30.9 : Relais pilote et numérique

Le relais pilote est un type de protection différentielle utilisé dans les systèmes électriques. Il compare les quantités électriques aux bornes des équipements via un canal de communication au lieu d'une interconnexion directe par relais. Cette méthode est essentielle pour les lignes de transmission où les bornes sont éloignées, généralement jusqu'à 80 km pour les lignes de 69 à 115 kV. Quatre types de canaux de communication sont utilisés pour le relais pilote:

Fils pilotes : Il s'agit de circuits électriques séparés fonctionnant en courant continu, de 50 à 60 Hz ou à des fréquences audio.

Courant porteur en ligne : ce type utilise la ligne de transmission elle-même comme support de communication, avec des fréquences comprises entre 30 et 300 kHz.

Micro-ondes : utilise des signaux de 2 à 12 GHz transmis via des chemins en visibilité directe avec des antennes paraboliques.

Câble à fibre optique : utilise la modulation de la lumière via des câbles non conducteurs, éliminant ainsi les problèmes d'isolation électrique et d'interférence.

Il existe deux méthodes de détection des défauts : la méthode directionnelle et la méthode de comparaison de phase. La méthode de comparaison directionnelle compare les flux de puissance aux bornes de la ligne, tandis que la méthode de comparaison de phase compare les angles de phase relatifs des courants aux bornes.

Le relais numérique, ou relais numérique, utilise des systèmes à microprocesseur avec un logiciel de détection des défauts. Les relais numériques réduisent le câblage du panneau, simplifient les modifications des paramètres via des mises à jour à distance et minimisent la charge sur les transformateurs. Ils offrent une plus grande sensibilité, des temps de déclenchement plus rapides et une fiabilité améliorée grâce à un nombre réduit de composants. Ces relais peuvent analyser les données après défaut, vérifier la récupération du système et adapter les paramètres aux conditions changeantes.

Les relais numériques sont sensibles aux risques de cybersécurité, il est donc essentiel de se conformer aux normes de sécurité de la North American Electric Reliability Corporation (NERC).

Dans la protection décentralisée, chaque relais reçoit des informations des transformateurs de courant et de tension locaux, déclenchant uniquement les disjoncteurs locaux. Cette approche garantit la fiabilité sans avoir recours à un relais pilote. Les relais numériques peuvent s'intégrer aux systèmes centralisés pour améliorer la coordination globale de la protection et la fiabilité du système.