guide d`application detecteur de defaut ligne ferroviaire pour reseau

GUIDE D’APPLICATION
DETECTEUR DE DEFAUT LIGNE
FERROVIAIRE POUR RESEAU A
COURANT CONTINU
DDL800
ICE - 11, rue Marcel Sembat - 94146 ALFORTVILLE CEDEX - France
TEL. : +33 1 41 79 76 00 - FAX : +33 1 41 79 76 01 – EMAIL : [email protected]
SITE WEB : www.groupeice.com
Guide d’application
DDL800
Version : a
Fichier : F446A
Date : 03/2008
Ce document est la propriété de la Société ICE. Il ne peut être ni reproduit ni communiqué à des tiers sans autorisation.
AVANT PROPOS
Ce document a pour objet de présenter les fonctions et les réglages du Détecteur de Défaut
de Ligne ferroviaire pour réseau à courant continu DDL800.
Le guide d'application comporte, pour chaque fonction disponible les informations suivantes :
♦ Description de la fonction
♦ Paramètres de réglage
Ce document vient en complément des autres documents concernant le DDL800 :
♦ « Guide Installateur », qui fournit les instructions pour l'installation et le raccordement
de la Protection.
♦ « Guide de Première Utilisation », qui présente les informations nécessaires à la mise
en service et à l’exploitation des DDL800, ainsi que leur mode de raccordement et
une série de tests préconisés.
♦ « Guide Utilisateur », qui présente les fonctions de Protection et d’Automatismes et
l’utilisation de l'IHM local.
♦ « Guide Utilisateur du logiciel de configuration PC », qui décrit l’utilisation du logiciel
de configuration sur PC et le protocole de communication avec un superviseur
électrique.
Les fonctions de protection et d’exploitation décrites dans les chapitres suivants sont
paramétrables en local ou à partir du logiciel de configuration.
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Dossier : Guide d’Application
DDL800
Date : 03/2008
Folio 1
Edition : 01/04/2008
Indice : a
SOMMAIRE
1.
PRESENTATION GENERALE ________________________________________________________ 3
1.1
APPLICATION DDL .................................................................................................................................. 3
1.2
CAPTEURS DE MESURE EXTERNES ............................................................................................................ 3
2. PRINCIPALES FONCTIONS__________________________________________________________ 4
3.
FONCTIONS DE DETECTION DE DEFAUT DE LIGNE __________________________________ 6
3.1
MODE CALIBRATION (C) : ........................................................................................................................ 6
3.2
MODE PROTECTION (P) ............................................................................................................................ 6
3.2.1
Déclenchement « I » par maximum de courant............................................................................... 7
3.2.2
Déclenchement « d » par dérivée de courant.................................................................................. 8
3.2.3
Déclenchement « E » par ∆I ........................................................................................................... 9
3.3
MODE DEGIVRAGE (D)........................................................................................................................... 11
3.4
MODE FORÇAGE (F) : ............................................................................................................................. 13
3.5
IMAGE THERMIQUE ................................................................................................................................ 13
3.6
REMONTEE DE COURANT VERS LA SOUS-STATION .................................................................................. 14
4. FONCTIONS D’EXPLOITATION_____________________________________________________ 15
4.1
PRESENCE/ABSENCE TENSION ............................................................................................................... 15
4.2
PROTECTION CHUTE DE TENSION........................................................................................................... 15
4.3
PROTECTION ECART U ........................................................................................................................... 16
4.4
DECLENCHEMENT MANUEL .................................................................................................................... 17
4.5
REENCLENCHEUR ................................................................................................................................... 17
4.6
DEFAILLANCE DISJONCTEUR ................................................................................................................. 19
4.7
SURVEILLANCE CAPTEUR ...................................................................................................................... 20
4.8
ORDRE DE DECLENCHEMENT.................................................................................................................. 21
4.9
ENCLENCHEMENT EXTERNE ................................................................................................................... 22
5. FONCTION DE TEST _______________________________________________________________ 23
5.1
ESSAI LIGNE .......................................................................................................................................... 23
6. CARACTERISTIQUES D’EXPLOITATION ____________________________________________ 24
6.1
IHM PC SOUS WINDOWS.................................................................................................................... 24
6.2
DOUBLE TABLE DE PARAMETRAGE ........................................................................................................ 24
6.3
ENREGISTREMENT DES EVENEMENTS ..................................................................................................... 24
6.4
SYNCHRONISATION HORAIRE ................................................................................................................. 24
6.5
PERTURBOGRAPHIE ................................................................................................................................ 25
6.6
GESTION DU DEFAUT EQUIPEMENT........................................................................................................ 25
6.7
INTERFACE HOMME/MACHINE PAR ECRAN CLAVIER.............................................................................. 26
6.7.1
Commandes accessibles en face avant.......................................................................................... 26
6.7.2
Mesures ......................................................................................................................................... 26
6.8
COMMUNICATION RS485....................................................................................................................... 26
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Date : 03/2008
Folio 2
Edition : 01/04/2008
Indice : a
1. PRESENTATION GENERALE
1.1
Application DDL
Le détecteur de défaut de ligne (DDL) est destiné à équiper des lignes ferroviaires à courant
continu. Relais sélectif de type ∆I, il est utilisé pour détecter des anomalies dues à un
courant de défaut, en analysant le courant absorbé par la traction électrique. Il a pour
fonction principale de détecter un dépassement de seuil des grandeurs électriques "courant",
"dérivée de courant".
La protection est réalisée en commandant le déclenchement du disjoncteur du départ
alimentant la caténaire en défaut. Le courant de défaut apparaissant sur le départ est
mesuré par l’intermédiaire d’un capteur de courant muni de sondes à effet Hall.
