Le courant de charge total sur la ligne d'une installation résidentielle, commerciale ou d'une entreprise peut dans certains cas dépasser ses capacités réelles. Le calcul correct du transformateur de courant aidera à assurer la qualité de la conversion linéaire, le contrôle et la protection du réseau électrique.
- Raisons d'installer des transformateurs de courant
- Variétés de transformateurs de courant
- Rendez-vous
- Type de montage
- Conception d'enroulement primaire
- Type d'isolation
- Classe de précision
- Caractéristiques de choix
- Sélection d'un transformateur de courant pour l'organisation de la protection des relais
- Les nuances du choix des appareils pour la chaîne de mesure
- Tableau de présélection des transformateurs de courant pour la puissance et le courant
- Fiabilité de la mesure des transformateurs de tension dans un réseau à neutre isolé
- Calcul du transformateur de courant par puissance
- Exemple de calcul pour 10 kV
Raisons d'installer des transformateurs de courant
L'appareil est conçu pour transformer la valeur de courant primaire en une valeur sûre pour le réseau. Les transformateurs sont également utilisés pour :
- différenciation des équipements de comptabilité basse tension et des relais jetés dans l'enroulement secondaire, s'il y a une haute tension primaire dans le réseau;
- augmentation ou diminution des indicateurs de tension;
- mesurer l'état du réseau électrique et les paramètres AC ;
- assurer la sécurité des travaux de réparation et de diagnostic ;
- activation rapide de la protection du relais en cas de court-circuit ;
- comptage des coûts énergétiques - un compteur électrique leur est généralement associé.
Pour mesurer, vous devrez connecter un TC dans la rupture de fil et connecter un voltmètre ou un ampèremètre combiné à une résistance à la marque secondaire.
Variétés de transformateurs de courant
Rendez-vous
Il existe de tels transformateurs:
- mesurer - mesurer les paramètres du circuit;
- protecteur - éviter les surcharges, les pannes d'équipement;
- intermédiaire - sont connectés à un circuit avec protection par relais, égalisent les courants dans les circuits de protection différentielle;
- laboratoire - sont très précis.
Les modèles de laboratoire ont plus de facteurs de conversion.
Type de montage
Pour une maison et un appartement privés, vous pouvez choisir un appareil monté à l'intérieur ou à l'extérieur de la pièce. Certaines modifications sont intégrées à l'équipement et également appliquées à la bague. Les modèles portables sont utilisés pour les mesures et les tests de laboratoire.
Conception d'enroulement primaire
Il existe des dispositifs bus, monotour (avec une tige) et multitours (avec une bobine, un enroulement de type boucle et "huit").
Type d'isolation
Il existe les convertisseurs suivants :
- isolation sèche - à base d'époxy coulé, de porcelaine ou de bakélite;
- papier huilé - standard ou condenseur;
- rempli de gaz - à l'intérieur se trouve du gaz SF6 inorganique avec une tension de claquage élevée;
- composé - à l'intérieur il y a un remplissage de résine thermoactive et thermoplastique.
Le composé a la plus haute résistance à l'humidité.
Selon le nombre d'étapes de transformation, des modèles à une étape et en cascade peuvent être sélectionnés. L'ensemble de la ligne a une tension de fonctionnement de plus de 1000 V.
Classe de précision
La classe de précision du transformateur de courant est prescrite dans GOST 7746-2001 et dépend de son objectif, ainsi que des paramètres du courant primaire et de la charge secondaire:
- Dans des conditions de faible résistance, un shunt presque complet de la branche magnétisée se produit. L'appareil fonctionne avec une erreur importante.
- Lorsque la résistance augmente, l'erreur augmente également. La raison en est le fonctionnement de l'appareil dans la zone de saturation.
- Au minimum du courant primaire, le transformateur fonctionne dans la partie basse de la courbe aimantée, au maximum, dans la section de saturation.
La sélection exacte du transformateur en fonction de la classe de précision peut être effectuée sur la base du tableau.
| Classe de précision | Courant nominal primaire en % | Limite de charge secondaire en % |
| 0,1 | 5, 20, 100-200 | 25-100 |
| 0,2 | ||
| 0,2 S | 1,5, 20, 100, 120 | |
| 0,5 | 5, 20, 100, 120 | |
| 0,5 s | 1, 5, 20, 100, 120 | |
| 1 | 5, 20, 100-120 | |
| 3 | 50-120 | 50-100 |
| 5 | ||
| 10 |
Pour les dispositifs de protection, la classe de précision est également déterminée à partir du tableau.
| Classe de précision | Erreur limite | Pourcentage de charge secondaire ultime | ||
| Chauffer | coin | |||
| min | mer | |||
| 5P | ±1 | ±60 | ±1,8 | 5 |
| 10P | ±3 | Pas de norme | 10 | |
Pour le comptage d'énergie, des modèles avec une classe de précision de 0,2S - 0,5 sont utilisés, pour les ampèremètres avec une sensibilité minimale - avec 1 ou 3, pour la protection de relais - 5P et 10P.
Caractéristiques de choix
- Tension nominale du secteur. La valeur nominale doit être supérieure ou égale à la tension de fonctionnement.
- Courant d'enroulement primaire et secondaire. Le premier indicateur dépend du rapport de transformation, le second dépend de quel compteur.
