Transformateurs de mesure de courant et de tension — projets, caractéristiques techniques

Les transformateurs de courant et de tension des instruments sont conçus pour réduire les courants et les tensions primaires aux valeurs les plus pratiques pour connecter des instruments de mesure, des relais de protection et des dispositifs d'automatisation. L'utilisation de transformateurs de mesure assure la sécurité des travailleurs, puisque les circuits haute et basse tension sont séparés, et permet également l'unification de la conception des appareils et des relais.

Les transformateurs de courant sont classés :

• par conception - manchon, intégré, traversant, support, rail, amovible ;

• type d'installation - externe, pour les dispositifs de distribution fermés et complets ;

• le nombre d'étapes de transformation — à une étape et en cascade ;

• coefficients de transformation — avec une ou plusieurs valeurs ;

• le nombre et la fonction des enroulements secondaires.

Désignations des lettres :

• T — transformateur de courant ;

• F — avec isolation en porcelaine ;

• H — montage externe ;

• K — cascade, avec isolation de condensateur ou bobine ;

• P — poste de contrôle ;

• O - tige à un tour;

• Ø — bus à un tour ;

• B-isolée dans l'air, intégrée ou refroidie à l'eau ;

• L — avec isolation coulée ;

• Rempli d'huile M, amélioré ou de petite taille ;

• P — pour la protection de relais ;

• D — pour la protection différentielle ;

• H — pour la protection contre les défauts à la terre.

Caractéristiques techniques des transformateurs de courant

Courant nominal primaire et secondaire des transformateurs de courant

Les transformateurs de courant sont caractérisés par un courant primaire nominal Inom1 (l'échelle standard des courants primaires nominaux contient des valeurs de 1 à 40 000 A) et un courant secondaire nominal Inom2, qui est pris égal à 5 ​​ou 1 A. Le rapport du primaire nominal au courant secondaire assigné est le coefficient de transformation KTA = Inom1 / Inom2

Transformateurs de courant de défaut de courant

Les transformateurs de courant sont caractérisés par une erreur de courant ∆I = (I2K-I1) * 100 / I1 (en pourcentage) et une erreur angulaire (en minutes). En fonction de l'erreur de courant, les transformateurs de courant de mesure sont divisés en cinq classes de précision : 0,2 ; 0,5 ; 1; 3 ; 10. Le nom de la classe de précision correspond à l'erreur de limite de courant du transformateur de courant à un courant primaire égal à 1-1,2 nominal. Pour les mesures en laboratoire, les transformateurs de courant avec une classe de précision de 0,2 sont destinés, pour connecter des compteurs d'électricité - transformateurs de courant de classe 0,5, pour connecter des appareils de mesure de panneau - classes 1 et 3.

Transformateurs de courant de charge

La charge du transformateur de courant est l'impédance du circuit extérieur Z2, exprimée en ohms. Les résistances r2 et x2 représentent la résistance des appareils, fils et contacts. La charge du transformateur peut également être caractérisée par la puissance apparente S2 V * A.La charge nominale du transformateur de courant Z2nom est comprise comme une charge à laquelle les erreurs ne dépassent pas les limites établies pour les transformateurs de cette classe de précision. La valeur de Z2nom est donnée dans les catalogues.

Résistance électrodynamique des transformateurs de courant

La résistance électrodynamique des transformateurs de courant est caractérisée par le courant nominal de la résistance dynamique Im.din.ou par le rapport kdin = La résistance thermique est déterminée par le courant thermique nominal It ou par le rapport kt = It / I1nom et le temps admissible du courant de tenue tt.

Conceptions de transformateurs de courant

De par leur construction, les transformateurs de courant se distinguent par un enroulement monotour (type TPOL), multitour avec moulage en résine (type TPL et TLM). Le transformateur de type TLM est destiné aux appareils de distribution et est structurellement combiné avec l'un des connecteurs enfichables du circuit primaire de la cellule.

Pour les courants élevés, on utilise des transformateurs de type TShL et TPSL, où le jeu de barres joue le rôle d'enroulement primaire. La résistance électrodynamique de tels transformateurs de courant est déterminée par la résistance du jeu de barres.

Pour l'appareillage extérieur, les transformateurs de type TFN sont fabriqués dans un boîtier en porcelaine avec isolation papier-huile et TRN de type cascade. Il existe des conceptions spéciales pour la protection des relais. Des transformateurs de courant intégrés sont installés aux bornes des commutateurs de réservoir d'huile et des transformateurs de puissance avec une tension de 35 kV et plus. Toutes choses égales par ailleurs, leur erreur est supérieure à celle des transformateurs autonomes.

Caractéristiques techniques des transformateurs de tension de mesure

Tension nominale primaire et secondaire des transformateurs de tension d'instrument

Les transformateurs de tension sont caractérisés par les valeurs nominales de la tension primaire, la tension secondaire (généralement 100 V), facteur de transformation K = U1nom / U2nom. En fonction de l'erreur, on distingue les classes de précision suivantes des transformateurs de tension : 0,2 ; 0,5 ; 1:3.

Charge du transformateur de tension

La charge secondaire du transformateur de tension est la puissance du circuit secondaire externe. La charge secondaire nominale est comprise comme la plus grande charge à laquelle l'erreur ne dépasse pas les limites admissibles établies pour les transformateurs d'une classe de précision donnée.

Projets de transformateurs de tension

Dans les installations avec des tensions jusqu'à 18 kV, triphasées et transformateurs monophasés, à des tensions plus élevées - uniquement monophasé. À des tensions allant jusqu'à 20 kV, il existe un grand nombre de types de transformateurs de tension: sec (NOS), à huile (NOM, ZNOM, NTMI, NTMK), en résine moulée (ZNOL). Il faut distinguer les transformateurs monophasés à deux enroulements NOM des transformateurs monophasés à trois enroulements ZNOM. Des transformateurs de types ZNOM -15, -20 -24 et ZNOL -06 sont installés dans des bus complets de générateurs puissants. Dans les installations avec une tension de 110 kV et plus, des transformateurs de tension de type cascade NKF et des diviseurs de tension capacitifs NDE sont utilisés.

Schémas de câblage d'un transformateur de tension

Selon l'objectif, différents schémas de commutation de transformateur de tension peuvent être utilisés. Deux transformateurs de tension monophasés connectés en triangle incomplet peuvent mesurer deux tensions de ligne.Un schéma similaire est recommandé pour connecter les compteurs et les wattmètres. Pour mesurer tension de ligne et de phase trois transformateurs monophasés (ZNOM, ZNOL) connectés selon le schéma « étoile-étoile » ou triphasé de type NTMI peuvent être utilisés. Les transformateurs monophasés à trois enroulements des types ZNOM et NKF sont également connectés dans un groupe triphasé.

Il n'est pas recommandé de connecter des appareils de mesure à des transformateurs de tension triphasés, car ils ont généralement un système magnétique asymétrique et une erreur accrue. A cet effet, il est recommandé d'installer un groupe de deux transformateurs monophasés connectés en triangle incomplet.

Les transformateurs de tension sont sélectionnés selon les conditions Uset ≤U1nom, S2≤ S2nom dans la classe de précision visée. Pour S2nom, prenez la puissance des trois phases de transformateurs de tension monophasés connectés en étoile et deux fois la puissance d'un transformateur monophasé connecté en triangle incomplet.