Des fonctions complémentaires sont présentes :
Fonction réenclencheur (après test de la ligne par dispositif complémentaire si
besoin)
Mesure tension Caténaire et Sous-Station pour fonction Présence/Absence Tension,
Ecart U et Chute de tension
Defaillance Disjoncteur
Surveillance Capteur
En complément sont disponibles :
Deux tables de paramétrage
Communication RS485
Consignation d’états et perturbographie
Synchronisation horaire
Il peut équiper des lignes dont la tension d’alimentation est comprise entre 500 et 3500 Vdc.
1.2
Capteurs de mesure externes
Les capteurs ne font pas partie intégrante du produit. Ils peuvent être fournis séparément.
Pour toute information, nous consulter.
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Date : 03/2008
Folio 3
Edition : 01/04/2008
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2. PRINCIPALES FONCTIONS
Les fonctions en mode Protection sont :
Fonctions de détection de défaut de ligne : les défauts constatés provoquent selon
les cas le déclenchement du disjoncteur, l’enregistrement d’une perturbographie et la
signalisation du défaut.
Fonction de Protection type ‘’I’’ : détection du dépassement de seuil du
courant.
Fonction de Protection type ‘’d’’ : détection du dépassement de seuil de la
dérivée de courant di/dt.
Fonction de Protection type ‘’E’’ : détection du dépassement de seuil du delta
de courant Delta I.
Fonction de Protection type ‘’D’’ : détection du dépassement de seuil du
courant de dégivrage.
Fonction de Protection Image thermique câble.
Fonction de Protection contre les remontées de courant vers la sous-station
Les défauts détectés sur les entrées analogiques sont enregistrés et datés à la
dizaine de milliseconde. Le défaut est signalé par une STOR et par mise à disposition
de la variable correspondante sur l’interface JBUS (permettant la mise à disposition
de la signalisation via la communication RS485).
Fonctions d’exploitation :
Automatisme réenclencheur : il permet d’automatiser les cycles de
réenclenchement, avec contrôle optionnel de l’état de la ligne.
Absence / Présence Tension : détection de l’absence ou la présence tension
caténaire.
Fonction Protection Ecart U : ce contrôle autorise la fermeture du disjoncteur
après contrôle d’écart de tension entre poste et caténaire.
Fonction Chute de Tension qui permet de déclencher le Disjoncteur sur
surcharge de la Ligne.
Déclenchement manuel par bouton poussoir.
Défaillance Disjoncteur : cette fonction vérifie la bonne ouverture du
disjoncteur lors du déclenchement ainsi que sa bonne fermeture lors de
l’enclenchement.
Surveillance Capteur : le bon fonctionnement des capteurs analogiques de
courant est surveillé en permanence, lorsque celui-ci délivre un offset prédéterminé (nous consulter).
Ordre de déclenchement externe
Enclenchement externe
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Caractéristiques d’exploitation :
Gestion de deux tables de paramétrage : les deux tables permettent deux
modes d’exploitation pour toutes les fonctions.
Perturbographie lors des déclenchements ou sur demande.
Consignation d’évènements, avec mémorisation de tous les paramètres
associés
Configuration et test par configurateur sous PC Windows : le logiciel permet la
communication avec la protection via une interface JBUS (RS232).
Fonction optionnelle d’essai de ligne : elle nécessite la mise en œuvre d’un
dispositif externe permettant d’évaluer les caractéristiques électriques de la ligne; le
dispositif délivre, sur ligne saine, l’autorisation de fermeture du disjoncteur.
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3. FONCTIONS DE DETECTION DE DEFAUT DE LIGNE
Quatre modes d’exploitation sont possibles.
3.1
Mode calibration (C) :
Ce mode, activé par configuration, permet l'étalonnage des entrées analogiques du DDL afin
de compenser l’erreur d’offset des capteurs.
Dans ce mode :
Il y a chute du chien de garde, si cette option a été choisie par configuration,
La fonction de protection est inhibée,
Un message est affiché sur l’écran LCD,
Une signalisation « Calibration en cours » peut être affectée à une STOR,
L’information est mise à disposition sur le réseau de communication (tableau JBUS),
Un évènement est enregistré en début et en fin de calibration.
3.2
Mode protection (P)
Ce mode est le mode de surveillance normal du DDL. Lorsqu’il est activé par configuration,
le DDL peut déclencher par :
I
d
E
dépassement de seuil de courant
dérivée de courant di/dt
dépassement de seuil d’écart de courant Delta I (∆I).
Les trois types de déclenchement ‘I’, ‘d’ et ‘E’ sont possibles simultanément. On peut
cependant inhiber l'un ou plusieurs d'entre eux par configuration.
Un enregistrement de perturbographie est réalisé lors de chaque ordre de déclenchement.
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Folio 6
Edition : 01/04/2008
Indice : a
3.2.1 Déclenchement « I » par maximum de courant
Ce type de déclenchement est provoqué lorsque l'intensité du courant atteint la valeur MAXi
et reste supérieure ou égale à cette valeur pendant une durée au minimum égale à Ti. Le
DDL émet alors un ordre de déclenchement de type "I".
