Introduction
Les transformateurs de courant (TC) et les transformateurs de tension (TT), également appelés transformateurs de potentiel (PT), sont des composants importants des systèmes d'alimentation électrique. Tous deux sont des transformateurs de mesure, ce qui signifie qu'ils transforment les grandeurs électriques en valeurs mesurables plus sûres pour les compteurs, les équipements de surveillance, les relais de protection et les systèmes de contrôle.
Bien qu’ils aient des objectifs similaires, un transformateur de courant et un transformateur de tension sont conçus pour mesurer différentes grandeurs électriques. Un TC mesure le courant, tandis qu'un VT mesure la tension. Comprendre la différence entre eux est essentiel lors de la sélection des transformateurs pour les applications de distribution d'énergie, de mesure électrique, d'appareillage de commutation et de protection.
Qu'est-ce qu'un transformateur de courant ?
Un transformateur de courant est un transformateur de mesure conçu pour réduire un courant primaire élevé à un courant secondaire inférieur qui peut être mesuré en toute sécurité par des compteurs électriques ou utilisé par des dispositifs de protection.
Par exemple, un TC peut avoir un rapport de 400/5A. Cela signifie que lorsque le courant primaire est de 400 A, le courant secondaire est d'environ 5 A dans les conditions de fonctionnement nominales.
Un transformateur de courant est normalement connecté en série avec le conducteur électrique transportant le courant mesuré. Son côté primaire transporte le courant du système, tandis que le côté secondaire fournit un courant réduit aux équipements de mesure ou de protection.
Les CT sont largement utilisés dans :
* Comptage d'énergie
* Systèmes d'ampèremètre
* Surveillance de l'alimentation
* Relais de protection
* Appareillage de commutation
* Matériel électrique industriel
* Systèmes de distribution d'énergie
Une caractéristique de sécurité importante d'un TC est que son circuit secondaire ne doit pas rester ouvert pendant que le courant circule dans le primaire. Un secondaire de TC ouvert peut entraîner une haute tension dangereuse.
Qu'est-ce qu'un transformateur de tension ?
Un transformateur de tension est conçu pour réduire une tension système élevée à une tension normalisée inférieure adaptée à la mesure, à la surveillance et à la protection.
Par exemple, un VT peut transformer une tension primaire élevée en une tension secondaire de 100 V ou une autre valeur spécifiée. Cela permet aux compteurs et aux relais de protection de fonctionner avec une tension bien inférieure à la tension réelle du système.
Contrairement à un TC, un transformateur de tension est connecté en parallèle au système électrique plutôt qu'en série.
Les transformateurs de tension sont couramment utilisés pour :
* Mesure de tension
* Comptage d'énergie
* Systèmes de protection
* Surveillance de la qualité de l'énergie
* Systèmes de contrôle électrique
* Appareillage de commutation
* Systèmes haute-et moyenne-tension
Différence clé entre CT et VT
La façon la plus simple de comprendre la différence est qu'un TC transforme le courant, tandis qu'un VT transforme la tension.
- Caractéristique Transformateur de courant Transformateur de tension
- Mesure principale Courant Tension
- Connexion Série Parallèle
- Quantité primaire Courant élevé Haute tension
- Quantité secondaire Courant faible Basse tension
- Secondaire typique 1 A ou 5 A Généralement autour de 100 V ou valeur spécifiée
- Principales applications Mesure et protection de courant Mesure et protection de tension
- Principal problème de sécurité Circuit ouvert secondaire Court-circuit secondaire/surintensité
Les valeurs nominales exactes et les méthodes de connexion dépendent de la conception du transformateur et du système électrique.
Différence de principe de fonctionnement
Les TC et les TT fonctionnent selon l'induction électromagnétique, mais leurs conceptions et leurs conditions de fonctionnement prévues sont différentes.
Un TC est conçu pour que le courant primaire produise un flux magnétique dans son noyau, qui induit un courant secondaire proportionnel. Le TC fournit donc une représentation électriquement isolée et réduite du courant primaire.
Un VT fonctionne plus comme un transformateur conventionnel. L'enroulement primaire est connecté aux bornes de la tension du système et l'induction électromagnétique produit une tension secondaire proportionnelle.
Le rapport de transformation détermine la relation entre les grandeurs primaires et secondaires.
Différence de connexion
La connexion est une autre distinction majeure.
