Protection contre les sous/surfréquences (ANSI 81)

Présentation

La fréquence d'une installation électrique doit être maintenue dans une plage de fonctionnement autorisée pour limiter le risque de dommages causés aux charges motrices et aux équipements électroniques sensibles, et pour assurer le bon fonctionnement ainsi que les performances de l'ensemble des charges.

Deux protections s'appliquent de manière indépendante :

• Protection contre les sous-fréquences (ANSI 81U)

• Protection contre les surfréquences (ANSI 81O)

Les protections contre les sous/surfréquences assurent une surveillance continue de la fréquence. Lorsque la fréquence d'une installation dépasse les limites acceptables, les informations fournies par les protections contre les sous/surfréquences permettent l'exécution de l'action appropriée pour rétablir le bon fonctionnement de l'installation. Ces types de protections permettent de générer une alarme ou un déclenchement, selon les besoins.

Les protections contre les sous/surfréquences peuvent être utilisées avec des générateurs. La surveillance continue de la fréquence permet l'exécution de l'action appropriée pour sécuriser le fonctionnement de l'installation lors de situations anormales ou critiques, par exemple : délestage, basculement de source, démarrage d'un générateur de secours.

Conditions préalables requises

Le Digital Module ANSI 81 - Surfréquence et sous-fréquence doit être acheté et installé sur une unité de contrôle MicroLogic X.

Les protections contre les sous/surfréquences nécessitent une alimentation 24 Vcc externe.

La protection contre les sous-fréquences et sur-fréquences est compatible avec :

• les unités de contrôle MicroLogic 2.0 X, 5.0 X, 6.0 X et 7.0 X pour la norme IEC

• les unités de contrôle MicroLogic 3.0 X, 5.0 X et 6.0 X pour la norme UL

• les unités de contrôle MicroLogic X équipées du micrologiciel de version 003.012.000 ou ultérieure. Les versions de micrologiciel antérieures doivent être mises à jour.

Les données en provenance du Digital Module sont accessibles à distance via les interfaces de communication IFE/EIFE ou IFM si la version du micrologiciel IFE/EIFE ou IFM est compatible avec le module numérique. Pour plus d’informations, consultez la compatibilité du micrologiciel des interfaces de communication.

Principe de fonctionnement de la protection contre les sous-fréquences (ANSI 81U)

La protection contre les sous-fréquences surveille la fréquence. Lorsque la fréquence système atteint le seuil Fmin, la protection est activée et la temporisation tFmin démarre. La fréquence est calculée d'après la tension entre phases V12. Caractéristiques de la protection contre les sous-fréquences : Inhibée lorsque V12 est inférieur à 20 Vca. Fonctionne avec une caractéristique de temps défini. Peut être désactivée. La protection se déclenche lorsque les deux conditions suivantes sont remplies : La fréquence est inférieure à Fmin. La temporisation tFmin est écoulée.

Principe de fonctionnement de la protection contre les surfréquences (ANSI 81O)

La protection contre les surfréquences surveille la fréquence. Lorsque la fréquence système atteint le seuil Fmax, la protection est activée et la temporisation tFmax démarre. La fréquence est calculée d'après la tension entre phases V12. Caractéristiques de la protection contre les surfréquences : Inhibée lorsque V12 est inférieur à 20 Vca. Fonctionne avec une caractéristique de temps défini. Peut être désactivée. La protection se déclenche lorsque les deux conditions suivantes sont remplies : La fréquence est supérieure à Fmax. La temporisation tFmax est écoulée.

Inhibition de la protection

Pour inhiber la protection contre les sous-fréquences (ANSI 81U) ou la protection contre les surfréquences (ANSI 81O), les deux conditions suivantes doivent être remplies :

• L'inhibition est activée à l'aide du paramètre Inhibition (réglé sur ON). L'inhibition est activée séparément sur chaque protection (ANSI 81U ou ANSI 81O).

• L'inhibition des protections optionnelles est activée par une entrée du module IO. La fonction Inhibition de protection optionnelle doit être affectée à une entrée du module IO.

Pour plus d'informations sur l'inhibition des protections optionnelles, reportez-vous au document Enerlin'X IO - Module d'interface d'entrée/sortie pour un seul disjoncteur - Guide d'exploitation.

Paramétrage de la protection contre les sous-fréquences

Les paramètres de la protection contre les sous-fréquences sont les suivants :

• Mode Fmin : active (ON) ou désactive (OFF) la protection contre les sous-fréquences.

• Action Fmin : définit le résultat de l'activation de la protection contre les sous-fréquences (déclenchement ou alarme).

  • Déclenchement : le disjoncteur se déclenche et trois événements sont générés (dépassement, ordre de déclenchement, déclenchement).

  • Alarme : deux événements sont générés (dépassement et ordre de déclenchement).