Deux seuils sont utilisés, associés à deux temporisations :
MAXi1
Ti1
MAXi2
Ti2
FoncMAXI
Détection du
dépassement du seuil
MAXi1
ti1
Icat[n]
Incrémentation du
temps de
dépassement de I
Déclenchement I
+1
ti1
MAXi1
I
+
+ =
×
TI1
RAZ
0
Ti01
Détection du
dépassement du seuil
MAXi2
ti2
Incrémentation du
temps de
dépassement de I
ti2
I
TI1
OR
Déclenchement de la
Protection I lorsque I
dépasse Imax pendant
Ti02
Déclenchement I
Déclenchement I
+1
MAXi2
+
+ =
×
TI2
RAZ
0
Ti02
Paramètre
Mise En et Hors Service
Seuil1
MAXi1
Temporisation 1
Ti1
Seuil 2
MAXi2
Temporisation 2
Ti2
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Déclenchement de la
Protection I lorsque I
dépasse Imax pendant
Ti01
Domaine de
Variation
ES │ HS
10A - 10000A
1ms - 250ms
10A - 10000A
1ms - 250ms
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DDL800
Pas
10A
1ms
10A
1ms
TI2
Valeur par
défaut
ES
500A
100ms
500A
100ms
Date : 03/2008
Folio 7
Edition : 01/04/2008
Indice : a
3.2.2 Déclenchement « d » par dérivée de courant
La dérivée di/dt est calculée par le DDL à partir de l'image du courant délivrée par le capteur.
Après avoir atteint le seuil d'enclenchement "E", et si la dérivée de courant reste supérieure
au seuil "D" (D ≤ E) pendant le temps de mesure du défaut "TMD", le DDL ordonne alors un
déclenchement de type "d".
100
4.3
24.3
80
60
50
E
20
D
Courbe provoquant un déclenchement
40
u1( t)
A/ms
u2( t)
Courbe ne provoquant pas de déclenchement
20
0
Constante de temps TMD
20
40
0
5
10
15
20
25
30
t (ms)
Détection du
dépassement du
seuil E et D
Détection du
dépassement du seuil d
Incrémentation du
temps de mesure
Tmd = (Tmd + tdi)tdi
tdi
Déclenchement d
+1
D
E
tdi
d
dt
+
+ =
Tmd
×
RAZ
TMD
0
Mémorisation de la valeur du
courant I lorsque Tmd
commence à être incrémenté
∆I
Calcul du seuil
I0+∆I
tdi
I
Bascule D
I0
dI[n]
dt
Tmd
+ I0+∆I
+ =
Détection du
dépassement du seuil
I0+DeltaI
CAN
I[n]
Déclenchement de la
protection DeltaI
lorsqu'on dépasse le
seuil I0+DeltaI et que
Tmd<TMD
Déclenchement d
AND
I
I0+∆I
I
Déclenchement
∆I
Le schéma bloc est commun aux deux fonctions « d » et « E »
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Date : 03/2008
Folio 8
Edition : 01/04/2008
Indice : a
Paramètre
Domaine de
Variation
ES │ HS
1A/ms - 100A/ms
1A/ms - 100A/ms
D≤E
1ms - 400ms
Mise En et Hors Service
Seuil E
Seuil D
Temps TMD
Pas
1A/ms
1A/ms
Valeur par
défaut
ES
50A/ms
40A/ms
1ms
100ms
3.2.3 Déclenchement « E » par ∆I
Lors du passage de la dérivée du courant di/dt par le seuil d'enclenchement "E", le DDL
enregistre la valeur du courant I0. Si, pendant le temps correspondant à la constante de
temps T, le courant i(t) dépasse le seuil (I0 + Delta I), alors le DDL émet un ordre de
déclenchement, avant même que la condition de déclenchement "d" soit réalisée. Cela
permet donc un gain de quelques millisecondes par rapport au type de déclenchement "d".
Le DDL émet un ordre de déclenchement de type "E".
Détection du
dépassement du
seuil E et D
Détection du
dépassement du seuil d
Incrémentation du
temps de mesure
Tmd = (Tmd + tdi)tdi
tdi
Déclenchement d
+1
D
E
tdi
d
dt
+
+ =
Tmd
×
RAZ
TMD
0
Mémorisation de la valeur du
courant I lorsque Tmd
commence à être incrémenté
∆I
Calcul du seuil
I0+∆I
tdi
I
I0
Bascule D
+
+ =
Tmd
I0+∆I
dI[n]
dt
Détection du
dépassement du seuil
I0+DeltaI
CAN
I[n]
Déclenchement de la
protection DeltaI
lorsqu'on dépasse le
seuil I0+DeltaI et que
Tmd<TMD
Déclenchement d
AND
I
I0+∆I
I
Déclenchement
∆I
Le schéma bloc est commun aux deux fonctions « d » et « E »
Paramètre
Mise En et Hors Service
Seuil Delta I
Constante de temps T
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Domaine de
Variation
ES │ HS
10A - 10000A
1ms - 400ms
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DDL800
Pas
10A
1ms
Valeur par
défaut
ES
100A
100ms
Date : 03/2008
Folio 9
Edition : 01/04/2008
Indice : a
150
0
7.15
30
100
A/ms d1( t )
50
E
20
D
50
Constante de temps T
0
10
0
10
20
30
40
50
t (ms)
8000
0
7.15
30
6000
4000
A
i1 ( t )
2000
2000
Temps de mesure du défaut
0
0
10
0
10
20
30
40
I0 + DeltaI I
I0
50
t (ms)
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DDL800
Date : 03/2008
Folio 10
Edition : 01/04/2008
Indice : a
3.3
Mode dégivrage (D)
Cette fonction est destinée aux pays dont le climat le justifie. Elle peut être inhibée par
configuration.
Ce mode est mis en œuvre par le passage à l'état actif d'une entrée TOR ou d’une variable
sur le réseau de communication.
Pour assurer la protection dans ce mode, 2 capteurs de courant sont nécessaires : Icat
(I_caténaire) et Irail (I_rail) qui est le courant de retour par le rail. A partir de ces deux
courants, le DDL calcule le courant différentiel Idiff.
Dès l’activation de ce mode, le courant Irail est surveillé. Si Irail dépasse le seuil Ideg0 , une
information "Dégivrage en cours" est générée :
Cette information est mise à disposition sur le réseau de communication (tableau
JBUS),
Un évènement est enregistré (début),
Une signalisation "Dégivrage en cours" peut être affectée à une STOR.
