions, être perçucomme une oscillation de l'impédance par le montage CEX-GSY. Pouréviter cette situation plutôt rare, cause de fonctionnement anormalpendant l'élimination du défaut, on suggère de brancher un relaisinstantané de surintensité de mise à la terre pour surveiller lecircuit de contact CEX-GSY, conformément au schéma présenté à lafigure 10B.

FONCTIONNEMENT DU MONTAGE

On peut illustrer le principe de fonctionnement du montage à l'aidedu diagramme R-X et du schéma de circuit des contacts présenté à lafigure 10B. Dans le schéma, on peut voir les contacts du dispositifd'impédance angulaire, ou relais oeillère (21ST/A1, 21ST/A2, 21ST/B1et 21ST/B2), du dispositif mho (mho) décalée (21M/a et 21M/b) et dessix relais auxiliaires (X, X1, X2, X3, X4 et X5). Le relais oeillèreet les relais auxiliaires correspondants (X1, X2, X4 et X5)fonctionnent en autonome pour détecter les ruptures de synchronisme,mais le déclencheur X3 est contrôlé par le contact 21M/a via le21M/X. Ainsi, le déclenchement n’est autorisé que si le lieud’oscillation de l'impédance traverse la caractéristique du

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dispositif mho (21M dans le schéma R-X de la figure 10B).L'autorisation finale est donnée à la fermeture du contact 21M/blorsque l'oscillation sort de la caractéristique du dispositif mho,ce qui met au repos le relais oeillère.

La figure 10B expose les zones de fermeture des contacts A1, A2, B1et B2 des caractéristiques 21ST/A et 21ST/B du relais oeillère. Parexemple, lorsque le vecteur de phase de l'impédance se termine àdroite de la caractéristique B, les contacts 21ST/A2 et 21ST/B2 seferment. Lorsque le vecteur se trouve entre les caractéristiques,les contacts 21ST/A2 et 21ST/B1 se ferment et lorsque le vecteurpasse à gauche de la caractéristique A, les contacts 21ST/A1 et21ST/B1 se ferment. Il est à noter que dans les conditions normalesstables, l'impédance de charge se situe aux environs de l'axe R, àdroite de la droite 21ST/B de la caractéristique du relais oeillèreet à l'extérieur de la caractéristique 21M. Dans ces conditions, lescontacts 21ST/A2 et 21ST/B2 sont fermés, le contact 21M/X1 estexcité, le 21M/b est fermé et le 21M/a est ouvert.

Selon le schéma de circuit et le diagramme R-X de la figure 10B, lesétapes de la réaction du montage à l’oscillation de l'impédances'établissent comme suit :

Étape 1 - Supposer que le lieu d’oscillation de l'impédance traversela caractéristique du relais de C à K. Avant quel'oscillation n'atteigne le point D, le dispositif mho(21M) est désexcité et les contacts 21ST/A2, 21ST/B2 ainsique les deux contacts 21M/X1 sont fermés. Les contacts21ST/A1 et 21ST/B1 sont tous deux ouverts.

Étape 2 - Lorsque le lieu d’oscillation pénètre dans lacaractéristique au point D, le contact 21M/b du circuitdéclencheur s'ouvre et le 21M/a se ferme, provoquant ainsil'excitation du 21M/X, qui ferme le contact se situantdans la bobine X3.

Étape 3 - L'oscillation passe ensuite dans la prochaine zone (pointG), entre les deux caractéristiques du relais oeillère, cequi provoque la fermeture de 21ST/B1 et l'ouverture de21ST/B2, lequel désexcite la bobine X1. La fermeture ducontact B1 excite la bobine X2 par l'intermédiaire ducontact A2, qui est toujours fermé, et du contact X1, dontla désexcitation est temporisée de manière à se produireavec un retard de 12 cycles. Le relais X2 isole du circuitle contact X1.

Étape 4 - Lorsque le lieu d’oscillation pénètre dans la zone gauchede la caractéristique A du relais oeillère (point H), le21ST/A2 s'ouvre, le 21ST/A1 se ferme et le 21ST/B1 restefermé. L'ouverture d'A2 désexcite le X2 et la fermetured'A1 excite le X4. Le retard de désexcitation de 12 cyclesdu X2 donne au X3 le temps nécessaire pour s'exciter parl'intermédiaire des contacts X2 et X4, et du contact du

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relais X qui s'est fermé précédemment. Le X3 isole cescontacts du circuit. Le contact X3 du circuit déclencheurse ferme.

Étape 5 - Lorsque le lieu d'impédance arrive au point K, ledispositif mho se désexcite, ouvrant ainsi le 21M/a etfermant le 21M/b. La fermeture de 21M/b ferme le circuitde la bobine du relais déclencheur par l'intermédiaire ducontact 21M/X3 fermé à l'étape 4.

La description ci-dessus suppose que l'impédance s'est déplacée dedroite à gauche (C à K); c'est ce qui se produit en cas de rupturede synchronisme de l’alternateur. Néanmoins, le montage réagitefficacement aux oscillations dans les deux directions. On peutainsi l'utiliser pour assurer la protection contre la rupture desynchronisme du réseau aussi bien que de l’alternateur.

REMARQUES SUR L'UTILISATION

L'installation d'un montage de protection contre la rupture desynchronisme sur un alternateur ou un réseau n'est pas une opérationsimple. En général, pour bien configurer le montage, il faut d'abordprocéder à des analyses de stabilité approfondies pour définir lesvaleurs suivantes :

1. caractéristiques de rupture de synchronisme (lieuxd'impédance);

2. glissement maximal prévu de l’alternateur;

3. caractéristiques d’oscillation stable prévues;

4. intensités prévues.

L'utilisation de ces données pour configurer le montage CEX-GSY estdécrite dans un bulletin technique. Si l'utilisateur désire de plusamples renseignements sur le sujet, il doit s'adresser au bureau devente de la General Electric Company le plus proche.

ALIMENTATION

Voir les figures 1 et 2. Les grandeurs nominales du relais GSY51Asont : 120 volts, 5 ampères et 50 ou 60 hertz, au choix du client.

La portée minimale de base est de 2, 4 ou 6 ohms phase à neutre avecune avance de 90°, les cavaliers de sélection étant branchés auxprises 100 % du transformateur compensateur.

La sélection de la portée minimale de base se fait au moyen decavaliers disposés derrière le relais. Le bloc de prises uniquecontient deux groupes de trois prises numérotés A-B et 2, 0, 4. Pourobtenir la portée ohmique minimale désirée, les brancher selon lesindications du tableau I ci-dessous.

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TABLEAU I

Portée minimale ∅-N, Cavaliersohms «A» «B»2,04,06,0

202

044

On peut augmenter la portée minimale de base jusqu'à dix fois laportée de base en réduisant la valeur de réglage du transformateurcompensateur.

L'équation suivante permet de calculer l'augmentation de la portéeminimale de base du relais.

(Avance 90 ) Z relais = 100 %

Réglage transformateur (%) portée minimale de base° ×

On peut ainsi augmenter la portée ohmique à partir de la portéeminimale de base par incréments de 1 % en réduisant la valeur deréglage du transformateur compensateur, dont les prises sontdisposées à des intervalles de 1 ou 10 %.

Le relais est aussi muni d'un transducteur magnétique à portéeohmique inverse dont la portée phase à neutre décalée est réglablede 0 à 4 ohms en incréments de 0,5 ohms. La portée se sélectionne enplaçant branchant les fils «H» et «L» aux prises désirées sur lebloc de prises de décalage, qui se trouve sur le côté gauche avant,environ au centre du relais.