Un TC est normalement connecté en série avec le conducteur. Le courant qui circule dans le conducteur primaire traverse également le circuit primaire du TC.
Un VT est connecté aux bornes de la source de tension ou du circuit électrique. Il fonctionne donc en parallèle du système.
Cette différence est importante lors de l'installation. Une connexion incorrecte peut entraîner des mesures inexactes, des dommages à l'équipement ou des conditions de fonctionnement dangereuses.
Différence dans les applications
Les TC sont particulièrement importants lorsque le courant du système est trop élevé pour qu'un instrument de mesure ou un relais puisse être connecté directement.
Par exemple, un système de distribution industriel peut transporter des centaines ou des milliers d'ampères. Un compteur ne peut normalement pas être connecté directement à un circuit à courant - aussi élevé. Un TC peut convertir le courant en un courant secondaire inférieur adapté au compteur.
Les VI et PT sont utilisés lorsque la tension du système est trop élevée pour que l'équipement de mesure soit connecté directement. Un VT réduit la tension à un niveau de mesure plus sûr et standardisé.
Dans de nombreux systèmes d'appareillage de commutation, les TC et les TT sont installés ensemble. Le TC fournit des informations sur le courant, tandis que le VT fournit des informations sur la tension. Les relais de protection peuvent utiliser les deux signaux pour déterminer les conditions du système et détecter des conditions de fonctionnement anormales.
CT et VT en mesure d'énergie
Les deux transformateurs peuvent être utilisés dans la mesure de l'énergie électrique.
Un TC fournit des informations de courant à un compteur d'énergie, tandis qu'un VT fournit des informations de tension. Le compteur peut utiliser ces signaux pour calculer des paramètres électriques tels que la puissance et l'énergie.
Dans un système triphasé-haute tension-, des TC et des TT peuvent être nécessaires car le courant et la tension réels du système sont trop élevés pour une connexion directe à un équipement de mesure standard.
La classe de précision du transformateur est importante dans ces applications car les erreurs du transformateur peuvent affecter la précision de la mesure finale.
CT et VT dans les systèmes de protection
Les TC et TT jouent également un rôle important dans la protection électrique.
Les relais de protection ont besoin d'informations sur le courant et la tension du système pour identifier les conditions anormales. Les TC fournissent des signaux de courant, tandis que les TT fournissent des signaux de tension.
Par exemple, un courant excessif peut indiquer une surcharge ou un court-circuit-. Les informations sur la tension peuvent aider les équipements de protection à identifier les sous-tensions, les surtensions ou d'autres conditions anormales du système.
Le transformateur sélectionné pour la protection doit avoir des spécifications adaptées aux exigences du relais et du système prévus.
Comment choisir entre un CT et un VT
Le choix dépend principalement de la grandeur électrique à mesurer.
Choisissez un transformateur de courant lorsque vous devez :
* Mesurer un courant électrique élevé
* Fournir une entrée de courant à un compteur
* Fournir des signaux de courant à un relais de protection
* Surveiller les charges industrielles
* Mesurer le courant dans les appareils de commutation ou les systèmes de distribution
Choisissez un transformateur de tension lorsque vous devez :
* Mesurer la haute tension du système
* Fournir une entrée de tension à un compteur
* Fournir des signaux de tension aux équipements de protection
* Surveiller les systèmes moyenne- ou haute-tension
* Isoler l'équipement de mesure de la haute tension du système
Dans certaines applications, les deux types sont requis.
Conclusion
La principale différence entre un transformateur de courant et un transformateur de tension réside dans la quantité électrique qu’ils transforment. Un TC réduit le courant élevé à un courant secondaire inférieur, tandis qu'un VT réduit la haute tension à une tension secondaire inférieure.
Les TC sont généralement connectés en série et sont largement utilisés pour la mesure et la protection du courant. Les TT sont connectés en parallèle et sont principalement utilisés pour la mesure et la protection de tension.
Pour la distribution d'énergie, l'appareillage de commutation, les équipements industriels et la mesure de l'énergie, la sélection du transformateur de mesure approprié nécessite un examen attentif de la tension, du courant, du rapport, de la précision, de la charge, des exigences d'isolation et de l'équipement connecté du système. Suivez toujours les instructions d'installation du fabricant et les exigences de sécurité électrique applicables.