L'activation du mode dégivrage pendant une durée Tsurv supérieure à Tsurv0 génère une
information "Alarme dégivrage" jusqu'à arrêt du mode :
Cette information est mise à disposition pour le réseau de communication (tableau
JBUS),
Un évènement est enregistré (fin),
Une signalisation "Alarme dégivrage" peut être affectée à une STOR.
Entrées : I et Idiff
Idiff
I
Test de la limite Ideg0
I > Ideg0
Idiff > Idiff0
Test de la limite Idiff0
AND
+
+
x
=
+
+
T surv
Tsurv est incrémenté ou
remis à 0 si la condition
I>Ideg0 n’est pas vérifiée
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=
x
T deg
T surv > T su rv0
T deg > T deg0M ax
A larm e
A ctivation
STOR
D éclenchem ent D
Dossier : Guide d’Application
DDL800
Tdeg est incrémenté ou
remis à 0 si la condition
I>Ideg0 ou Idiff>Idiffo
n’est pas vérifiée
Date : 03/2008
Folio 11
Edition : 01/04/2008
Indice : a
Si le courant Idiff dépasse le seuil Idiff0 pendant un temps Tdeg supérieur à Tdeg0 , un
déclenchement de type "D" est généré.
Le retour au mode de fonctionnement précédent s'effectue automatiquement dès que
l'entrée TOR redevient inactive ou par commutation de la variable sur le réseau de
communication. Si elle est activée, l’état de l’entrée TOR de dégivrage prédomine sur la
variable du réseau de communication.
Le déclenchement de type D génère une perturbographie selon le même principe que pour
le mode Protection.
Dans le mode dégivrage, les autres types de déclenchement (I, d et E) sont inhibés.
Paramètre
Mise En et Hors Service
Seuil Surveillance
Ideg0
Temporisation de
Surveillance Tsurv0
Seuil Différentiel
Idiff0
Temporisation
Différentiel
Tdeg0
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Domaine de
Variation
ES │ HS
10A - 10000A
0 - 60mn
10A
1mn
Valeur par
défaut
HS
1000A
30mn
10A - 10000A
1ms - 400ms
10A
1ms
100A
100ms
Dossier : Guide d’Application
DDL800
Pas
Date : 03/2008
Folio 12
Edition : 01/04/2008
Indice : a
3.4
Mode forçage (F) :
Dans ce mode, activé par configuration, en plus des fonctionnements en mode protection, un
enregistrement de perturbographie est réalisé lors de chaque franchissement du seuil
d’enclenchement E, même s'il n'est pas suivi par un déclenchement.
3.5
Image thermique
La fonction permet la protection de la ligne d’alimentation contre les surcharges thermiques.
La protection calcule l’état thermique par intégration du courant, la température étant
proportionnelle au carré du courant de circulation et en fonction des constantes de temps
(échauffement / refroidissement).
Deux seuils sont gérés. Le premier permet de générer une alarme, et le deuxième provoque
le déclenchement.
Le temps de déclenchement suite à la détection d’un courant de surcharge est donné par la
formule suivante :
 I 2 − Ipre 2 

t = C ∗ ln 2
2 
 I − Ib 
I
t
C
Ipre
Ib
courant de surcharge.
temps de déclenchement suite à la détection de la surcharge.
constante de temps d’échauffement et de refroidissement de l’élément à
protéger.
courant avant la surcharge.
courant de base pour lequel le câble atteint un état thermique de 100%.
Le déclenchement est obtenu lorsque l’état thermique de l’élément protégé atteint 100 %.
L’alarme thermique est activée lorsque l’état thermique atteint le seuil d’alarme thermique
« S » soit 80 à 100 %.
Algorithme de calcul de l'état thermique :
Paramètre
Mise En et Hors Service
Constante de Temps C
Seuil Ib
Seuil S
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E
k
 2 ∆t  
∆t 
= E k −1 +  I 2 *  −  E k −1 * 

 
C
C
 Ib

Domaine de
Variation
ES │ HS
4mn - 180mn
0 - 10000A
80% - 100%
Dossier : Guide d’Application
DDL800
Pas
1mn
10A
1%
Valeur par
défaut
HS
60mn
1A
80%
Date : 03/2008
Folio 13
Edition : 01/04/2008
Indice : a
3.6
Remontée de courant vers la sous-station
Lorsque le courant de traction circule de la caténaire vers la sous-station, le capteur délivre
une mesure I(t) négative.
Le DDL traite la valeur di/dt issue de I(t) en valeur vraie : il n’y a pas de déclenchement
possible.
Par contre, il traite la valeur I(t) en valeur absolue pour le seuil en MAX I : les
déclenchements sont donc autorisés.
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DDL800
Date : 03/2008
Folio 14
Edition : 01/04/2008
Indice : a
4. FONCTIONS D’EXPLOITATION
4.1
Présence/Absence Tension
Cette fonction peut être mise En ou Hors Service par configurateur pour tenir compte du fait
que des capteurs Tension peuvent ne pas être raccordés.
Tension mesurée : U caténaire
Deux seuils sont gérés : Pres_U et Abs_U
Si U caténaire > seuil Pres_U, une information logique est générée : "Présence U"
Si 10%Un < U caténaire < seuil Abs_U, une information logique est générée : "Absence U"
Les informations sont mises à disposition pour le réseau de communication (tableau
JBUS)
Un évènement est enregistré lors du passage d'un seuil
Une de ces deux informations peut être affectée à une STOR
Par configuration, sur l’information "Absence U", un ordre de déclenchement peut être émis
si le disjoncteur est fermé, après une temporisation TAbs_U configurable.
