Module de relais de protection de transformateur ABB 1MRK002246-BD

Module de relais de protection de transformateur ABB 1MRK002246-BD - Protection complète des transformateurs de puissance

Le module de relais de protection de transformateur ABB 1MRK002246-BD représente une technologie de protection avancée pour les transformateurs de puissance dans les postes de distribution, les systèmes industriels de distribution d'énergie et les installations d'énergie renouvelable. Conçu avec des algorithmes de protection multifonctions et des capacités de surveillance intégrées, ce relais offre une détection complète des défauts incluant la protection différentielle, la protection contre les surintensités, la protection par défaut à la terre restreint (REF) et la surveillance de surcharge thermique pour protéger des actifs transformateurs critiques valant des millions de dollars.

Spécifications techniques principales

• Fonctions de protection : Différentielle, surintensité, défaut à la terre, REF, surcharge thermique
• Entrées de tension : Mesure de tension triphasée, 57,7-240V AC nominal
• Entrées de courant : 6 entrées TC pour protection différentielle et de secours
• Classe de TC : 1A ou 5A sélectionnable, charge <0,1VA par entrée
• Plage de fonctionnement : 10-400 % du courant nominal
• Sensibilité différentielle : Seuil de déclenchement réglable de 5 à 50 %
• Temps de fonctionnement : <20ms pour défauts internes à 2x seuil de déclenchement
• Protocoles de communication : IEC 61850, Modbus RTU/TCP, DNP3
• Entrées numériques : 16 entrées binaires programmables pour signaux externes
• Relais de sortie : 12 contacts de déclenchement/alarme configurables, 250VAC/8A
• Affichage : LCD rétroéclairé avec enregistrement d'événements et capture de formes d'onde
• Température de Fonctionnement : -40°C à +70°C plage industrielle étendue
• Alimentation : Entrée universelle 24-250VDC/110-240VAC

Algorithmes de protection avancés

Le 1MRK002246-BD intègre une logique de protection sophistiquée qui distingue les défauts internes du transformateur nécessitant une isolation immédiate des perturbations externes du système qui doivent être tolérées :

• Protection différentielle en pourcentage : Algorithme différentiel biaisé avec retenue harmonique détecte les défauts internes de bobinage, les défauts de noyau et les défaillances de traversée tout en restant stable lors des défauts externes et des conditions d'appel
• Blocage harmonique : La détection des 2e et 5e harmoniques empêche les déclenchements intempestifs lors de la mise sous tension du transformateur lorsque les courants d'appel magnétisant peuvent dépasser 10 fois le courant nominal
• Détection de défaut à la terre restreint (REF) : Détection de défaut à la terre à haute sensibilité pour les défauts bobinage-terre dans les systèmes à mise à la terre par résistance avec des réglages de déclenchement aussi bas que 5 % du courant nominal
• Protection thermique contre la surcharge : Le modèle de réplique thermique calcule la température du point chaud de l'enroulement en fonction du courant de charge et des conditions ambiantes, empêchant la dégradation de l'isolation due aux surcharges prolongées
• Sauvegarde de surintensité : Les éléments de surintensité temporisés fournissent une protection de secours pour les défaillances de zone différentielle et la coordination avec les dispositifs de protection en aval
• Protection contre la défaillance du disjoncteur : Initie un déclenchement à distance si le disjoncteur local ne parvient pas à éliminer le défaut dans un délai programmable

Solutions d'application industrielle

Ce relais de protection de transformateur répond aux exigences critiques de protection des actifs dans diverses applications de systèmes électriques où les défaillances de transformateurs entraînent des pannes prolongées et des dommages catastrophiques aux équipements :