L'angle du transducteur se règle à l'aide du rhéostat R63, situéimmédiatement à droite du bloc de prises de décalage.

CIRCUIT DE COURANT

L’intensité nominale du circuit de courant est de 5 ampères enservice continu, ou 250 ampères pendant une seconde. La duréed'application maximale de courants supérieurs à 5 ampères se calculeau moyen de l'équation suivante :

K = I T2

où : I = courant appliqué, ampères;T = temps d'application, secondes;K = constante = (2502) = 62 500.

Par conséquent, t secondes = K

I2.

CIRCUIT DE TENSION

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La tension nominale en service continu du circuit de tension est de120 volts à la fréquence nominale.

TEMPÉRATURE AMBIANTE

Le relais est conçu pour fonctionner en service continu aux valeursnominales de la tension, du courant et de la fréquence à unetempérature ambiante ne dépassant pas 40° C.

GRANDEURS NOMINALES EN COURANT CONTINU

Le relais est livrable avec des circuits de tension c.c. de48/110-125/220-250 volts. Les circuits de tension c.c. se composentde relais téléphoniques dont les contacts, en position fermée,peuvent porter 30 ampères pendant une seconde et 3 ampères enservice continu (intensité nominale).

Les courants nominaux de coupure des contacts sont présentés autableau II.

TABLEAU II

Volts Courant de coupure, ampèresc.c. Inductif Non inductif125 0,50 1,5

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RELAIS ANNONCIATEURS (TSI : Target and Seal-In)

L'intensité nominale du relais regroupant les fonctions d’annonceet d’isolement est de 0,6 ou 2,0 ampères.

La sélection de la prise du relais annonciateur est fonction ducourant prélevé par la bobine de déclenchement. Il faut choisir laprise de 0,6 ampères si la bobine de déclenchement prélève uncourant de 0,6 à 2,0 ampères, à la tension de commande maximale. Onpeut toutefois utiliser la prise de 0,6 ampères pour des bobinesprélevant jusqu'à 30 ampères, pourvu que la chute de tension entreles bornes de la bobine pendant la circulation du courantd'excitation du déclencheur ne soit pas excessive. La prise de2,0 ampères s’utilise avec toutes les bobines de déclencheur quiprélèvent plus de 2,0 ampères à la tension de commande maximale.

On trouvera la liste des grandeurs nominales du relais annonciateurdans le TABLEAU III.

TABLEAU IIIRELAIS ANNONCIATEUR

Prise de 0,6 A Prise de 2,0 AMinimum effectifService continuDurée de service à 30 ADurée de service à 10 ARésistance c.c.Impédance à 60 HzImpédance à 50 Hz

0,6 A1,8 A0,5 s5 s0,78 Ω6,2 Ω5,1 Ω

2,0 A2,6 A3,5 s30 s0,18 Ω0,65 Ω0,57 Ω

CONTACTS DU DISPOSITIF MHO

Fermés, les contacts du dispositif mho peuvent porter 30 ampèrespendant un temps court, jusqu'à une tension de commande c.c. de250 volts. Toutefois, les contacts n'ont pas de courant nominal decoupure; par conséquent, il faut utiliser une autre méthodeconvenable pour ouvrir le circuit déclencheur après undéclenchement.

PRINCIPES DE FONCTIONNEMENT

Le relais GSY51A est doté d’un dispositif mho à cylindre d'inductiontétrapolaire, dont le couple est produit par l'interaction du fluxde polarisation et des flux proportionnels aux grandeurs defonctionnement, de compensation ou des deux.

Au point d'équilibre du dispositif mho, l’équation du couple seprésente comme suit :

Couple = 0 =Ei cos (∅ − θ) − KE2 - KSOù : E = tension phase à phase;

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I = courant différentiel;θ = angle de couple maximal;∅ = angle de l'impédance de défaut pour le calcul

du facteur de puissance;K = constante de conception;

KS = constante du ressort de commande.

On peut confirmer que l'équation ci-dessus définit unecaractéristique de conductance en divisant les deux membres par E2

et en transposant. On obtient alors :

#1

Zcos (∅ − θ) = K

ou Y cos (∅ − θ) = K

Ainsi, l'excitation du relais est réalisée à une composanteconstante de l'admittance et à un angle fixe fonction de l'angle decouple maximal, d'où la désignation « dispositif mho ».

Lorsqu'on utilise la fonction de décalage, le transducteur estexcité par l’application du courant de réseau; il produit ainsi unetension proportionnelle au courant, qui s'additionne à la tensionentre les lignes du circuit de tension du relais. La tensionrésultante décale la caractéristique d'impédance du dispositif mhocomme on peut le voir dans le diagramme R-X de la figure 4. À noterqu’il n’est pas précisé dans le diagramme que le décalage estréglable de 0 à 4 ohms par incréments de 0,5 ohms.

CARACTÉRISTIQUES

La caractéristique d’impédance du dispositif mho forme un cercle;elle est représentée à la figure 4.

On peut augmenter le diamètre du cercle en choisissant des prisesd'amplitude inférieure sur le transformateur compensateur. Onrecommande de ne pas choisir une prise inférieure à 10 %.

CONSOMMATION

CIRCUITS DE COURANT

La charge qu'imposent les circuits de courant du relais GSY51A àchaque transformateur de courant, à 5 ampères, est décrite dans letableau IV pour chacune des prises de portée minimale, à 60 hertz.

TABLEAU IV

Prise de décalage,∅-N

R X W VA F.P.

2,04,06,0

0,1420,1100,081

0,0540,0650,170

3,552,752,025

3,302,3650,870

0,9300,8600,430

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À 50 hertz, la charge est légèrement moins élevée.

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CIRCUITS DE TENSION

La charge maximale imposée à chaque transformateur de tension, à120 volts et 60 hertz, est décrite dans le tableau V.

TABLEAU V

Prise de décalage,-N

R X W VA F.P.

00,51,02,54,0

705725752785855

451417377348297

12,5312,8413,1013,0612,93

14,8714,8214,6614,2813,67

0,8400,8660,8930,9140,945

À 50 hertz, la charge est légèrement moins élevée.

CALCUL DES RÉGLAGES

Le calcul des réglages d'un montage CEX-GSY n'est pas nécessairementun processus complexe. On peut évaluer approximativement les valeursde réglage du relais oeillère et du dispositif mho à partir d'ungraphe R-X, puis confirmer la validité des grandeurs obtenues aumoyen d'une analyse de stabilité

MÉTHODE GRAPHIQUE

Dans la méthode graphique simplifiée, l’alternateur est représentépar sa réactance transitoire (X'd). Il s’agit de dessiner la courbede la réactance transitoire, ainsi que celles de la réactance dutransformateur (XT) et de l'impédance du système (ZS), à la mêmeéchelle, sur un diagramme R-X dont l'origine se situe aux bornes del’alternateur, comme à la figure 18. Si l'impédance du système estvariable, on utilise la plus faible valeur possible, pour s'assurerque la caractéristique qui sera définie pour le relais oeillèrepermettra de détecter les lieux d’oscillation plus courtscorrespondant aux plus faibles impédances.

On dessine alors la droite de l'impédance totale entre les points Cet D. L'angle compris entre cette droite et l'axe horizontal estl'angle système. La caractéristique système étant ainsi établie, onpeut déterminer les valeurs de réglage du relais oeillère.