Fonctionnalité complémentaire :
L'information "Présence U" est utilisée dans la fonction "Ecart de Tension"
L'information "Absence U" est utilisée dans la fonction "Chute de Tension"
Paramètre
Mise En et Hors Service
Seuil Présence Tension
Pres_U
Seuil Absence Tension
Abs_U
Temporisation Absence
Tension
TAbs_U
Déclenchement sur
Absence Tension
4.2
Domaine de
Variation
ES │ HS
60% - 120% Un
Pas
5%
Valeur par
défaut
HS
80% Un
20% - 80% Un
Seuil Absence ≤
Seuil Présence
0 - 10s
5%
40% Un
0,1s
10s
Oui │ Non
Non
Protection Chute de Tension
Cette fonction permet, par mesure d’impédance, le contrôle permanent de la ligne pour
détecter un défaut éventuel ou une charge anormale.
A partir de la mesure de la tension caténaire Ucat et du courant caténaire Icat, la protection
calcule le rapport, image de la résistance de charge.
Par comparaison à un seuil R, si la résistance mesurée est inférieure à R, un ordre de
déclenchement est émis.
Cette fonction est inactive si l'information "Absence U" est présente et si Ucaténaire<10%Un.
ATTENTION
Cette fonction nécessite la mise En Service de la fonction "Présence/Absence Tension".
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Dossier : Guide d’Application
DDL800
Date : 03/2008
Folio 15
Edition : 01/04/2008
Indice : a
Paramètre
Mise En et Hors Service
Résistance de Charge R
4.3
Domaine de
Variation
ES │ HS
0,1Ω - 10Ω
Pas
0,1Ω
Valeur par
défaut
HS
1Ω
Protection Ecart U
Le principe de cette fonction est d'effectuer la comparaison entre la tension sous-station et la
tension caténaire. Si l’écart de tension est inférieur à un seuil EcartU, une autorisation de
fermeture du disjoncteur est donnée au réenclencheur. Dans le cas inverse, le
réenclencheur est inhibé.
Si la différence (Ucat - U sous-station) est supérieure au seuil EcartU, la fermeture du
Disjoncteur par réenclencheur ou manuelle est interdite.
Cette fonction peut être inhibée par configuration.
Cette fonction peut être associée ou non par configuration à la fonction Réenclencheur ou
Enclenchement Manuel.
Si ces choix sont validés, avant refermeture du disjoncteur un essai de ligne est réalisé.
Présence U
Fermeture
Interdite
AND
Ucat
Ucat −U sous−station >EcartU
Usous−station
Cette fonction est inactive si l'information "Présence U" est absente.
ATTENTION
Cette fonction nécessite la mise En Service de la fonction "Présence/Absence Tension".
Paramètre
Mise En et Hors Service
Seuil Ecart de Tension
EcartU
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Domaine de
Variation
ES │ HS
0,05 Un - 1 Un
Dossier : Guide d’Application
DDL800
Pas
0,05 Un
Valeur par
défaut
HS
0,5 Un
Date : 03/2008
Folio 16
Edition : 01/04/2008
Indice : a
4.4
Déclenchement manuel
Ce type de déclenchement est provoqué par l’exploitant et permet de tester le bon
fonctionnement des interfaces du DDL. Le DDL émet alors un ordre de déclenchement de
type "M", génère un événement et effectue un enregistrement de perturbographie.
Le déclenchement est provoqué par un bouton-poussoir.
4.5
Réenclencheur
i = N b C y c le s
+
x
+
OR
=
i
R é e n c le n c h e u r n o n
v é ro u illé
+
C y c le [i]
E s s a ie d e L ig n e
AND
+
R e fe rm e tu re
a u to ris é e
AND
+
x
=
+
x
=
T em p oR C
Tem poR C > TR C
STOR
E n c le n c h e m e n t
D is jo n c te u r
C yc le [i] > T C i
C y c le [i]
AND
F in fu n c tio n
AND
F oncR eenc
AND
OR
AND
E n c le n c h e m e n t
m a n u e lle
+
+
=
x
V e rro u illa g e d é fin itif
Tem por > Tr
La fonction réenclencheur permet de commander la refermeture du Disjoncteur si celui-ci a
été ouvert sur défaut détecté par les Protections.
La fonction réenclencheur peut être activée ou inhibée par configuration.
Le nombre de cycles de réenclenchement peut être programmé entre 1 et 4. A chaque cycle
est associée une temporisation.
L’ouverture manuelle du disjoncteur inhibe la fonction réenclencheur.
Le fonctionnement du réenclencheur peut-être asservi à la fonction d’essai de ligne si celle-ci
est en service (voir § Essai de ligne).
Chaque cycle est constitué d’un déclenchement, d’une temporisation TCi (i correspondant au
n° de cycle) et d’un réenclenchement. En fin de cyc le complet, la Temporisation de
Réinitialisation des Cycles TRC est lancée. Si aucun déclenchement ne se produit pendant
ce laps de temps, le compteur de cycles est réinitialisé, sinon il s’incrémente.
Dans le cas d’un défaut permanent, lorsque le dernier cycle est terminé, le déclenchement
devient définitif. Le seul enclenchement possible est donc un enclenchement manuel, mais
celui-ci est verrouillé jusqu’à la fin de la temporisation TRC.
Lors d’un enclenchement manuel, la Temporisation de Récupération Tr est lancée. Si aucun
déclenchement ne se produit pendant cette temporisation, le compteur de cycles est
réinitialisé. Dans le cas contraire, il s’agit d’un enclenchement sur défaut, les cycles sont
inhibés et le déclenchement devient définitif.
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Dossier : Guide d’Application
DDL800
Date : 03/2008
Folio 17
Edition : 01/04/2008
Indice : a
Un ensemble de 4 compteurs permet le comptage du nombre de cycles.
Par configuration, il est possible de remettre à zéro les 4 compteurs.