- Facteur de conversion. Il est sélectionné en fonction de la charge en cas d'urgence, mais le PUE établit la nécessité d'installer des dispositifs avec un coefficient supérieur au nominal.
- Classe de précision. Dépend de l'utilisation prévue du compteur. Dans une entreprise commerciale, les appareils 0.5S sont justifiés, dans une maison privée - 1S.
La conception est déterminée par le type de compteur. Pour les modèles jusqu'à 18 kV, un appareil monophasé ou triphasé convient. Si la valeur est supérieure à 18 kV, un transformateur monophasé est utilisé.
Sélection d'un transformateur de courant pour l'organisation de la protection des relais
Le transformateur de courant à relais diffère en classe de précision 10P et 5P. Dans le PUE, il est établi que son erreur ne doit pas dépasser 10 % en courant et 7 degrés en angle. Si l'erreur est dépassée, un équipement supplémentaire est installé.
Dans des conditions normales, le relais du transformateur détecte le type de panne (basse tension, sur/sous courant ou fréquence). Après avoir mesuré les paramètres et détecté les écarts, la protection est activée - le réseau est mis hors tension.
Les nuances du choix des appareils pour la chaîne de mesure
Pour des mesures correctes, des appareils avec une classe de précision ne dépassant pas 0,5 (S) peuvent être connectés au circuit de mesure. En présence de fluctuations et d'accidents, les graphiques du flux de courant et de tension sont incorrects. Le non-respect de la classe de précision peut entraîner une surestimation des lectures du compteur.
Dans la clause 1.5.17 du PUE, il est établi qu'avec un coefficient surestimé, le transformateur du circuit de mesure doit avoir un courant secondaire :
- à charge maximale - pas plus de 40%;
- à charge minimale - pas plus de 5%;
- classe de précision - de 25 à 100 % de la valeur nominale.
Le facteur de puissance du TC est de 1 à 5% du primaire.
Tableau de présélection des transformateurs de courant pour la puissance et le courant
Il est conseillé de faire une sélection tabulaire des équipements après avoir précisé les paramètres techniques de l'appareil. S'ils sont connus, il vaut la peine de choisir un TC selon le tableau, où sont indiqués la puissance, la charge et le coefficient de transformation.
| Puissance maximale lors du calcul, kVA | Réseau 380V | |
| Charge, A | Rapport de transformation, | |
| 10 | 16 | 20/5 |
| 15 | 23 | 30/5 |
| 20 | 30 | 30/5 |
| 25 | 38 | 40/5 |
| 35 | 53 | 50/5 ou 75/5 |
| 40 | 61 | 75/5 |
| 50 | 77 | 75/5 ou 100/5 |
Pour un réseau avec une tension de 1,5 kV, un tableau similaire s'applique.
| Puissance maximale lors du calcul, kVA | Réseau 1,5 kV | |
| Charge, A | Rapport de transformation, | |
| 100 | 6 | 10/5 |
| 160 | 9 | 10/5 |
| 180 | 10 | 10/5 ou 15/5 |
| 240 | 13 | 15/5 |
Avec la méthode tabulaire, il faut garder à l'esprit que le courant secondaire de l'appareil ne doit pas dépasser 110% du nominal.
Fiabilité de la mesure des transformateurs de tension dans un réseau à neutre isolé
En cas de réactions ferrorésonantes (perte de la phase de la ligne électrique, branches qui se touchent, gouttes de rosée qui s'égouttent le long des fils, commutation incorrecte), il existe des risques d'endommagement des transformateurs de tension. Les taux de défaillance sont de 17 et 25 Hz.Dans ces conditions, une surintensité traverse l'enroulement primaire et il grille.
Si le schéma Zvezda-Zvezda est utilisé, l'induction du circuit magnétique augmente lorsque la tension augmente. L'appareil grille. Vous pouvez empêcher ce processus avec :
- diminution des indicateurs d'initiation au travail;
- connexion dans le réseau d'appareils résistance d'amortissement;
- création d'un dispositif triphasé avec un système magnétique commun à cinq tiges;
- fonctionnement des appareils connectés au réseau lorsque le triangle est ouvert;
- mise à la terre du neutre au moyen d'un réacteur de limitation de courant.
L'option la plus simple consiste à utiliser des enroulements spéciaux ou des circuits de relais.
Calcul du transformateur de courant par puissance
Exemple de calcul pour 10 kV
Les modèles 10 kV conviennent au comptage transactionnel. Pour les calculs, vous pouvez utiliser un programme de calcul en ligne. Après avoir saisi les données dans les champs et appuyé sur le bouton de calcul, les informations nécessaires apparaîtront.
S'il n'y a pas de programme, vous pouvez calculer vous-même les paramètres de l'appareil. Il faudra convertir un courant thermique de trois secondes en un courant d'une seconde. Pour cela, la formule est utilisée I3s = I1s / 1,732.
La complexité d'utilisation de cet appareil est le courant d'alimentation minimum, environ 10 A, du circuit.
Les transformateurs de courant installés en production ou dans un immeuble résidentiel ne sont pas calculés indépendamment. Il vous faudra contacter le fournisseur d'électricité pour obtenir une spécification technique avec un modèle du doseur et le type d'appareil, la valeur nominale des machines. Cela élimine la complexité des calculs indépendants.
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