Protection de distance RXAP 6755, CdC, 1970

L’organisation fonctionnelle de la protection de distance de type RXAP comprend :

• Une fonction « Mise en Route » constituée de 4 relais RMZ 100 à minimum d’impédance à caractéristique circulaire décalée ou non, dont trois pour la détection de Mise en Route Phase et un pour la détection de l’Antipompage.
• Une fonction « directionnel » constituée d’un relais à induction RDW173 déterminant l’orientation du défaut Aval (côté Ligne) Amont (côté Poste)
• Une fonction « mesure de distance » constituée d’un relais à induction RMX 103 comparant l’inductance mesurée aux inductances de réglage des 1ere et 2éme zones.
• Une fonction « commutation terre » constituée d’un relais à pourcentage RBA120 distinguant les défauts monophasés des défauts polyphasés.
• Un ensemble de temporisateur assuré par des relais à induction RT210

Le relais d’impédance RMZ 100 utilise un comparateur magnétique dont le relais de sortie est activé lorsque l’impédance vue est inférieure au réglage affiché. Le comparateur magnétique est assimilable à un transformateur à 3 enroulements, un enroulement de commande image de la tension vue, avec le réglage d’impédance de démarrage, un enroulement d’entrée image du courant vu, et un enroulement de sortie actif en fonction du réglage sur variation de l’entrée.

La caractéristique du RMZ, dans le diagramme RX est circulaire, centrée sur le zéro, une option, dite à image, permet de décaler le centre de la caractéristique circulaire sur l’axe de l’impédance de la ligne, afin d’augmenter la portée, donc d’augmenter la longueur de la ligne protégeable.

Le relais à induction RDW173 ou RMX103 est un relais à induction à rotor cylindrique. Le principe de fonctionnement est celui d’un moteur dont le couple est de la forme C=KUI cos (φ+θ). En fonction des valeurs mesurées, le couple peut être négatif, nul ou positif. Le RDW indiquera une orientation Amont, Aucune, Aval, le RMX indiquera une impédance mesurée Inférieure, Aucune, Supérieure à l’impédance de zone réglée. A noter que la performance de ce type de relais, liée à un couple, est fortement dépendante de la puissance du défaut.

Le relais RBA120 est un relais du type balance électromécanique à noyau plongeur, constitué d’une bobine « antagoniste », image de Ia-Ib assurant une retenue, et d’une bobine « moteur » image du courant résiduel vu. La caractéristique est une pente à 30%, l’activation de ce relais est significative d’un défaut d’isolement à la terre. A noter que la sensibilité n’est pas la même pour les 3 phases A, B et C.

Le relais RT210 est un relais à induction, dont le principe est assimilable à un moteur dont on exploite le couple positif.
Le couple moteur, via un mécanisme d’horlogerie, entraine la rotation autour de l’axe d’un bras, qui en fin du secteur, ferme un contact. La temporisation est donnée par la distance à parcourir entre les positions Repos et Travail, le réglage est réalisé par le déplacement du point Repos.

Les temporisations sont :

• Temporisation 2éme zone, à l’échéance de celle-ci l’impédance de réglage de la zone 2 est commutée sur le RMX pour une mesure de distance.
• Temporisation 3éme stade, initialisation sur Mise en route et directionnel Aval, à l’échéance de celle-ci un ordre de déclenchement est émis.
• Temporisation 4éme stade, initialisation sur Mise en route, à l’échéance de celle-ci un ordre de déclenchement est émis.
• Temporisation Rupture Fusible, initialisation sur perte d’une tension de phase, à l’échéance une alarme est émise.

Suite à quelques dysfonctionnements de ces relais à induction, les temporisations 2éme stade et Rupture Fusible ont été remplacées par des relais électroniques type CEN6.

Les relais de mesure de cette technologie étant relativement volumineux, leur nombre en est limité, impliquant, pour chaque relais, une alimentation spécifique suivant chaque type de défaut. Une logique de commutation des grandeurs I et U vues est nécessaire, on parle de protection commutée ou à commutation. Un défaut terre modifie le branchement des tensions des 3 relais de mise en route phase, passant de Uab vers Van pour le premier. Dans le cas du RDW173 ou du RMX103 les courants et tensions sont modifiées en fonction du type de défaut.

De fait la performance en temps de déclenchement par la technologie et par la logique de commutation est pénalisée.

• Le temps max en première zone pris en base pour le calcul de sélectivité est de 220ms, il sera de 110ms pour la génération suivante en technologie électronique ou numérique.
• La temporisation 2éme stade affichée ne peut être inférieure à 500ms, elle sera de 250ms pour la génération suivante en technologie électronique ou numérique.