Paramètre
Mise En et Hors Service
Nombre de Cycles
Temps Cycle TC1
Temps Cycle TC2
Temps Cycle TC3
Temps Cycle TC4
Temps de Réinitialisation
des Cycles TRC
Temps de récupération
après enclenchement
manuel Tr
Domaine de
Variation
ES │ HS
1-4
0,1 - 100s
0,1 - 100s
0,1 - 100s
0,1 - 100s
1 - 100s
Pas
1
0,1s
0,1s
0,1s
0,1s
1s
Valeur par
défaut
HS
1
10s
10s
10s
10s
10s
0,1 - 100s
0,1s
10s
ATTENTION
La fonction réenclencheur nécessite l'utilisation d'un interlock du Disjoncteur.
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Dossier : Guide d’Application
DDL800
Date : 03/2008
Folio 18
Edition : 01/04/2008
Indice : a
4.6
Défaillance Disjoncteur
Le contrôle s’effectue au déclenchement et à l’enclenchement.
Le contrôle d’ouverture du Disjoncteur est effectué par la surveillance du courant Icat.
Il est possible de surveiller également les interlocks du disjoncteur (choix par configuration) :
interlock f/o
interlock o/o
f/o et o/o
Aucun
La surveillance au déclenchement débute dès l’activation de l’ordre par un contrôle du
courant Icat et des interlocks suivant la configuration du paramètre Contdefdj. Si lors de la
retombée de l’ordre toutes les conditions (courant et éventuellement la position des
interlocks) ne sont pas correctes, on a une défaillance disjoncteur.
La surveillance à l’enclenchement n’est effectuée que si le contrôle des interlocks est assuré
(paramètre contdefdj ≠ Aucun). Elle débute dès l’activation de l’ordre par un contrôle de la
position des interlocks. Si, lors de la retombée de l’ordre, les interlocks ne sont pas
positionnés correctement, on a une défaillance disjoncteur.
L’information logique « Défaillance Disjoncteur » est émise à destination du Contrôle
Commande pour ouverture des disjoncteurs encadrants avec :
Une signalisation « Défaillance Disjoncteur » si elle est affectée à une STOR
La mise à disposition de l’information pour le réseau de communication (tableau
JBUS)
L’enregistrement d’un évènement
Paramètre
Contrôles effectués
Contdefdj
Seuil de courant Idd
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Domaine de
Variation
aucun | f/o | o/o |
f/o&o/o
10A - 10000A
Dossier : Guide d’Application
DDL800
Pas
Valeur par
défaut
f/o
10A
100A
Date : 03/2008
Folio 19
Edition : 01/04/2008
Indice : a
4.7
Surveillance Capteur
Capteur[i]
MoyenneCapteur[i]=
Offset[i]
NBfilt −1
∑Capteur[i]
0
STOR
K
×
JBUS
Seuil_surv_capteur[i]
MoyenneCapteur[i] > Seuil_surv_capteur[i]
+
x
+
=
Tcapt[i]
Tcapt > TMax
WatchDog
Enregistrement
Cette fonction peut être mise en ou hors service par configuration.
La protection vérifie le bon raccordement des capteurs par la mesure permanente de leur
tension d’offset.
A la disparition de cette tension, une alarme peut être émise.
Lors de la calibration, le DDL mesure l’offset réel du capteur. Il filtre et compense ensuite cet
offset dans ses mesures, pour les fonctions de protection.
A partir de la mesure de l’offset obtenue lors de la calibration, le DDL crée un seuil
correspondant à K fois l’offset mesuré : cette valeur sert à la détection de présence du
capteur.
Si la tension filtrée passe en dessous du seuil, une temporisation Tcapt est lancée. A l’issue
de cette temporisation une information logique « Alarme Capteur » est générée avec :
La mise à disposition de l’information pour le réseau de communication (tableau
JBUS)
L’enregistrement d’un évènement
Une signalisation « Alarme capteur » si elle est affectée à une STOR
L’activation du WD si elle est autorisée par configuration.
Paramètre
Surveillance Capteur 1
Surveillance Capteur 2
Seuil K
Nombre d'échantillons
filtrés NBfilt
Temporisation Alarme
Tcapt
WD sur Alarme Capteur
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Domaine de
Variation
ES │ HS
ES │ HS
50% - 90%
1 - 200
Pas
10%
1
Valeur par
défaut
HS
HS
70%
100
1mn - 30mn
1mn
10mn
Actif │ Inactif
Dossier : Guide d’Application
DDL800
Actif
Date : 03/2008
Folio 20
Edition : 01/04/2008
Indice : a
4.8
Ordre de déclenchement
Le DDL800 possède deux ordres de déclenchement :
Déclenchement par la Protection NP800 correspondant à des détections de défaut
réseau.
Déclenchement par le module "Alimentation Capteurs" ACC424 :
Ce module comporte une surveillance de l'alimentation. Sur anomalie, il émet son
propre Watch-Dog. Dans ce cas, sur choix (configuration matérielle sur le module
ACC424), il peut générer un ordre de déclenchement.
Ces deux déclenchements peuvent être regroupés en un ordre de déclenchement unique.
Protection NP800
Sur fonctionnement Protection ou sur ordre de déclenchement externe, lorsqu’un
déclenchement est émis, la durée de cet ordre est configurable :
Ordre de déclenchement de durée calibrée : Td.
Ordre de déclenchement de durée maximale Td avec disparition avant échéance si
l’information logique ayant entraîné l’ordre de déclenchement disparaît, avec une
durée minimum de 100ms.
De plus le relais de sortie utilisé pour générer cet ordre de déclenchement peut fonctionner
selon deux modes (choix par configuration logicielle) :
Relais avec bobine normalement non alimentée qui est commandé sur ordre de
déclenchement.