VALEURS DE RÉGLAGE DU RELAIS OEILLÈRE

Toujours selon la figure 18, la distance de l'origine à lacaractéristique du relais oeillère (N) et l'angle entre cettecaractéristique et l'axe horizontal (B) sont deux grandeursréglables individuellement pour chaque droite de la caractéristiquedu relais. On choisit en général l'angle B de manière à ce que lesdeux droites de la caractéristique soient approximativementparallèles à la droite de l'impédance totale (CD). On détermine

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généralement la distance entre les droites de la caractéristique desorte qu’au point de l’oscillation où le relais oeillère est excité,l'angle S entre l’alternateur et le système soit de 120°. Cet anglese mesure entre des lignes de constructions tracées à partir despoints C et D, à un angle de 30° par rapport à la droite del'impédance totale (CD). On dessine ensuite les droites de lacaractéristique du relais oeillère en les faisant passer par lessommets des angles de 120° (points E et F); elles coupent l’axehorizontal à un angle B. Voir la figure 18. Il est à noter que labissectrice des angles de 120° (ligne pointillée), passe par lecentre d'impédance du système; elle correspond donc au lieud’oscillation de l’impédance dans le cas où le rapport de la tensioninterne de l’alternateur à la tension du réseau est égal à un (1).

RÉGLAGE DU DISPOSITIF MHO

Le dispositif mho doit être réglé de manière à provoquer ledéclenchement pour tout lieu d’oscillation de l’impédance trouvantson origine dans la zone des bornes haute tension du transformateurélévateur jusqu'à l'intérieur de l’alternateur. À cette fin, onbranche généralement le dispositif de manière à ce que sa portéeavant soit orientée vers l’alternateur et on règle le décalage envue d’englober la réactance du transformateur dans lacaractéristique, avec une certaine marge de sûreté.

La portée avant du dispositif doit être suffisante pour détectertout lieu d’oscillation traversant l’alternateur, mais pas lesoscillations transitoires stables. Une portée avant égale à 2 à 3fois la réactance transitoire de l’alternateur (X'd) répond à cecritère.

Le décalage doit être réglé de manière à rendre détectable tout lieud’oscillation traversant les bornes haute tension du transformateurélévateur. Une valeur égale à 1,5 à 2 fois la réactance dutransformateur convient dans la plupart des cas. Si le décalage estcorrectement réglé, le cercle décalé se trouve à l’extérieur de lacaractéristique du relais oeillère si le lieu d’oscillation traverseles bornes haute tension du transformateur, comme on peut le voir àla figure 18. L’écart du cercle par rapport à l’« oeillère » assurela coordination du dispositif mho et du relais oeillère dans un telcas d’oscillation extrême. Il peut s'avérer difficile de réussir ceréglage si impédance système est élevée, comme on le verra ci-après.

Il est à noter que pour permettre la détection d’une oscillationpassant par les bornes haute tension du transformateur, le décalagefait « déborder » la caractéristique dans le réseau. Il est doncpossible que le montage détecte une oscillation se produisant àl'extérieur de la zone de l’alternateur. Toutefois, cette situationest peu probable, puisque le lieu d’oscillation se trouverait alorsprès du point d'équilibre du relais, où le relais réagit lentement.Ainsi, le dispositif de protection du réseau a généralement le tempsde s’exciter avant que le montage de protection contre les rupturesde synchronisme ne réagisse. De toute façon, il est généralement

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admis que le déclenchement de la machine dans ces conditions par lemontage CEX-GSY équivaut à une protection supplémentaire.

VÉRIFICATION DES RÉGLAGES

Une fois les valeurs de réglage établies, il faut en vérifier lavalidité au moyen des lieux d'impédance réels définis à l’aide desanalyses de stabilité. Aux figure 19, 20, 21 et 22, on compare,respectivement, les réglages calculés avec les lieux d’impédanceprévus à des impédances système égales à 0,05, 0,09, 0,2 et 0,4 foisl’impédance de l’alternateur. En vue de faciliter la comparaisonavec les caractéristiques du relais, ces exemples sont exprimés enohms du secondaire.

La figure 19 représente le lieu d'impédance probable lorsquel'impédance système relative est de 0,05 et que le régulateur detension est hors service. Dans ce cas, le lieu d'impédance estplutôt court, ce qui le rend difficile à détecter. Lacaractéristique du relais oeillère étant réglée à un angle de 120°entre alternateur et réseau (lignes pleines à la figure 19), le lieud'impédance traverse à peine la droite caractéristique gauche durelais oeillère. On peut augmenter la marge de détection dans detelles conditions en décalant la caractéristique du relais oeillèrevers la droite (lignes pointillées). De plus, on doit maintenir laportée avant du dispositif mho au double de la réactance transitoirede l’alternateur (X'd), comme dans l'illustration, pour garantir quele lieu d'impédance sorte de la caractéristique du dispositif mho etprovoque ainsi le déclenchement.

La figure 20 illustre les conditions d'application types du montageCEX-GSY en cas d'une impédance système relative de 0,09. Lesréglages déterminés précédemment pour le relais oeillère et ledispositif mho devraient alors donner des résultats satisfaisants etne pas nécessiter de modification. La figure montre aussi qu'ilexiste une marge amplement suffisante entre le lieu d'impédancestable probable et la portée avant du dispositif mho, établie ici à3 fois la réactance transitoire (X'd).

La figure 21 illustre les conditions d'application types du montageCEX-GSY en cas d'une impédance système relative de 0,2. Dans cetexemple, les réglages fondés sur les calculs précédents donneraientdes résultats satisfaisants et ne nécessiteraient aucunemodification.

La figure 22 illustre les conditions d'application du montageCEX-GSY en cas d'une impédance système relative de 0,4. Les réglagescalculés sont satisfaisants, mais la distance entre lescaractéristiques du dispositif mho et du relais oeillère dans le casd’oscillations passant près des bornes haute tension dutransformateur peut être considérées un peu juste. Toutefois, laportée du dispositif mho étant réglée à sa valeur maximale de4 ohms, elle ne peut être augmentée davantage.

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Si l'on souhaite augmenter le jeu, on peut transférer les relais auxbornes haute tension du transformateur, comme le montre lafigure 23. Dans ce cas, un décalage de 3 ohms assure une marge plusgénéreuse entre les caractéristiques du CEX et du dispositif mho. Leproblème de l'espacement des caractéristiques du relais oeillère etdu dispositif mho aux oscillations extrêmes ne se présente qu’en casd'impédance système élevée.

On a noté plus tôt que si l'impédance système est variable, on doitutiliser la plus faible valeur possible pour calculer les réglages.En général, si les réglages donnent des résultats satisfaisants avecl'impédance minimale, ils conviendront aussi aux impédances plusélevées. Par exemple, si la plage d'impédances système relative vade 0,05 à 0,2, il apparaît clairement que les réglages correspondantà la valeur 0,05 permettront la détection du plus grand lieud'impédance correspondant à l’impédance système de 0,2. Par contre,si le montage est réglé en fonction de l'impédance relative de 0,2(figure 21), il ne pourra pas détecter le plus petit lieud’impédance, comme on peut le voir à la figure 19.

En terminant, il est à noter que si la méthode graphique simplifiéedemeure approximative, elle permet néanmoins de se faire une idéeassez précise de l'emplacement réel du lieu d’impédance. Comme onl’a fait remarquer plus tôt, la bissectrice de l'angle de 120° entrealternateur et réseau coupe le lieu d'impédance si le rapportEG/ESYS = 1. Comme on peut le voir aux figures 19 à 22, les lieuxd'impédance réels sont à peine plus bas que ce centre d'impédance.

Il importe de souligner que les lignes directrices et les donnéesprésentées ici sont fondées sur une analyse de caractère général;elles ne tiennent pas nécessairement compte de tous les paramètrespossibles d’alternateurs et de réseaux, ni des effets réciproquesd'autres alternateurs. La seule façon de définir l’ensemble deseffets qui entrent en jeu est de procéder à l'analyse spécifique del’ensemble alternateur-réseau à protéger. Par conséquent, onrecommande à l'utilisateur de définir la caractéristique réelle derupture de synchronisme de chaque alternateur concerné, en tenantcompte de l'ensemble des effets du réseau.

