Introduction
Les transformateurs de courant sont largement utilisés dans les systèmes électriques car ils permettent de mesurer, surveiller et protéger les circuits électriques transportant des niveaux de courant élevés. Dans les systèmes de production, de transmission, de distribution et électriques industriels d’électricité, le courant peut atteindre des niveaux qui ne peuvent pas être connectés directement aux instruments de mesure conventionnels.
Un transformateur de courant constitue une solution pratique en convertissant le courant primaire en un courant secondaire plus petit. Ce signal secondaire peut ensuite être fourni aux compteurs, aux équipements de surveillance et aux relais de protection.
L'utilisation de transformateurs de courant est donc étroitement liée à la mesure électrique, à la surveillance, à la protection et à la sécurité du fonctionnement du système.
Mesurer un courant électrique élevé
L’une des principales raisons pour lesquelles les transformateurs de courant sont utilisés dans les systèmes électriques est la nécessité de mesurer des courants élevés.
Les conducteurs du système électrique peuvent transporter des centaines ou des milliers d’ampères. Connecter un instrument de mesure standard directement à un tel circuit nécessiterait que l'instrument gère tout le courant.
Un TC évite cette exigence en transformant le courant primaire élevé en un courant secondaire proportionnel plus petit.
Par exemple, un TC 1 000/5 A peut fournir environ 5 A sur son côté secondaire lorsque le courant primaire est de 1 000 A dans les conditions nominales.
Cela permet aux équipements de mesure conçus pour des entrées de courant plus faibles d'obtenir des informations sur un circuit de puissance beaucoup plus grand.
Prise en charge de la protection électrique
Les systèmes électriques nécessitent des équipements de protection pour détecter les conditions de fonctionnement anormales et réagir de manière appropriée.
Les transformateurs de courant fournissent les signaux de courant nécessaires à de nombreux systèmes de protection. Un relais de protection peut analyser le courant fourni par le TC et déterminer si une condition anormale peut exister.
Lors d'un défaut, comme un court-circuit, le courant peut augmenter considérablement. Un TC de protection correctement sélectionné peut fournir au relais de protection les informations nécessaires à la réponse du système de protection.
Étant donné que les performances de protection dépendent d'informations précises sur le courant, la sélection des TC constitue une partie importante de la conception du système électrique.
Mesure d'énergie et de puissance
Les transformateurs de courant sont également utilisés pour la mesure de puissance et d'énergie.
Un wattmètre ou un compteur d'énergie peut avoir besoin d'informations sur le courant et la tension pour calculer les paramètres électriques. Dans les systèmes électriques à courant élevé-, un TC peut fournir le signal de courant requis sans nécessiter que le compteur soit directement connecté au conducteur à courant élevé-.
Ceci est particulièrement utile dans les sous-stations, les installations industrielles, les bâtiments commerciaux et les grands systèmes de distribution.
Pour la mesure de l'énergie, les caractéristiques de précision du CT sont particulièrement importantes car les erreurs de mesure peuvent affecter la gestion de l'énergie et d'autres calculs.
Surveillance du système électrique
La surveillance continue est de plus en plus importante dans les systèmes électriques modernes.
Les CT peuvent fournir des données actuelles aux compteurs numériques, aux systèmes de surveillance et aux plateformes de gestion de l'énergie. Les opérateurs peuvent utiliser ces informations pour comprendre les conditions de charge et identifier les changements dans la demande électrique.
La surveillance du courant peut également fournir des informations utiles lors de l'évaluation du fonctionnement des équipements électriques.
Lorsque les transformateurs de courant sont intégrés à des systèmes de surveillance modernes, les données électriques peuvent être collectées et analysées au fil du temps, favorisant ainsi une meilleure gestion du système.
Isolation électrique
Une autre raison pour laquelle les TC sont utilisés dans les systèmes électriques est leur capacité à assurer la séparation entre le circuit d'alimentation primaire et le circuit secondaire de mesure ou de protection.
Le circuit primaire à courant élevé-n'a pas besoin d'être directement connecté à l'instrument de mesure. Au lieu de cela, l'instrument reçoit un signal proportionnel du secondaire du CT.
Cette disposition est particulièrement utile dans les installations à courant élevé-car elle simplifie l'interface entre les équipements électriques et les appareils de mesure ou de protection.
Compatibilité avec les équipements de mesure
Les transformateurs de courant assurent également la compatibilité entre les circuits à courant élevé-et les équipements de mesure standardisés.
De nombreux compteurs et dispositifs de protection sont conçus pour accepter des courants nominaux secondaires spécifiques. Un TC peut transformer le courant primaire en une sortie secondaire appropriée en fonction de son rapport nominal.
Par exemple, selon l'application, un TC peut avoir une valeur secondaire de 1A ou 5A.
Le rapport correct doit être sélectionné en fonction du courant primaire attendu et des exigences de l'équipement connecté.
Applications dans la distribution d'énergie
Les transformateurs de courant se trouvent couramment dans les équipements de distribution d'énergie tels que les appareillages de commutation, les panneaux de distribution, les sous-stations et les circuits d'alimentation.
Dans ces applications, les TC peuvent mesurer le courant entrant et sortant, fournir des informations aux relais de protection et prendre en charge la surveillance de l'énergie.
Différentes conceptions de CT peuvent être utilisées en fonction des exigences d'installation. Des facteurs tels que la taille du conducteur, l'espace disponible, le niveau de tension, le courant nominal, les exigences de précision et la méthode d'installation peuvent influencer la sélection du produit.
Conclusion
Les transformateurs de courant sont utilisés dans les systèmes électriques car ils constituent un moyen pratique de mesurer, surveiller et protéger les circuits électriques à courant élevé.
En transformant un courant primaire élevé en un courant secondaire proportionnel plus faible, les TC permettent aux compteurs, aux équipements de surveillance et aux relais de protection de fonctionner sans être directement connectés au courant primaire complet.
Ils sont donc importants dans la distribution d’énergie, la mesure de l’énergie, la protection électrique et la surveillance des systèmes.
Pour un fonctionnement fiable, un TC doit être sélectionné en fonction de son rapport de courant, de ses exigences de précision, de sa charge, de son niveau d'isolation, de son application et de ses conditions d'installation. Lorsqu'il est correctement spécifié et installé, un transformateur de courant peut fournir des informations précieuses sur le courant et prendre en charge le fonctionnement sûr et efficace d'un système électrique.