Le contact actif de déclenchement en sortie sera la Fermeture du contact Travail ou
l'Ouverture du contact Repos (selon schéma de l'utilisateur).
Relais avec bobine normalement alimentée qui retombe sur ordre de déclenchement
Le contact actif de déclenchement en sortie sera la Fermeture du contact Repos ou
l'Ouverture du contact Travail (selon schéma de l'utilisateur).
Paramètre
Commande du Relais de
Déclenchement
Choix de l'Ordre de
Déclenchement
Durée de l'ordre de
Déclenchement Td
Domaine de
Variation
Sur Défaut │
Hors Défaut
Sortie ≤ Td │
Sortie calibrée Td
0,1s ≤ Td ≤ 10s
Pas
Valeur par
défaut
Sur Défaut
Sortie ≤ Td
0,01s
0,2s
Module Alimentation Capteurs ACC424
Configuration matérielle sur le module ACC424 (après avoir retiré la face avant protectrice)
Un strap JP4 permet de configurer un ordre de déclenchement émis sur Défaut Equipement.
Un strap JP3 permet de choisir le mode de commande du relais de déclenchement :
Commande du relais sur défaut alimentation
Commande du relais hors défaut alimentation
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Dossier : Guide d’Application
DDL800
Date : 03/2008
Folio 21
Edition : 01/04/2008
Indice : a
Regroupement de l'Ordre de Déclenchement
A la mise en service il est nécessaire de configurer l'ordre de déclenchement émis par la
protection DDL800 à partir des deux ordres issus de la protection NP800 et du module
alimentation Capteurs ACC424.
Déclenchement généré par une ouverture de contact Travail
NP800 (configuration logicielle)
Commande du relais de déclenchement Hors défaut
ACC424
(strap JP3)
Commande du relais de déclenchement Hors défaut
Les deux contacts Travail sont mis en série pour générer un ordre de déclenchement
global.
Sur défaut réseau émis par la Protection NP800 ou sur défaut alimentation Capteur, l'un des
contacts Travail retombe et la chaîne de contact étant ouverte, l'ordre est émis.
Déclenchement généré par la fermeture d'un contact Travail
NP800 (configuration logicielle)
Commande du relais de déclenchement Sur défaut
ACC424
(strap JP3)
Commande du relais de déclenchement Sur défaut
Les deux contacts Travail sont mis en parallèle pour générer un ordre de déclenchement
global.
Sur défaut réseau émis par la Protection NP800 ou sur défaut alimentation Capteur, l'un des
contacts Travail est établi et l'ordre de déclenchement est émis.
4.9
Enclenchement externe
Une entrée TOR externe permet de commander l’enclenchement du Disjoncteur.
La durée de l’ordre de sortie d’enclenchement est définie par le paramètre Te.
Le fonctionnement est le même que pour le déclenchement : si le DJ est fermé, contrôlé par
retour d'interlock, on interrompt l’ordre d’enclenchement 20 ms fixe après la fermeture.
En l’absence de retour des Interlocks, il y a émission d'une signalisation « Défaillance
Disjoncteur ».
Paramètre
Durée de l'ordre
d'Enclenchement Te
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Domaine de
Variation
100ms ≤ Te ≤
300ms
Dossier : Guide d’Application
DDL800
Pas
10ms
Valeur par
défaut
200ms
Date : 03/2008
Folio 22
Edition : 01/04/2008
Indice : a
5. FONCTION DE TEST
Cette fonction est optionnelle, gérée à l’aide d’un dispositif externe (nous consulter).
5.1
Essai Ligne
Suite à une ouverture du disjoncteur sur défaut, détecté par le DDL, avec fonction
réenclencheur en service ou sur demande d’enclenchement volontaire, un test est réalisé
pour déterminer s’il est possible de réalimenter la caténaire.
Ce test est réalisé par un équipement indépendant appelé " platine EDL ".
Sur ordre du DDL800 " commande test EDL " la platine EDL effectue les opérations
suivantes :
- Injection d’une tension de 220V sur la caténaire à travers un enroulement d’un
transformateur
- Lecture de la mesure de la tension caténaire à travers un enroulement dédié
- Comparaison entre la tension mesurée et un seuil.
Si la tension mesurée est supérieure à ce seuil, la platine EDL active la sortie TOR
" Test EDL réussi " connectée à une entrée TOR du DDL800. Le DDL émet alors
l'ordre de fermeture du disjoncteur.
Dans le cas inverse, une demande de test peut être émise de nouveau si le
paramètre de configuration " NbEssaisEDL " est supérieur à 1.
Il est possible de réaliser de 1 à 5 tests successifs.
La fonction EDL peut être inhibée par configuration. Dans ce cas le DDL800 n’émet jamais
l’ordre " commande test EDL ".
Cette fonction peut être associée ou non par configuration à la fonction Réenclencheur ou
Enclenchement Manuel. Si ces choix sont validés, avant refermeture du disjoncteur, un essai
de ligne est réalisé et si l’information « Test EDL réussi » est active alors le disjoncteur peut
être fermé.
Dans le cas de la fonction EDL associée aux cycles du réenclencheur, le temps des tests
d'essais de ligne, augmente le temps avant refermeture du Disjoncteur : TCi + TdEDL +
(NbEssaisEDL -1) * (TaEDL +TdEDL).