CONSTRUCTION

Le relais SLY92A est monté dans un grand boîtier débrochable profondà deux sorties (L2D) dotée chacune de bornes de connexion externes.

Les connexions électriques entre le relais et les bornes du boîtiersont réalisées au moyen d'une fiche de connexion.

Un balai auxiliaire est affecté à chacun des circuits du boîtierdébrochable, comme on peut le voir à la figure 6, afin d’assurer unchevauchement suffisant entre le balai, les lames du relais et labarre de court-circuit.

GÉNÉRALITÉS

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RELAIS DÉBROCHABLES

Puisque dans les conditions de service, tout relais fonctionne dansson boîtier, on recommande de toujours d’essayer le relais dans sonboîtier ou dans un boîtier équivalent en acier. Ainsi, on assure lareproduction, pendant l'essai, de tout effet magnétique del'enceinte. Il est possible de mettre le relais à l'essai sansl'enlever du panneau où il est monté grâce à la fiche d'essai12XLA13A, qui ne se connecte qu'au relais, ce qui évite touteperturbation des barres de court-circuit présentes dans le boîtier.Bien entendu, on peut aussi utiliser la fiche d'essai 12XLA12A. Pluspolyvalente, elle exige toutefois plus de précautions ainsi que lecourt-circuitage du transformateur de courant à l’aide de cavaliers,puisqu'elle se raccorde à la fois au relais et aux circuitsexternes. Pour obtenir de plus amples renseignements sur les fichesd'essai XLA, se reporter au manuel d'instructions GEI-25372.

EXIGENCES D’ALIMENTATION

Tous les dispositifs fonctionnant au courant alternatif sontsensibles à la fréquence. Puisque toute onde non sinusoïdale secompose d'une fréquence fondamentale et de ses harmoniques, elleperturbe les dispositifs à courant alternatifs (comme les relais).

Par conséquent, il est essentiel d'utiliser une source de courant oude tension à ondes sinusoïdales pour mettre à l'essai convenablementun relais à courant alternatif. Il est impossible d'exprimer lapureté de l'onde sinusoïdale (c'est-à-dire l'absence d'harmoniques)par un nombre fini pour un relais donné; toutefois, toute onde nonsinusoïdale perturbe les relais à circuit accordé, à réseau R-L ouR-C ou à électroaimants de saturation (comme les relais desurintensité temporisés).

Par ailleurs, il convient d'utiliser une source c.c. et non unesource redressée biphasée pour mettre à l'essai un relais àalimentation de commande c.c. En effet, à moins d'êtreconvenablement filtrée, l'alimentation redressée ne peut assurer lefonctionnement normal de la plupart des relais en raison de seschutes caractéristiques, qui risquent, par exemple, de faire claquerles diodes Zener. En règle générale, la source c.c. ne doit pasprésenter d'ondulations de plus de 5 %.

ESSAIS DE RÉCEPTION

Il est recommandé d'examiner le relais et de le mettre à l'essai dèsréception pour s'assurer qu'il n'a subi aucun dommage durantl'expédition et que les réglages n'ont pas été faussés.

INSPECTION VISUELLE

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Vérifier les données de la plaque signalétique pour s'assurer que lenuméro de modèle et le courant nominal du relais correspondent à cequi a été commandé.

Retirer le relais de son boîtier et s'assurer qu'aucune pièce mouléen'est fendue et que le relais ne présente aucune autre trace dedommage.

INSPECTION MÉCANIQUE

1. Vérifier les réglages mécaniques en fonction du tableau VI.

TABLEAU VI

Dispositif mho Paramètres mécaniquesJeu, extrémité de l'axe pivotant

Écartement des contactGlissement des contacts

0,005 à 0,008 po0,055 à 0,065 po0,003 à 0,005 po

2. Actionner manuellement le contact du dispositif mho pour vérifiersi l'élément mobile pivote sans friction.

3. S'assurer que le ressort de commande n'est pas déformé et quel'autre spire n'est pas accrochée derrière le montant où est soudéle ressort.

4. Vérifier manuellement si les relais téléphoniques s'actionnentsans friction et s'assurer qu'ils ne présentent pas de dommages.

5. S'assurer que le relais annonciateur n'est pas endommagé et queses contacts de déplacent sans friction.

6. Vérifier si la disposition des lames de contact et les barres decourt-circuit dans le relais et le boîtier correspondent au schémade circuit interne du relais (figure 3).

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ESSAIS ÉLECTRIQUES

Nota : effectuer tous les essais électriques avec le relais dansson boîtier ou dans un boîtier d'essai équivalent en acier.

Réaliser le montage d'essai illustré à la figure 7 et décrit dans letableau VII.

TABLEAU VII

Brancher le fil A à la borne 17Brancher le fil B à la borne 18Brancher le fil C à la borne 7Brancher le fil D à la borne 10

Relier les bornes 8 et 9 à l'aide d'un cavalier

Brancher une lampe témoin au contact normalement ouvert dudispositif mho, qui se trouve du côté gauche en vue avant.

Avant toute vérification du calibrage du dispositif mho, il fauttenir déterminer la nature du calibrage, soit l’une de deuxpossibilités :

1. le relais a été calibré en fonction d'un essai standard en usine,ou

2. le relais a été calibré selon les valeurs recommandées par leclient. Si c'est le cas, ne pas modifier les réglages.

DISPOSITIF MHO - ESSAIS DE RÉCEPTION (RÉGLAGE STANDARD EN USINE)

Mettre le relais de niveau, dans son boîtier ou dans un boîtierd'essai, en position verticale. Établir les conditions d’essaici-dessous.

1. Sélectionner la prise 100 % sur le transformateur compensateur. 2. Placer les deux fils de sélection de la portée de manière à

obtenir le réglage de 4 ohms ∅-N, c’est-à-dire :

le fil 2A dans la prise 0; le fil 2B dans la prise 4.

3. Placer les fils de sélection du transducteur magnétique (H et L) à

la prise 0 du bloc de décalage.

Avant de mettre le circuit sous tension, s'assurer que le porte-lames mobile du dispositif mho ferme le contact droit, en vue avant.

Essais directionnels

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Appliquer une tension de 120 volts à la fréquence nominale, à uneintensité de 5 ampères.

Régler le transducteur de manière à obtenir un angle de phase de 90°d'avance. Réduire la tension à 3 volts et le courant à 0 ampères.Augmenter progressivement le courant; le contact gauche doit sefermer à une intensité de 1,5 à 2,0 ampères.

À partir de la valeur d'excitation, augmenter très rapidement lecourant à 60 ampères et s'assurer que le contact gauche reste fermé.Ne pas maintenir le courant trop longtemps à cette intensité;autrement, le relais va surchauffer et risque ainsi de subir desdommages.

Réduire le courant à zéro et couper la tension aux bornes 17 et 18.Relier ces deux bornes à l'aide d'un cavalier. S'assurer que lecontact gauche s'ouvre. Porter de nouveau le courant de 0 à60 ampères. Le contact gauche doit rester ouvert.

Retirer le cavalier des bornes 17 et 18 et brancher la source detension aux bornes, comme on peut le voir dans le schéma de circuitdu montage d'essai (figure 7).

Portée

Appliquer une tension de 120 volts et augmenter l'intensité jusqu'àla fermeture du contact gauche, qui devrait se produire à un courantde 14,80 à 15,15 ampères. S'assurer que le dispositif de réglage del’angle de phase est réglé à 90° pendant cet essai.

