La sélection d'un transformateur de courant pour les applications de protection est différente de la sélection d'un transformateur de courant pour la mesure. Les TC de protection doivent fonctionner correctement lors de conditions anormales, notamment les courts-circuits et les défauts à la terre. Leur objectif n'est pas simplement de mesurer le courant avec précision à une charge normale, mais de reproduire le courant de défaut de manière suffisamment fidèle pour que les relais de protection puissent détecter et éliminer rapidement les défauts. Cela nécessite une attention particulière au facteur limite de précision, à l'erreur composite, à la tension au point de coude, aux caractéristiques thermiques et à la stabilité dynamique.
La première étape consiste à comprendre le système de protection. La protection contre les surintensités, les différences, la distance, les défauts à la terre et les transformateurs imposent toutes des exigences différentes au TC. Pour une simple protection contre les surintensités, un TC de classe 5P ou 10P peut suffire. Pour la protection différentielle, les TC de tous les côtés de la zone protégée doivent avoir des caractéristiques adaptées pour éviter les faux déclenchements. Pour la protection de distance, la précision de phase et les performances transitoires sont importantes. Les exigences du fabricant du relais doivent toujours être respectées.
Le facteur limite de précision, ou ALF, indique combien de fois le courant primaire nominal le TC peut transporter tout en restant dans son erreur composite spécifiée. Un TC marqué 5P10 a une erreur composite de 5 % jusqu'à 10 fois le courant nominal. Un TC 5P20 peut maintenir une précision jusqu'à 20 fois supérieure au courant nominal. L'ALF doit être suffisamment élevé pour le courant de défaut maximum au point d'installation. Si l'ALF est trop faible, le TC peut saturer lors d'un défaut et le relais peut ne pas fonctionner ou fonctionner trop lentement.
La tension du point de coude est également importante, en particulier pour la protection différentielle à haute -impédance et certains relais électromécaniques. Il indique le point auquel le noyau CT commence à saturer. Une tension de point de coude plus élevée signifie que le TC peut reproduire des courants de défaut plus importants sans distorsion. La valeur requise dépend de la charge du relais, de la résistance du fil et du niveau de courant de défaut. La résistance de l'enroulement secondaire du TC et la charge connectée doivent être incluses dans le calcul.
Les courants thermiques et dynamiques de courte durée-doivent être vérifiés. Ces valeurs nominales indiquent le courant de défaut que le TC peut supporter pendant une durée spécifiée sans dommage. Le conducteur primaire, l'isolation et la structure mécanique doivent survivre aux forces thermiques et magnétiques produites par un court-circuit. Les systèmes à courant élevé-exigent des TC dotés d'une construction robuste et d'une valeur nominale élevée-à court terme.
Le fardeau est un autre facteur critique. Les TC de protection doivent alimenter le relais, le câblage et les dispositifs auxiliaires. Si la charge totale dépasse la valeur nominale du TC, le TC peut saturer prématurément, réduisant ainsi la fiabilité de la protection. Les câbles secondaires longs augmentent la charge, de sorte que des conducteurs de plus grande taille ou des parcours plus courts peuvent être nécessaires. Le circuit secondaire ne doit jamais être ouvert pendant la circulation du courant primaire, car des tensions dangereuses peuvent apparaître.
L'installation et les tests sont essentiels. La polarité correcte, l'identification des phases, la mise à la terre et le câblage doivent être vérifiés. Les tests d'injection primaire ou les tests d'injection secondaire sont souvent utilisés pour confirmer le rapport, la polarité et le fonctionnement des relais. Le TC doit également être compatible avec l'appareillage, le jeu de barres et les conditions environnementales. Un TC de protection correctement sélectionné restera précis pendant les défauts, se coordonnera correctement avec les relais et aidera à prévenir les dommages à l'équipement et les risques pour la sécurité.