Relais de protection de transformateur ABB RET316*4 HESG448750M2 | IEC 60255

Relais de Protection Numérique ABB RET316*4 - Solution Avancée de Protection Différentielle

Le ABB RET316*4 (HESG448750M2) représente une technologie de protection numérique de pointe conçue pour la détection et l'isolement complets des défauts de transformateur. Ce relais à microprocesseur offre une protection différentielle rapide et sélective pour les transformateurs de puissance à deux et trois enroulements, les autotransformateurs et les unités bloc générateur-transformateur dans les postes de distribution, les installations industrielles et les installations d'énergie renouvelable nécessitant des schémas de protection conformes à la norme IEC 60255.

Spécifications techniques

Technologie de protection différentielle

Algorithme différentiel en pourcentage : Le RET316*4 met en œuvre une protection différentielle en pourcentage sophistiquée (87T) qui compare les amplitudes et les angles de phase des courants entre les enroulements du transformateur. Le relais calcule le courant différentiel (quantité opérante) et le courant de retenue (quantité stabilisante) pour distinguer les défauts internes nécessitant un déclenchement immédiat des défauts externes ou des conditions d'appel qui doivent être ignorés.

Restriction harmonique : Des algorithmes avancés de restriction du second harmonique empêchent les déclenchements erronés lors de la mise sous tension du transformateur, lorsque le courant d'appel magnétisant peut atteindre 8 à 10 fois le courant nominal. Le relais analyse en temps réel le contenu harmonique, bloquant les signaux de déclenchement lorsque les composantes du second harmonique dépassent des seuils configurables (typiquement 15-20 % du fondamental).

Détection de saturation du TC : Des algorithmes intégrés détectent la saturation du transformateur de courant (TC) lors de conditions de défauts importants, empêchant les déclenchements intempestifs dus aux erreurs du TC. Cette fonctionnalité maintient la sécurité de la protection lors de défauts externes tout en assurant la fiabilité pour les défauts internes.

Fonctions & capacités de protection

Défaut à la terre restreint (REF) : Fournit une détection sensible des défauts à la terre pour les enroulements de transformateur connectés en étoile en comparant le courant neutre à la somme des courants de phase. Ce schéma différentiel de séquence zéro détecte les défauts à la terre de faible amplitude dans la zone protégée qui pourraient ne pas déclencher la protection différentielle principale.

Protection contre les surintensités (50/51) : Les éléments de surintensité temporisés et instantanés fournissent une protection de secours pour les défauts du transformateur et en aval. Courbes ANSI/IEC configurables (inverse normal, très inverse, extrêmement inverse) coordonnées avec les dispositifs de protection en amont et en aval.

Protection thermique contre les surcharges (49) : L'algorithme de réplique thermique modélise la température des enroulements du transformateur en fonction du courant de charge et des conditions ambiantes. Les étapes de pré-alarme et de déclenchement préviennent la dégradation de l'isolation due à des surcharges prolongées.

Protection de tension (27/59) : Les éléments de surtension et de sous-tension protègent contre les conditions anormales du système, y compris la perte de charge, la ferro-résonance et les défaillances des régulateurs de tension. Surveillance triphasée et monophasée avec délais temporels réglables.

Applications industrielles

Postes de distribution : Protège les transformateurs de distribution et de transmission de 10 MVA à 500 MVA dans les réseaux de services publics. La conception à haute disponibilité du relais (temps moyen de service approchant 1,0) assure une protection continue des infrastructures critiques du réseau.

Distribution électrique industrielle : Protège les transformateurs d'usine dans les installations chimiques, les aciéries, les exploitations minières et les usines de fabrication où les défaillances de transformateurs entraînent des pertes de production dépassant plusieurs millions de dollars. Le déclenchement rapide des défauts minimise les dommages aux équipements et les risques d'arc électrique.

Installations d'énergie renouvelable : Protège les transformateurs élévateurs dans les parcs éoliens et les centrales solaires, en coordination avec la protection du générateur et les exigences de raccordement au réseau. Prend en charge la conformité au maintien en service en basse tension (LVRT) et au maintien en service en fréquence (FRT).

Unités générateur-transformateur : Fournit une protection unitaire pour les configurations bloc générateur-transformateur dans les centrales à cycle combiné, les installations de cogénération et les producteurs indépendants d'électricité. La protection intégrée élimine le besoin de relais séparés pour le générateur et le transformateur.

Applications pour auto-transformateurs : Gère les exigences complexes de protection des auto-transformateurs, y compris la protection de l'enroulement tertiaire, la compensation du courant neutre et le filtrage du courant de séquence zéro.

Intégration et configuration du système

Le RET316*4 dispose d'une architecture logicielle modulaire permettant des schémas de protection personnalisés via la configuration des paramètres plutôt que des modifications matérielles. Le logiciel d'ingénierie (généralement PCM600 d'ABB ou des outils hérités) offre une interface graphique pour les réglages, la personnalisation de la logique et l'analyse des événements.

Compensation du rapport TC : L'ajustement logiciel du rapport TC élimine le besoin de transformateurs d'interposition lorsque les rapports primaires et secondaires des TC diffèrent. Le relais effectue une mise à l'échelle numérique pour normaliser les courants avant le calcul différentiel.