Angle de couple maximale

Afin de vérifier l'angle de couple maximal du dispositif mho,vérifier la portée successivement à 30° de part et d'autre del'angle du couple maximal.

Vérifier la portée à 60° et 120° en sélectionnant ces valeurs aumoyen du dispositif de réglage de l’angle de phase.

Appliquer une tension de 120 volts; le contact gauche s'ouvre.Augmenter le courant jusqu'à ce que le contact gauche se ferme, cequi devrait se produire à une intensité de 17,0 à 17,7 ampères à 60°et à 120° d’avance.

Essais supplémentaires de la portée

Pour vérifier les deux autres prises de portée, régler la portée,l'angle de phase et la tension selon le tableau VIII et vérifier lecourant nécessaire pour faire fonctionner le dispositif mho.

TABLEAU VIII

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Prisede A

PortéeB

Portée ∅ - ∅

Angle dephase

(avance)

Tensionappliquée

Courantd'excitation

22

04

4,012,0

90°90°

60 V120 V

14,55 -15,45

9,7 - 10,3

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Essais de décalage

Le décalage étant effectué dans la direction opposée au relais, sonangle est de 270° en avance.

Le tableau IX donne la liste des portées ohmiques des prises dedécalage.

Appliquer la tension et un courant de 5 ampères, régler l'angle dephase à la valeur indiquée, puis augmenter le courant. Le relaisdoit fonctionner entre les valeurs précisées dans la colonne« Courant d'excitation ».

TABLEAU IX

Prise dedécalage ∅ - N

Portéeohmique∅ - ∅

Angle dephase

(avance)

Tensionappliquée

Courantd'excitation

0,5 Ω1,0 Ω2,5 Ω4,0 Ω

1,0 Ω2,0 Ω5,0 Ω8,0 Ω

270270270270

20 V40 V100 V120 V

18 - 2218 - 2218 - 22

14,5 - 16,5

Se reporter à la section ENTRETIEN si l'un des essais ne donne pasles résultats escomptés.

Relais annonciateur

Brancher les borne indiquées dans les paragraphes suivants à uncircuit c.c. composé d'une source c.c. de 125 volts, d'un rhéostatet d'un ampèremètre, les bornes de la bobine de l'annonciateur étantmontées en série par rapport à la source. Le circuit d’essai doitassurer une plage d'intensités de 0,03 à 2,0 ampères.

Brancher à la borne 11 l’une des bornes du circuit d'essai destinéesà la bobine. Branche l'autre à la borne 19. Relier les bornes 19 et1 au moyen d'un cavalier externe.

Le cavalier externe sert à vérifier si le circuit d'annonce etd’isolement (STI) fonctionne normalement. Si le cavalier n'est pasplacé sur les bonne, l'essai endommagera le ressort de commande ducontact M/b normalement fermé du dispositif mho.

Réduire le courant à environ 0.

Fermer le contact M/b (normalement fermé) du dispositif mho;augmenter progressivement le courant jusqu'à excitation du relaisannonciateur. Ouvrir le contact M/b et s'assurer que l'annonciateurl’isole efficacement du circuit. Tout en maintenant ouvert lecontact M/b, réduire l'intensité du courant continu pour vérifier lecourant de désexcitation de l’annonciateur. Les courantsd'excitation et de désexcitation sont énumérés dans le tableau X.

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TABLEAU X

Prise del'annonciateur

Courant d'excitation(c.c.)

Courant dedésexcitation (c.c.)

0,60 A2,00 A

0,36-0,60 A1,20-2,00 A

0,15 ou plus0,50 ou plus

Pour changer de prise sans modifier les réglages mécaniques descontacts, procéder comme suit :

1. Retirer l'une des vis de la plaque gauche, en vue avant. 2. Placer cette vis dans la prise désirée de la plaque droite (plaque

de prise), en vue avant. 3. Retirer la vis de la prise à mettre hors circuit et la placer dans

le trou de la plaque gauche.

Transformateur compensateur

Le fil (H-L) du transducteur doit être branché à la prise 0 du blocde décalage.

Appliquer entre les bornes 17 et 18 une tension de 100 volts à lafréquence nominale et à une intensité nulle.

Mesurer la tension à chaque prise du transformateur compensateur àl'aide d'un voltmètre à haute impédance d’entrée. Brancher un fil duvoltmètre à la prise 0 du bloc du transformateur compensateur etl'autre à la prise voulue. La valeur mesurée doit être égale à lavaleur nominale de la prise (± 1 %).

Relais téléphoniques

Il faut vérifier la tension d'excitation, le temps d'excitation etle temps de désexcitation des relais téléphoniques, qui sont aunombre de six.

Réaliser le montage d'essai illustré à la figure 8 et utiliser lesparamètres d’essai donnés dans le tableau XI. Toujours brancher lasource c.c. négative à la borne 2 pour mettre à l'essai les relaistéléphoniques.

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TABLEAU XI

Essais Relais téléphoniquesvoir fig. 8 X X1 X2 X3 X4 X5

Connexions A-B Bornes2-20

Bornes2-12

Bornes2-15

Bornes2-6

Bornes2-3

Bornes2-15

Connexions C-D Bornes13-14

Bornes4-5

Bornes4-5

Bornes1-16

Bornes4-5

Bornes4-5

Actionner à lamain

Contact mhoNO

X-5 X1X4

--

X2 X1X4

Tensiond'excitation

80 %de Vnom.ou

moins

80 %de Vnom.ou

moins

80 %de Vnom.ou

moins

80 %de Vnom.ou

moins

80 %de Vnom.ou

moins

80 %de Vnom.ou

moins

Tempsd'excitation

0,008s oumoins

0,008s oumoins

0,008s oumoins

0,008s oumoins

0,008s oumoins

0,008s oumoins

Temps dedésexcitation,secondes

0,2000,220

0,2000,220

0,2000,220

0,2000,220

0,2000,220

0,2000,220

En raison de la brièveté du temps d'excitation d'un relaistéléphonique, il est recommandé de mesurer ce paramètre au moyend'un chronomètre électronique et d'un commutateur d'amorçage avecune erreur de temps minimale entre les deux pôles.

La tension d'excitation se définit comme la valeur à laquellel'armature du relais téléphonique est excitée et ferme le circuit ens'appuyant sur le pôle inducteur lors l’application progressive dela tension c.c.

Le temps d'excitation se définit comme la période comprise entre lamise sous tension instantanée du relais téléphonique et la fermetured'un contact «a» (normalement ouvert).

Le temps de désexcitation se définit comme la période comprise entrela mise hors tension du relais téléphonique et l'ouverture d'uncontact «a», lorsque la tension chute brusquement de la valeurnominale à 0.

DISPOSITIF MHO - ESSAIS DE RÉCEPTION (RÉGLAGE EN USINE SELON LESPARAMÈTRES DU CLIENT)

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Si le relais a été réglé en usine selon les paramètres établis parle client dans le bon de commande, on recommande d’effectuer lesessais ci-dessous.

1. Inspection visuelle - comme précédemment. 2. Inspection mécanique - comme précédemment. 3. Essais électriques (dispositif mho) - nouvelle marche à suivre;

voir ci-dessous, en commençant par l'Essai directionnel. 4. Circuit annonciateur - comme précédemment. 5. Transformateur compensateur - comme précédemment. 6. Relais téléphoniques - comme précédemment.

Les relais dont le client a spécifié les réglages sont calibrés enusine avant l'expédition. Par conséquent, ne pas en modifier lesréglages.