• Inhibition Fmin : active (ON) l'inhibition de la protection par le module IO.

• Fmin : seuil de la protection contre les sous-fréquences

• tFmin : temporisation de la protection contre les sous-fréquences

Ils peuvent être définis comme suit :

• Avec le logiciel EcoStruxure Power Commission (protection par mot de passe)

• Avec l'application Application EcoStruxure Power Device (protection par mot de passe)

La fonction de doubles réglages ne s'applique pas à la protection contre les sous-fréquences. Lorsque la fonction de doubles réglages est activée, les paramètres de protection contre les sous-fréquences sont les mêmes quel que soit le jeu de paramètres activé (jeu A ou jeu B).

Paramètres de la protection contre les sous-fréquences

Caractéristiques de la protection contre les sous-fréquences

• Temporisation définie

• Réarmement instantané

• Hystérésis : fixe 1,0002

• Temps minimum de coupure : 50 ms

• Temps maximum de coupure (avec temporisation réglée à 0 s) :

  • 140 ms pour les plages de fréquence de 0,5 Hz/s à 5 Hz/s conformément à la norme IEC 60255-181

  • 140 ms en cas de changement brusque de fréquence conformément à la norme IEC 60255-181 pour les réglages entre 48 et 52 pour 50 Hz et entre 58 et 62 pour 60 Hz

  • 200 ms en cas de changement brusque de fréquence conformément à la norme IEC 60255-181 pour les réglages entre 45 et 55 pour 50 Hz et entre 55 et 65 pour 60 Hz

Paramétrage de la protection contre les surfréquences

Les paramètres de la protection contre les surfréquences sont les suivants :

• Mode Fmax : active (ON) ou désactive (OFF) la protection contre les surfréquences sur une phase.

• Action Fmax : définit le résultat de l'activation de la protection contre les surfréquences (déclenchement ou alarme).

  • Déclenchement : le disjoncteur se déclenche et trois événements sont générés (dépassement, ordre de déclenchement, déclenchement).

  • Alarme : deux événements sont générés (dépassement et ordre de déclenchement).

• Inhibition Fmax : active (ON) l'inhibition de la protection par le module IO.

• Fmax : seuil de la protection contre les surfréquences

• tFmax : temporisation de la protection contre les surfréquences

Ils peuvent être définis comme suit :

• Avec le logiciel EcoStruxure Power Commission (protection par mot de passe)

• Avec l'application Application EcoStruxure Power Device (protection par mot de passe)

La fonction de doubles réglages ne s'applique pas à la protection contre les surfréquences. Lorsque la fonction de doubles réglages est activée, les paramètres de protection contre les surfréquences sont les mêmes quel que soit le jeu de paramètres activé (jeu A ou jeu B).

Paramètres de la protection contre les surfréquences

Caractéristiques de la protection contre les surfréquences

• Temporisation définie

• Réarmement instantané

• Hystérésis : fixe 0,9998

• Temps minimum de coupure : 50 ms

• Temps maximum de coupure (avec temporisation réglée à 0 s) :

  • 140 ms pour les plages de fréquence de 0,5 Hz/s à 5 Hz/s conformément à la norme IEC 60255-181

  • 140 ms en cas de changement brusque de fréquence conformément à la norme IEC 60255-181 pour les réglages entre 48 et 52 pour 50 Hz et entre 58 et 62 pour 60 Hz

  • 200 ms en cas de changement brusque de fréquence conformément à la norme IEC 60255-181 pour les réglages entre 45 et 55 pour 50 Hz et entre 55 et 65 pour 60 Hz

Evénements prédéfinis

La fonction génère les événements prédéfinis suivants :

Les événements prédéfinis ne peuvent pas être modifiés par l'utilisateur. Pour des informations générales sur les événements, reportez-vous à la section Gestion des événements.

Les événements de protection sont générés comme suit :

• Le dépassement de seuil est généré lors de l'activation de la protection.

• L'ordre de déclenchement est généré lorsque le délai de protection expire.

  L'ordre de déclenchement n'est pas généré lorsque la protection optionnelle est inhibée.

• Le déclenchement est généré lors de l'activation du déclencheur voltmétrique du disjoncteur (MITOP).

  Le déclenchement n'est pas généré lorsque :

  • la protection facultative est réglée sur le mode alarme ;

  • la protection facultative est inhibée.

Actions recommandées

Réinitialisation d'un événement de déclenchement

Pour plus d'informations sur la réinitialisation du disjoncteur après un déclenchement suite à un défaut électrique, consultez le document approprié :

• MasterPacT MTZ1 - Disjoncteurs et interrupteurs-sectionneurs - Guide utilisateur

• MasterPacT MTZ2/MTZ3 - Disjoncteurs et interrupteurs-sectionneurs - Guide utilisateur