Compensation du groupe vectoriel : La compensation automatique de l'angle de phase pour les groupes vectoriels de transformateurs (Dyn11, Yy0, Yd1, etc.) assure un calcul correct du courant différentiel indépendamment des connexions des enroulements. Les réglages configurables s'adaptent à toutes les configurations standard et non standard de transformateurs.

Intégration de communication : Les ports de communication série permettent l'intégration avec les systèmes SCADA, les plateformes d'automatisation de poste et les applications de surveillance à distance. Les enregistrements d'événements, rapports de défauts et données d'oscillographie sont accessibles via les liaisons de communication.

Fonctions de diagnostic & de surveillance

• Auto-surveillance continue : Les temporisateurs watchdog du microprocesseur, les vérifications de mémoire et la surveillance des E/S détectent les défaillances internes du relais, déclenchant des sorties d'alarme et une logique de déclenchement sécurisée en cas de configuration
• Enregistrement des événements : Les journaux d'événements horodatés enregistrent les opérations de protection, les conditions d'alarme et les modifications de réglages avec une résolution de 1 ms pour l'analyse post-défaut
• Oscillographie : L'enregistreur de défaut numérique capture les formes d'onde de tension et de courant lors des perturbations, fournissant des données pour la localisation des défauts et l'analyse du système
• Fonctions de mesure : Affichage en temps réel des courants de phase, tensions, puissances et énergies pour la surveillance opérationnelle et la gestion de charge
• Indicateurs LED : Les LED en façade affichent l'état du relais, les opérations des éléments de protection et les conditions d'alarme pour le dépannage local
• Mode test : Les fonctions de test intégrées permettent la vérification de la mise en service et les tests fonctionnels périodiques sans retirer le relais du service

Installation & Mise en Service

Le RET316*4 s'installe dans des panneaux relais standard 19" en utilisant du matériel de montage en rack 4U. Les borniers arrière acceptent les circuits secondaires des TC (1A ou 5A nominal), les entrées VT, les entrées binaires et les sorties de déclenchement/alarme. Les borniers amovibles facilitent le pré-câblage et le remplacement à chaud lors de la maintenance.

Exigences de connexion des TC : Prend en charge les connexions TC en étoile ou en triangle avec polarité sélectionnable par logiciel. La charge des TC est généralement <0,5 VA par phase au courant nominal. Classe de précision minimale des TC : 5P20 pour la protection différentielle, 10P20 pour la sauvegarde de surintensité.

Procédure de mise en service : Comprend la vérification de la polarité des TC, les contrôles de rapport, les tests de pente différentielle et la validation de la retenue harmonique. Les tests d'injection secondaire confirment les réglages des éléments de protection et la logique de déclenchement avant la mise sous tension.

Qualité & Conformité

Fabriqué selon les normes de qualité ISO 9001, chaque relais RET316*4 subit des tests en usine incluant :

• Vérification de la précision de l'élément différentiel sur toute la plage de fonctionnement
• Validation de la caractéristique de retenue harmonique
• Contrôles de précision temporelle pour tous les éléments de protection
• Dépistage des contraintes environnementales (cycles de température, vibration)
• Tests d'immunité CEM selon la série IEC 61000-4

Essais de type : Conforme aux normes de la série IEC 60255 pour relais de mesure et équipements de protection, incluant la tenue diélectrique, la tension d'impulsion et les exigences de compatibilité électromagnétique.

Produits connexes

Maintenance & durée de vie

Le RET316*4 présente une conception à semi-conducteurs sans pièces mobiles sauf les contacts du relais de sortie, minimisant les besoins de maintenance. Les intervalles d'inspection recommandés incluent des vérifications visuelles annuelles, des tests fonctionnels biennaux et une vérification complète de mise en service tous les 5 ans.

Temps moyen entre pannes (MTBF) : Dépasse 50 ans selon les données de fiabilité des composants et l'expérience terrain. La conception à haute disponibilité garantit que la fiabilité du système de protection approche les 100 %.

Mises à jour du firmware : Mises à niveau logicielles disponibles via les canaux de service ABB pour améliorer les fonctionnalités, ajouter des caractéristiques ou résoudre des problèmes identifiés sur le terrain. Compatibilité rétroactive maintenue pour les installations existantes.

Pourquoi choisir Industrial Control Hub ?

Nous sommes spécialisés dans les systèmes de relais de protection ABB avec un inventaire complet de produits anciens et de génération actuelle. Chaque relais RET316*4 est livré avec une documentation d'installation, des guides de calcul des réglages et un accès au support technique. Notre équipe d'ingénierie fournit une assistance pour les études de coordination de protection, les calculs de réglage des relais et le support à la mise en service.

Disponibilité d'urgence : Expédition accélérée disponible pour les défaillances critiques de postes nécessitant un remplacement immédiat. Hotline technique 24/7 assurée par des ingénieurs en protection familiers des plateformes de relais ABB et des normes de protection des services publics.

Assurance qualité : Tous les relais subissent une inspection à la réception et des tests fonctionnels avant expédition. Nous maintenons un stock dans plusieurs centres de distribution pour une livraison rapide, soutenant les remplacements d'urgence et les projets planifiés.

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