Essai directionnel

Si le relais est calibré en fonction d'une application donnée, onpeut omettre l'essai directionnel parce que la portée avant et laportée arrière du relais auront toutes deux été fixées. Une fois lerelais mis de niveau, en position verticale et dans son boîtier ouun boîtier d'essai analogue, s'assurer que le contact normalementfermé est fermé.


Le courant de travail nécessaire pour assurer l'excitation secalcule au moyen de l'équation ci-dessous.

ITension appliquée

Portée ohmique ( - )excitation =

∅ ∅(Avance de 90°)

Appliquer une tension suffisante, sans dépasser la tension nominaledu relais, pour fournir un courant de travail aussi élevé quepossible, jusqu'à concurrence de 20 ampères.

Angle de couple maximal

Régler l'angle de phase à 60 d'avance. Le courant de travailnécessaire pour assurer l'excitation se calcule au moyen del'équation ci-dessous.

ITens i on app l i quée

Po r t ée ohmi que ( - ) x c o s 3 0e x c i t a t i on o

=∅ ∅

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(Avance de 60°)

Régler l'angle de phase à 120° d'avance. Le courant de travailnécessaire pour assurer l'excitation devrait être environ identiqueà celui calculé pour l'angle de 60° d'avance (à 3 % près).

Autres prises de portée

Ne pas vérifier les autres prises portée, puisque la mise en oeuvredes spécifications du client implique la modification descaractéristiques du dispositif mho. Ainsi, les portées minimales debase des diverses prises ne correspondent plus aux valeurs nominalesindiquées sur le bloc.

Essais de décalage

Vérifier le décalage en fonction de la valeur spécifiée par leclient.

Régler l'angle de phase à 270° d'avance.

Calculer la valeur du courant nécessaire pour assurer l'excitationau moyen de l'équation suivante :

ITens i on app l i quée

Po r t ée ohmi que ( - )e x c i t a t i on =

∅ ∅(Avance de 270°)

Appliquer une tension suffisante, sans dépasser la tension nominaledu relais, pour fournir un courant de travail aussi élevé quepossible, jusqu'à concurrence de 20 ampères.

PROCÉDURE D’INSTALLATION

INSPECTION

Inspecter toutes les pièces et composantes du relais selon lesinstructions données à la section ESSAIS DE RÉCEPTION.

Vérifier si les renseignements figurant sur la plaque signalétiquecorrespondent à ce qui a été commandé.

Vérifier si les lames de contact et les barres de court-circuitaprésentes dans le relais et dans le boîtier correspondent au schémade circuit interne (figure 3).

EMPLACEMENT

Installer le relais dans un local propre et sec, exempt depoussières, à l'abri de vibrations excessives, et bien éclairé afinde faciliter l'inspection et les essais.

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POSE

Installer le relais sur une surface verticale, en positionverticale, aussi de niveau que possible.

On trouvera à la figure 9 le schéma extérieur du relais et le patronde perçage de la paroi.

CONNEXIONS

Le schéma de circuit interne du relais se trouve à la figure 3.

Le schéma des connexions externes du relais est présenté aux figures10A et 10B.

À moins que le relais ne soit monté sur une paroi d'acier qui assureen soi la mise à la terre du boîtier, il est recommandé de mettre leboîtier à la terre en fixant à une vis de montage un conducteur encuivre S de calibre minimal 12B, ou l'équivalent.

INSPECTION MÉCANIQUE

Vérifier les réglages mécaniques en fonction du tableau VI de lasection ESSAIS DE RÉCEPTION.

VÉRIFICATIONS PÉRIODIQUES ET ENTRETIEN COURANT

En raison du rôle crucial des relais de protection dans lefonctionnement du système d'alimentation, il importe de suivre unprogramme d'essais réguliers. Les intervalles d'essais doivent êtreétablis en fonction des conditions ambiantes, du type de relais etde l'expérience que l'utilisateur détient des essais réguliers.Jusqu'à ce que l'utilisateur ait acquis suffisamment d'expériencepour être en mesure de déterminer l'intervalle le mieux adapté à sesbesoins précis, on suggère d'effectuer les essais présentés à lasection ESSAIS DE RÉCEPTION à des intervalles d'un à deux ans.

NETTOYAGE DES CONTACTS

Pour nettoyer des contacts en argent fin, utiliser un outil depolissage souple. Il s'agit d'une bande métallique souple à surfacedépolie et rainurée, ressemblant à une lime ultra-fine. Cette lime aune action polissante si fine qu'elle élimine rapidement etcomplètement la corrosion sans laisser de rayures sur les contacts.Grâce à sa souplesse, elle permet de nettoyer le véritable point decontact. Ne jamais nettoyer les contacts en argent fin au moyen decouteaux, de limes ou de papier ou toile émeri. On peut se procurerauprès de l'usine un outil de polissage comme celui décrit ci-dessus.

ENTRETIEN (CALIBRAGE STANDARD EN USINE)

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Vérifier les circuits auxiliaires du relais (voir la section ESSAISDE RÉCEPTION).

Réaliser le montage illustré à la figure 7 et décrit dans letableau VII pour calibrer le dispositif mho.

Dans le cas où il faudrait recalibrer le dispositif mho, utiliser lamarche à suivre suivante, en se reportant aux instructions de lasection ESSAIS DE RÉCEPTION (RÉGLAGE STANDARD EN USINE)


Se reporter à l'illustration de la cloche d'induction du relaisGSY51A, à la figure 12. La disposition des composantes est illustréeaux figures 1 et 2.

Le ressort de commande est réglé de manière à assurer les conditionsd'excitation décrites à la section ESSAIS DE RÉCEPTION, où l'onprécise que le courant d'excitation doit se situer dans une plage de1,5 à 2,0 ampères à un angle de phase de 90° d'avance, la tensionétant réduite à 3 volts. Si le relais ne s'actionne pas dans cetteplage d’intensités, régler le ressort au moyen de la bague deréglage montrée à la figure 12, en insérant un tournevis dans lafente. Tourner la bague ver la droite pour augmenter le courantd'excitation et vers la gauche, pour le réduire.

La sensibilité directionnelle décrite à la section ESSAIS DERÉCEPTION est modifiable par le réglage du noyau (stator interne) durelais.

Pour ce faire, tourner le noyau avec la clef spécialement prévue àcet effet (n° de cat. 0178A9455 PT 1). Insérer la clef sous lerelais pour la placer sur la rondelle en D du dispositif de blocagedu noyau, illustré à la figure 11. En raison de la nature dudispositif de blocage, il n'est pas nécessaire de le desserrer pourtourner le noyau. On peut tourner le noyau à 360° dans les deuxdirections sans desserrer le dispositif de blocage.

Portée

La portée se règle au moyen du rhéostat R11, qui est le rhéostat duhaut sur le support, juste à gauche du dispositif mho. Voir lesfigures 1 et 2.

Angle de couple maximal

L'angle de couple maximal se règle à l'aide du rhéostat R21, de labobine de réactance X21 ou des deux. Il est préférable d'employer lerhéostat R21, mais il n'y a aucun inconvénient à utiliser labobine X21 au besoin. Le R21 est le rhéostat du bas, sur le support,juste à gauche du dispositif mho. La bobine X21 est montée au-dessusdu dispositif mho, à droite de la plaque de montage.

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Autres prises de portée

Les deux autres prises de portée ne nécessitent aucun réglage. Leurdegré de précision est fonction du réglage de la portée décritprécédemment et de leur rapport du nombre de tours. Une marged'erreur de ± 3 % de la valeur indiquée est acceptable.