Paramètre
Fonction EDL
Fonction EDL sur
réenclenchement
Fonction EDL sur
enclenchement Manuel
Nombre d'essais
NbEssais EDL
Durée du Test TdEDL
Temps d'attente entre
tests
TaEDL
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Domaine de
Variation
ES │ HS
ES │ HS
Pas
Valeur par
défaut
HS
HS
ES │ HS
HS
1-5
1
1
1s - 5s
1s - 60s
1s
1s
3s
10s
Dossier : Guide d’Application
DDL800
Date : 03/2008
Folio 23
Edition : 01/04/2008
Indice : a
6. CARACTERISTIQUES D’EXPLOITATION
6.1
IHM PC sous WINDOWS
L'équipement dispose d’une liaison série RS232 en face avant, qui permet par connexion à
un PC et utilisation du logiciel de configuration :
la reconnaissance du type de protection : DDL
la lecture et la modification des paramètres de la protection, l’impression des jeux de
réglages, les sauvegardes.
la réalisation des opérations de mise en service ou de maintenance : commandes de
relais de sortie, lecture des mesures analogiques et visualisation de l’état des
Entrées/Sorties…
le rapatriement et l’exploitation des perturbographies et du journal de bord
évènements
6.2
Double table de paramétrage
Deux tables de paramétrages sont disponibles, qui peuvent être sélectionnées par entrée
TOR ou communication RS485. En cas de discordance entre ces deux informations, la table
2 définie par entrée TOR est prioritaire.
Une LED en face avant identifie la table de paramétrage exploitée (si configurée).
Une sortie TOR est activée pour signaler le choix de la 2ème table de paramétrage.
6.3
Enregistrement des évènements
Le DDL800 stocke 120 évènements comprenant les champs suivants :
Identification de l’évènement
Apparition/disparition
Horodatage
Valeur (mesures analogiques et logiques, valeur ou cause d'un défaut équipement)
100 événements sont sauvegardés en mémoire flash en cas de perte d'alimentation.
Afin d’éviter de surcharger le journal de bord, une option de configuration permet de ne
mémoriser que les évènements simplifiés, c'est-à-dire uniquement leur apparition.
6.4
Synchronisation horaire
La mise à l'heure de la protection est effectuée par le PC de mise en service ou par le
réseau de communication.
L’heure est maintenue pendant au moins 72h en cas de coupure de l’alimentation auxiliaire.
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DDL800
Date : 03/2008
Folio 24
Edition : 01/04/2008
Indice : a
6.5
Perturbographie
Le DDL permet de mémoriser l’enregistrement des 12 dernières perturbographies. Les
fichiers de perturbographie sont sauvegardés au format COMTRADE.
Elles peuvent être déclenchées par :
L’activation d’une entrée "Tout Ou Rien" prévue pour cet usage.
Un ordre sur la liaison série RS485
Un fonctionnement de protection conformément au tableau ci-dessous :
Mode de
fonctionnement
Forçage
Protection
Calibration
Dégivrage
Type de capteur
I
I
I
I
Type de
déclenchement
validé
-di/dt
-MAX I
-Delta I
-di/dt
-MAX I
-Delta I
Perturbographie
Enregistrements
sur passage du
seuil ‘E’ (voir
déclenchement
par dérivée de
courant)
Enregistrements
sur
déclenchement
-Ideg
Enregistrements
sur
déclenchement
Chaque enregistrement du DDL permet de mémoriser :
un maximum de 4 voies analogiques : Icaténaire, di/dt, Ucaténaire et ∆U
les informations logiques de franchissement des seuils E, D, MAXi1, MAXi2, Ideg0
l’image de la sortie de déclenchement
jusqu’à 2 ETOR ou STOR supplémentaires
Durées et échantillonnage :
le pré-temps : paramétrable de 2 à 5 secondes avant l’évènement déclenchant.
le présent : pendant un temps "TMDP" de 400ms, échantillonné à 1 ms
le post-temps : paramétrable de 0,5 à 1 seconde suivant l’ordre de déclenchement.
6.6
Gestion du Défaut Equipement
La protection comporte un module Alimentation à destination des capteurs.
Cette alimentation est surveillée et peut émettre une signalisation Défaut Equipement en cas
de panne.
La protection NP800 comporte également des auto-contrôles qui peuvent conduire à une
émission d'un Watch-Dog.
Ces deux informations sont regroupées en un Watch-Dog unique en sortie de protection.
Dans les applications ferroviaires, lorsque l’équipement assurant la protection de la caténaire
est en défaut et donc indisponible, le principe est de déclencher le disjoncteur pour éviter la
dégradation d’ouvrage sur apparition d’un défaut qui ne serait pas éliminé.
Par configuration matérielle, il reste cependant possible d'inhiber le déclenchement sur
« Défaut Equipement ».
Ce document est la propriété de la
Société ICE.
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Dossier : Guide d’Application
DDL800
Date : 03/2008
Folio 25
Edition : 01/04/2008
Indice : a
6.7
Interface Homme/Machine par écran clavier
6.7.1 Commandes accessibles en face avant
Des commandes sont directement accessibles, notamment :
par le clavier de la face avant :
déroulement des affichages de l’écran LCD
reset du compteur de déclenchements et des compteurs de cycles
modification des paramètres dont certains sont contrôlés par mot de passe
par bouton poussoir situé en avant :
commande manuelle de Déclenchement
6.7.2 Mesures
L’afficheur LCD permet d’accéder aux mesures suivantes :
Affichage en A de la valeur primaire du courant : Icat, Irail (valeur par défaut de
l'afficheur)
Affichage en V de la valeur primaire de la tension : Ucat, Uss
Affichage de la dérivée de courant en A/ms à l’instant du dernier déclenchement
Elles sont aussi disponibles sur :
Le configurateur PC par la communication RS 232
La communication RS 485.
6.8
Communication RS485
Dans le cas de connexion à une supervision, le réseau de communication, accessible sur le
bornier situé en face arrière, permet :
L’accès aux mesures effectuées
Le changement de mode d’exploitation
Le rapatriement du journal de bord des évènements
Le rapatriement des perturbographies.
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DDL800
Date : 03/2008
Folio 26
Edition : 01/04/2008
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