• Transformateurs de postes utilitaires : Protège les transformateurs abaisseurs transmission-distribution (69kV/13,8kV typique) desservant des milliers de clients, empêchant les pannes en cascade dues aux défauts internes
• Distribution dans les usines industrielles : Protège les transformateurs moyenne tension dans les installations pétrochimiques, les aciéries et les usines de fabrication où la continuité du processus dépend d'une alimentation électrique fiable
• Intégration des énergies renouvelables : Surveille les transformateurs élévateurs dans les parcs éoliens et les installations solaires, en coordination avec les schémas de protection du réseau lors des événements de maintien en défaut
• Systèmes d'alimentation des centres de données : Fournit une protection redondante pour les transformateurs d'isolement UPS critiques et les transformateurs élévateurs de générateur dans les installations Tier III/IV
• Opérations minières : Protège les transformateurs de postes souterrains dans des environnements difficiles avec des courants de défaut élevés et un accès limité pour la maintenance
• Plateformes marines et offshore : Surveille les transformateurs à bord des navires et des plateformes offshore soumis à la vibration, à l'humidité et aux atmosphères corrosives
• Postes de traction ferroviaire : Coordonne la protection des transformateurs convertisseurs AC/DC dans les systèmes ferroviaires électrifiés avec charges de freinage régénératif

Architecture d'Intégration Système

Le 1MRK002246-BD fonctionne comme un dispositif électronique intelligent (IED) au sein des systèmes d'automatisation des postes, communiquant avec les maîtres SCADA, les contrôleurs de baie et les relais pairs via la messagerie IEC 61850 GOOSE pour un verrouillage à haute vitesse. Le relais publie des mesures en temps réel, l'état de protection et les enregistrements d'événements aux systèmes HMI du poste, permettant une surveillance et une analyse centralisées. L'intégration avec les unités de mesure synchrophasées (PMU) prend en charge les schémas de protection à grande échelle et l'analyse des perturbations post-défaut.

Excellence en Conception Ingénierie

• Diagnostics d'auto-surveillance : Supervision continue des circuits CT, des entrées de tension, de la continuité de la bobine de déclenchement et de l'électronique interne avec génération automatique d'alarme en cas de dégradation
• Enregistrement des perturbations : Capture d'onde haute résolution (16 échantillons/cycle) avec mise en mémoire tampon avant et après défaut pour une analyse détaillée des défauts et une validation des performances de protection
• Protection adaptative : Ajustement automatique des caractéristiques de pente différentielle en fonction de la position du tap du transformateur et des conditions de charge
• Fonctionnalités de cybersécurité : Contrôle d’accès basé sur les rôles, communications chiffrées et journalisation des audits conformes aux normes NERC CIP pour la protection des infrastructures critiques
• Architecture redondante : Entrées d’alimentation doubles et minuteries watchdog garantissent une disponibilité du relais supérieure à 99,99 % pour les applications critiques
• Configuration flexible : Les équations logiques programmables permettent des schémas de protection personnalisés, des schémas de transfert automatique et des séquences de délestage

Installation & Mise en Service

Le relais se monte dans des panneaux de contrôle de poste standard de 19 pouces avec borniers d’accès arrière pour câblage CT, VT et commande. L’installation comprend la vérification de la polarité des CT, les contrôles de phase de tension et les calculs de réglage de protection basés sur les données plaque signalétique du transformateur et les études de défaut système. La mise en service inclut des tests d’injection primaire et secondaire pour vérifier le fonctionnement de l’élément différentiel, la performance de la retenue harmonique et l’intégrité du circuit de déclenchement — nécessitant généralement 4 à 6 heures par des ingénieurs protection qualifiés.

Normes de qualité & conformité

Fabriqué en Suisse selon les systèmes de gestion de la qualité ISO 9001:2015 avec essais type conformes aux normes IEC 60255 pour relais de protection. Conforme à IEEE C37.91 pour la capacité de tenue aux surtensions, IEC 61000 pour la compatibilité électromagnétique et IEC 61850 pour les protocoles de communication des postes. Adapté à l’installation en environnements industriels sévères répondant aux spécifications d’essais environnementaux IEC 60068. Conforme à la cybersécurité NERC CIP pour les applications des systèmes électriques en masse.

Produits associés pour une protection complète du poste

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