Prises de décalage inverse

Les prises de décalage inverse ne sont pas réglables. L'angle dutransducteur se règle au moyen de la résistance R-63A et le degré deprécision est fonction du nombre de tours de la bobine. Une marged'erreur de ± 10 % par rapport à la valeur indiquée est acceptable.Le rhéostat R-63 est monté au-dessus du dispositif mho, à gauche dela résistance X-21.

ENTRETIEN (RÉGLAGE EN USINE SELON LES PARAMÈTRES DU CLIENT)

Il a été recommandé de calibrer en usine le relais GSY51A enfonction de l'utilisation prévue par le client en raison de certainschangements des caractéristiques du réglage standard qui seproduisent lorsque le réglage des prises du transformateurcompensateur ou du transducteur est modifié.

Le client doit spécifier la portée en ohms phase à neutre à 90°d'avance, et la portée en ohms phase à neutre 270° d'avance. Lerelais sera réglé en usine selon ces spécifications, avantl'expédition au client.

Dans le cas où il serait nécessaire de recalibrer le relais,employer la marche à suivre suivante.



Si le relais est réglé pour porter à la fois vers l’avant et versl’arrière, il n'est pas nécessaire de procéder à un essaidirectionnel. Il faut toutefois effectuer une inspection visuelleconsistant à vérifier que le contact normalement fermé (à droite, envue avant) est fermé lorsque le relais de trouve de niveau, enposition verticale et en état de désexcitation.

Les effets de la modification du réglage de la prise de décalageinverse après le calibrage du relais en fonction des spécificationscorrespondant à une application donnée sont illustrés aux figures13, 14, 15 et 16.

La figure 13 montre la caractéristique d'un dispositif mho dont lescalibrages sont de 8 Ω, ∅-N, à 90° d'avance, et 4 Ω, ∅-N, à 270°d'avance, selon les indications de la section ESSAIS DE RÉCEPTION,RÉGLAGE EN USINE SELON LES PARAMÈTRES DU CLIENT.

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Les figures 14, 15 et 16 montrent les effets sur la caractéristiquedu dispositif mho du déplacement du fil de sélection du décalage dela prise 4 Ω à la prise 2,5 Ω, puis à la prise 1,0 Ω, enfin à laprise 0,5 Ω.

L'angle de couple maximal passe de 90° à 98° d'avance de la prise de4 Ω à la prise de 0,5 Ω. On peut voir le « gonflement » de lacaractéristique dans la direction opposée lorsque le fil est déplacéde la prise supérieure à la prise inférieure. Le diamètre de lacaractéristique (figure 13) est de 11,84 Ω phase à neutre lorsque laprise de décalage de 4 Ω est en fonction. La réduction du décalageentraîne celle du diamètre de la caractéristique, comme on peut levoir dans le tableau XII.

TABLEAU XII

Prise dudispositif

∅-N

Prise dedécalage

∅-N

Réglage dutransformateurcompensateur

Diamètre ducercle

6 Ω6 Ω6 Ω6 Ω

4,0 Ω2,5 Ω1,0 Ω0,5 Ω

50 %50 %50 %50 %

11,85 Ω10,99 Ω10,62 Ω10,80 Ω

Bien que cette condition soit réelle, le relais est réglable pourtoute combinaison de décalage, de portée et de compensation. Lesréglages nécessaires pour calibrer le relais en fonction d'unparamètre donné sont énumérés dans le tableau XIII.

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TABLEAU XIII

Vérification, portéeet angle

Angle de portée Composante à régler

AvantInverse

∠ couple maxi∠ couple maxi

Avance 90°Avance 270°Avance 0°

Avance 180°

R11R63

R21/X21R21/X21

La portée décalée ne se règle pas. Elle est proportionnelle aurapport du nombre de tours de la bobine du transducteur.

Régler proportionnellement toutes les composantes jusqu'à obtentiondes limites de calibrage.

PIÈCES DE RECHANGE

Il importe de tenir un stock de pièces de rechange suffisant pourqu'il soit possible de remplacer rapidement toute pièce usée, briséeou endommagée.

Pour commander des pièces de rechange, s'adresser au bureau de ventele plus proche de la General Electric Company. Préciser la quantitéet le nom de la pièce ainsi que le numéro de modèle complet durelais auquel elle est destinée. Si possible, fournir le numéro decommande du relais.

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Figure 1 (8043152) Relais GSY51A hors du boîtier, vue avant, sansla plaque signalétique.

RELAISANNONCIATEUR À GÉLEVÉE

BLOC DE PRISES DECOMPENSATION

TRANSFORMATEURCOMPENSATEUR

PORTE-LAMESMOBILES

DISPOSITIF DECONDUCTANCE

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Figure 2 (8043153) Relais GSY51A hors du boîtier, vue arrière, sansla plaque signalétique.

RELAISANNONCIATEUR À GÉLEVÉE

BLOC DE PRISES DECOMPENSATION

PRISES DEPORTÉE

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Figure 3 (0257A9608-2, sch. 1 et 2) Schéma de circuit du relaisGSY51A.

LAME COURT-CIRCUIT

MODÈLE NUMÉRO

RÉSISTANCE, OHMS

BOB. X, X1, X2, X4, X4

BOBINE X3

CAPACITÉ

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Figure 4 (0269A3045-0) Caractéristique du relais GSY51A avecdécalage.

COMPENSATION

AVANCE

DE

4 ohms

3 ohms

2 ohms

1 ohm

1 ohm

2 ohms

3 ohms

4 ohms

GEK-106596

- 37 -

RELAIS CEH11ACARACTÉRISTIQUES DU RELAIS EN FONCTION DE LA PRISE DE 1 OHM DU

TRANSFORMATEUR COMPENSATEUR.TOUTES LES GRANDEURS SONT EXPRIMÉES EN OHMS PHASE-À-NEUTRE.

Figure 5 (0402A0978-0) Évolution de la caractéristique du relaisGSY51A en fonction de la réduction du réglage du transformateur

compensateur.

GEK-106596

- 38 -

Figure 6 (8025039) Vue en coupe du boîtier débrochable et des blocsdu berceau montrant le balai auxiliaire et la barre court-circuit.

FICHE DE CONNEXION BALAI PRINCIPAL BLOC DE CONNEXION

BALAI SECONDAIRE BLOC DE BORNESBARRE DE COURT-CIRCUIT

NOTA : LA FICHE DE CONNEXION ENTRE EN CONTACT AVEC LE BALAISECONDAIRE 1/4 PO AVANT LE BALAI PRINCIPAL DU BLOC DE BORNES.

GEK-106596

- 39 -

Figure 7 (0269A3000-0) Montage d'essai de l'élément de conductancedu relais GSY51A.

TRANSDUCTEUR

VARIAC(ALTERNOSTAT)

COMMANDEDU COURANT

RÉGLAGE

ANGLE DE

PHASE

GEK-106596

- 40 -

Figure 8 (0246A3787-1) Montage d'essai du relais téléphonique.

C.C.

TENSION ETFRÉQUENCENOMINALES

ARRÊT

CHRONO

MARCHE

GEK-106596

- 41 -

Figure 9 (K-6209276-3) Schéma extérieur du relais GSY51A et patronde perçage du panneau.

