Essais de seuil d’enclenchement et de déclenchement des relais de protection : définition, importance et méthode de réalisation
In substation commissioning and maintenance, one of the most important tests is verifying the valeurs de pick-up et de drop-out des relais de protection. Ces paramètres définissent exactement quand un relais commence à fonctionner et quand il se réarme, garantissant ainsi les performances fiables du système de protection.
Ces essais sont effectués à l’aide de matériel d’essai de relais, soit par injection secondaire, soit par injection primaire à l’aide d’un équipement d’injection de courant élevé.
Dans cet article, nous expliquons ce que signifient ces concepts, pourquoi ils sont essentiels pour la protection électrique et comment ces essais sont réalisés sur le terrain.
What is relay pick-up?
La valeur de pick-up est le niveau minimal de courant ou de tension à partir duquel un relais de protection commence à fonctionner.
Par exemple, pour une protection contre les surintensités, le relais commence à fonctionner lorsque le courant dépasse le seuil de pick-up configuré.
Ce paramètre définit la sensibilité du schéma de protection.
Si la valeur de pick-up est trop basse, des déclenchements intempestifs peuvent se produire. Si elle est trop élevée, le système peut ne pas détecter de véritables défauts.
What is drop-out?
La valeur de drop-out est le niveau auquel le relais se réarme après avoir fonctionné.
En termes simples :
- Pick-up : point auquel le relais fonctionne
- Drop-out : point auquel le relais se réarme
La différence entre ces valeurs crée une hystérésis, qui permet d’éviter un fonctionnement instable du relais à proximité du seuil.
Why pick-up and drop-out testing is important
Les essais garantissent que :
- les réglages du relais sont correctement configurés
- le matériel du relais fonctionne correctement
- le système de protection fonctionne de manière fiable en cas de défaut réel
Ces essais font partie des procédures standard de mise en service de postes, de maintenance périodique et d’analyse après incidents sur le réseau.
Test methods: secondary injection vs primary injection
1. Secondary injection
L’injection secondaire consiste à appliquer des signaux de courant ou de tension directement aux entrées du relais.
Elle est principalement utilisée pour :
- les essais fonctionnels
- la vérification des réglages
- les contrôles de la logique de protection
Ses principaux avantages sont la rapidité, la sécurité et le fait qu’elle ne nécessite pas de forte puissance. C’est pourquoi elle est largement utilisée avec le matériel d’essai de relais lors de la mise en service et de la maintenance.
2. Primary injection
L’injection primaire consiste à injecter le courant directement dans le circuit primaire, comme les transformateurs de courant, les jeux de barres ou les disjoncteurs.
Cette méthode utilise un équipement d’injection de courant élevé capable de fournir des niveaux de courant élevés afin de vérifier non seulement le relais, mais aussi l’ensemble de la chaîne de protection.
Elle est utilisée lorsque l’objectif est de vérifier :
- les transformateurs de courant
- tout le câblage
- le fonctionnement global du système de protection
Le principal avantage de l’injection primaire est qu’elle confirme que l’ensemble du système de protection fonctionne correctement, et pas seulement le relais lui-même.
How to perform a pick-up and drop-out test
Step 1 — Configure the test equipment
Raccorder le relais à un appareil d’essai de relais et vérifier au préalable les réglages de protection.
Step 2 — Increase the current gradually
Le courant est augmenté à l’aide d’une rampe ascendante jusqu’à ce que le relais détecte la condition de fonctionnement.
La valeur à laquelle le relais commence à fonctionner est la valeur de pick-up.
Step 3 — Decrease the current
Le courant est ensuite réduit à l’aide d’une rampe descendante jusqu’à ce que le relais revienne à son état initial.
Ce point correspond à la valeur de drop-out.
Step 4 — Compare results with relay settings
Les résultats mesurés doivent être comparés avec :
- les réglages configurés
- les tolérances du fabricant
- les critères de coordination des protections
Equipment used for these tests
Différentes solutions d’essai sont utilisées selon l’application.
For secondary injection
- systèmes d’essai de relais multifonctions
- sources de courant et de tension programmables
- logiciels d’automatisation d’essais
For primary injection
- équipements d’injection de courant élevé
- systèmes d’essai de transformateurs de courant
- appareils de vérification de disjoncteurs
Ces solutions permettent de simuler des conditions de défaut réelles de manière contrôlée et reproductible.
Conclusion
Les essais de pick-up et de drop-out sont essentiels pour garantir le bon fonctionnement des systèmes de protection dans les postes électriques.
Grâce à l’injection secondaire, les ingénieurs peuvent vérifier rapidement les performances des relais, tandis que l’injection primaire à l’aide d’un équipement d’injection de courant élevé permet de tester l’ensemble du circuit de protection.
L’utilisation d’un matériel d’essai de relais fiable et précis est la clé pour assurer la sécurité, la sélectivité et la continuité de l’alimentation électrique.