POSITION SUR LA PAROISEMI-ENCASTRÉ EN SURFACE

NUMÉROTATION DES BORNES(VUE ARRIÈRE)

VIS OUGOUJON 10-32

GOUJONS (4)POUR

INSTALL. ENSURFACE

DIMENSIONS

VERRE

VIS DEFIXATION (6) OUVERTURE

DANS LAPAROI

REMPLAÇANTLES TROUS DE

MONTAGE(FACULTATIF)

BOÎTIER

PAROI

GOUJONOUVERTURE

5/8 ÀPERCER

(4 TROUS)

¼PERCER6 TROUS

(6 MM)

TROUS 3/4 (19MM) (EN PERCER

20 AUX DEUXEXTRÉMITÉS)

PERÇAGE DE LA PAROI POURINSTALLATION EN SURFACE (VUE AVANT)

PERÇAGE DE LA PAROI POUR INSTALLATIONSEMI-ENCASTRÉE (VUE AVANT)

VUE MONTRANT LESFIXATIONS POURINSTALLATION EN

SURFACE SUR PAROID'ACIER

TYPE

GEK-106596

- 42 -

LÉGENDE

NO

DISPOSITI

FRELAIS

DESCRIPTION

21M

GSY51A

RELAIS MHO À DÉCALAGE ET RELAIS

AUXILAIRES

aCONTACT NORMALEMENT OUVERT

bCONTACT NORMALEMENT FERMÉ

POL

CIRCUIT DE POLARISATION

RESTR

CIRCUIT COMPENSATEUR

OP

CIRCUIT DE TRAVAIL

TR

COMPENSATEUR

X, X1,

ETC.

RELAIS TÉLÉPHONIQUES AUXILIAIRES

TS1

ANNONCIATEUR À BLOCAGE

5ON

PJC11A

(CODE 02)

RELAIS INSTANTANÉ À COURANT DE TERRE

21ST

CEX57E

RELAIS OEILLÈRE, RUPTURES DE

SYNCHRONISME

ARELAIS OEILLÈRE INFÉRIEUR

BRELAIS OEILLÈRE SUPÉRIEUR

b2

DÉCLENCHEUR

aCONTACT AUXILIAIRE

TC

BOBINE DE DÉCLENCHEMENT

DESSINS

DISPOSITIF

SCHÉMA DE

CIRCUIT

CONNEXIONS EXTERNES

CEX57E

0269A3037

006209274

GSY51A

0257A9608

006209276

PJC11A

0061746800

006174680

TR

AN

S-

FO

RM

AT

.D

U R

ELA

IS

SÉ

QU

EN

CE

DE

PH

AS

E1-

2-3

OU

3-2

-1

VO

IR N

OT

A 2

BR

AN

CH

ER

LE

S T

P A

FIN

D'O

BT

EN

IR 1

20 V

PH

AS

E-

À-P

HA

SE

ALT

ER

NA

TE

UR

NO

TA

1 -

PO

UR

INV

ER

SE

R L

A D

IRE

CT

ION

DE

LA

PO

RT

ÉE

AV

AN

T D

E 2

1M, I

NV

ER

SE

R L

ES

CO

NN

EX

ION

SD

ES

CT

AU

X B

OR

NE

S 7

-8 E

T 9

-10

NO

TA

2 -

OM

ET

TR

E L

ES

CA

VA

LIE

RS

EX

TE

RN

ES

PO

UR

OB

TE

NIR

UN

AN

GLE

DE

CO

UP

LE M

AX

IMA

L D

EP

LUS

DE

25°

(V

OIR

LE

TA

BLE

AU

DA

NS

LE

PR

ÉS

EN

T M

AN

UE

L)

DIR

EC

T.

DE

LA

PO

RT

ÉE

AV

AN

T D

E21

M

GEK-106596

- 43 -

Figure 10B(0108B9010-0, sch. 2) Schéma des connexions externestypes du relais GSY51A.

GEK-106596

- 44 -

Figure 11 (0208A3583-0) Réglage du noyau de l'élément deconductance du relais GSY51A.

A. STATOR INTERNE OU NOYAUB. ÉLECTROAIMANT ET BOBINESC. RONDELLE ONDULÉED. ÉCROU OCTOGONAL DE RÉGLAGE

DU NOYAUE. RONDELLE PLATEF. ÉCROU DE RETENUE DU NOYAU

GEK-106596

- 45 -

Figure 12 (8041447) Élément tétrapolaire à cloche du relais GSY51A.

PIVOT SUPÉRIEUR

BAGUE DE RÉGLAGEDU RESSORT

CONTACTSMOBILES

CONTACT FIXENORMALEMENTOUVERT

RESSORT DE COMMANDESUPÉRIEUR

CONTACT FIXENORMALEMENTFERMÉ

GEK-106596

- 46 -

Figure 13 (0269A3046-0) Calibrage du relais GSY51A, 8 Ω ∅-N avant,4 Ω ∅-N arrière.

COMPENS.RÉGL.

GEK-106596

- 47 -

Figure 14 (0269A3047-1) Contrôle de la caractéristique du relaisGSY51A, prise de compensation de 2,5 Ω ∅-N.

COMPENSRÉGL.

PORTÉE RÉELLE

D'AVANCE

GEK-106596

- 48 -

Figure 15 (0269A3048-1) Contrôle de la caractéristique du relaisGSY51A, prise de compensation de 1,0 Ω ∅-N.

COMPENS

RÉGL.

PORTÉE RÉELLE

D'AVANCE

GEK-106596

- 49 -

Figure 16 (0269A3049-1) Contrôle de la caractéristique du relaisGSY51A, prise de compensation de 0,5 Ω ∅-.

COMPENS

RÉGL.

PORTÉE RÉELLE

GEK-106596

- 50 -

<

Figure 17 (0257A6173-0) Courbes du relais GSY51A, états stable etdynamique.

PRÉCISION DES CARACTÉRISTIQUES STABLES ETDYNAMIQUES DE L'ÉLÉMENT DE CONDUCTANCE DURELASI GSY51LES VALEURS DÉFAUT, COURANT, ÉCHELLECORRESPONDENT À UNE PORTÉE MINIMALE DE BASEDE 2, 4 ET 6 OHMS. DONNÉES RECUEILLIES LORS DEDÉFAUTS PHASE-À-PHASE À UN ANGLE DE COUPLE DE90 D'AVANCE.

CARACTÉRISTIQUE STABLE

CARACTÉRISTIQUE DYNAMIQUE

T = PRISE DE COMPENSATION DE LA G

I3∅ = COURANT DE DÉFAUT TRIPHASÉ

COURANT DE DÉFAUT I3∅ , AMPÈRES

PORTÉEMIN. DEBASE

GEK-106596

- 51 -

Figure 18 (0208A8542-0) Valeurs de réglage types des relais CEX etGSY.

COMPENSATION

ÉLÉMENT DECONDUC-TANCE DUGSY

PORTÉEAVANT

ZS = IMPÉDANCE SYSTÈMEXT = RÉACTANCE DU TRANSFORMATEURX'd = RÉACTANCE TRANSITOIRE DE L’ALTERNATEUR

GEK-106596

- 52 -

GEK-106596

- 53 -

Figure 19 (0208A8543-0) Application du montage CEX-GSY pourZsystème relative = 0,05

LIEU DEL'IMPÉDANCE

OHMS SECONDAIRES


GEK-106596

- 54 -


LIEU DEL'IMPÉDANCESTABLE

LIEU DEL'IMPÉDANCEINSTABLE

OHMS SECONDAIRES


GEK-106596

- 55 -


LIEU DEL'IMPÉDANCE


OHMS SECONDAIRES

GEK-106596

- 56 -


LIEU DEL'IMPÉDANCE


OHMS SECONDAIRES

GEK-106596

- 57 -

Figure 23 (0208A8547-0) Application du montage CEX-GSY aux borneshaute tension, Zsystème relative = 0,4


OHMS SECONDAIRES

GEK-45441

- 58 -

GE Multilin

215 Anderson AvenueMarkham, Ontario, Canada L6E 1B3

gsy51a relais auxiliaire et de conductance pour la ...€™alternateur, du transformateur et du...

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