Un transformateur à courant peut avoir la bonne capacité nominale de courant primaire et encore fournir un signal de protection ou de mesure peu fiable. Le risque habituel est que l’appareil ne soit pas correct ; il s’agit plutôt d’un mauvais rapport entre la capacité nominale, la classe de précision, la charge connectée, la résistance du câble, la polarité et la plage de défaillance ou de charge réelle.
Réponse rapide : Sélectionnez un CT uniquement après avoir défini sa fonction, sa capacité maximale de courant continu et de défaut, son rapport requis, son deuxième circuit de 1 A ou 5 A, sa classe de précision, la charge totale connectée, sa polarité, son niveau d’isolation, sa fréquence et sa condition de saturation. Vérifiez ensuite la conformité de la boucle secondaire avec les exigences applicables de la norme IEC 61869 ainsi que les données fournies par le fabricant du relais ou du compteur. N’ouvrez jamais le deuxième circuit lorsque le courant primaire circule.
Qu'est-ce qu'un CT fait dans une chaîne de protection à moyenne tension
Si la question est Qu'est-ce qu'un transformateur à courant continu ?, La réponse pratique est que c'est un transformateur électrique qui reproduit le courant alternatif primaire sous la forme d'un courant secondaire plus faible, adapté aux compteurs, aux relais et aux appareils de commande. Le conducteur transportant le courant primaire produit un flux magnétique dans le noyau ; la bobine secondaire génère un courant proportionnel qui oppose ce flux pendant que son circuit est fermé. C'est la réponse de base. Le transformateur de courant : comment cela fonctionne.
Dans le jargon des achats, moyens de transformation de courant Plus qu’un rapport inscrit sur un plaque d’identification. Le CT, les conducteurs secondaires, les blocs de test, les bornes, les entrées de compteur ou de relais, ainsi que l’aménagement de la mise à la terre forment une chaîne de mesure. Dans le cadre de distribution de moyenne tension, transformateurs de courant Il devrait donc être coordonné avec la philosophie de protection et les puissances de coupure plutôt que d’être commandé comme accessoires isolés.
| Dimension de sélection | Mesurage de CT | Protection CT |
|---|---|---|
| Objectif principal | Précision garantie grâce à la plage de mesure prévue | Signe de relais utilisable lors d’un courant anormal ou d’un défaut |
| Comportement de base | Le comportement de saturation peut être utilisé pour limiter l’exposition en aval, sous réserve de la conception. | Un seuil de saturation suffisant est important pour une protection fiable |
| Examens clés | Rapport, classe de précision, charge nominale, plage de charge normale | Rapport, classe de protection, charge, obligation de fonctionnement, données pour les périodes de flexion ou de flexion temporaire, le cas échéant |
| Consequence typique d’un mauvais alignement | Mesures biaisées de l’énergie ou du processus | Fonctionnement retardé, non souhaité ou incorrect selon la direction |
Comment associer le rapport de courant de la CT et la tension secondaire au chargeur
Configurer la valeur du rapport CT à partir de la charge normale et de la valeur de courant de défaut
La classification principale doit couvrir les charges continues attendues sans compromettre la résolution utile à la normale intensité de courant d’utilisation. Les applications de protection nécessitent également la mesure du courant de défaut potentiel et des performances du relais à cette valeur multiple de l’intensité nominale. Un rapport trop élevé peut rendre la mesure en charge normale moins utile, tandis qu’un choix trop faible pourrait entraîner une surcharge ou une saturation dans les conditions requises.
Un transformateur de 1 A réduit généralement la charge de plomb car la perte de conducteur varie en fonction du carré de la valeur du courant dans le transformateur. Il est souvent avantageux pour les longueurs de câbles entre les équipements de distribution et la salle de contrôle. Un transformateur de 5 A reste couramment utilisé lorsque des compteurs, relais et câbles courts compatibles avec l’ancien système sont présents. La décision doit correspondre à chaque appareil de la boucle ; les entrées de 1 A et 5 A ne sont pas interchangeables sans examen de la conception.
| Conditions du projet | Implémentation du design | Document à demander ou à vérifier |
|---|---|---|
| Large plage de charge normale | Contrôlez la précision en courant faible ainsi que la valeur maximale du courant continu | Données sur l'erreur de mesure et le déplacement de phase pour la classe spécifiée |
| Long câble secondaire | Comparez les options 1 A et 5 A en utilisant la résistance totale du circuit | Longueur du câble, section, matériau, base de température et charge de relai |
| Haute valeur de la fausse conductivité potentielle | Évaluer la saturation et l’adéquation à la classe de protection | Les données d'excitation ou de point de flexion ainsi que le calcul de la protection appropriée |
| Protection directive ou différentielle | Maintenir une consistance de ratio et de polarité dans toutes les phases et zones | Schéma à une ligne approuvé, calendrier des terminaux et matrice de relais |
Comment la polarité de la CT modifie-t-elle les résultats de la mesure et de la protection
Les marques de polarité indiquent les directions instantanées correspondantes des courants primaire et secondaire. Les marques P1/P2 indiquent normalement l’orientation primaire et S1/S2 les bornes secondaires. Réverser une CT peut inverser la contribution de celle-ci dans les sommes vectorielles, ce qui peut fausser les calculs de puissance ou entraîner une interprétation incorrecte du courant par la protection directionnelle et différentielle.
Le schéma approuvé, le calendrier des travaux terminaux et les étiquettes physiques doivent être conformes avant l’activation de l’énergie. Raccordement du transformateur courant Le contrôle doit être effectué lors de la mise en service lorsque les entrées de courant du relais participent à la logique de déclenchement ; la continuité seule ne prouve pas l’identité de phase ni la polarité.
Quels exigences et documents d’essai de l’IEC figurent dans la spécification ?
IEC 61869-1:2023 offre des exigences générales pour les transformateurs d’instruments nouvellement fabriqués dans le cadre de sa gamme de tension haute, y compris les signaux secondaires analogiques ou numériques utilisés pour la mesure, la protection et le contrôle. IEC 61869-2:2012 ajoute des exigences pour les CT inductifs nouvellement fabriqués utilisés avec des instruments de mesure ou des dispositifs de protection à des fréquences nominales comprises entre 15 Hz et 100 Hz.
Ces publications constituent des références techniques et de tests, et ne constituent pas une preuve automatique que le produit en question est certifié. Les documents d’achat doivent indiquer l’édition applicable, l’adoption nationale, les conditions de service, la précision ou la classe de protection, la charge nominale, les exigences d’isolation et les enregistrements des essais de type ou de routine requis. Dans le cas de chevauchements entre les éditions ou les règles régionales, veuillez confirmer la condition applicable auprès de l’autorité responsable du projet et du fournisseur avant toute approbation.
Comment calculer la charge de travail de la boucle secondaire complète
La charge CT est l'impédance connectée à la borne secondaire, généralement exprimée en volts-ampères à la valeur nominale de la tension de la borne secondaire. Pour une évaluation simple en régime sinusoïdal, la charge apparente est calculée à partir du carré de la valeur de la tension de la borne secondaire multiplié par l'impédance totale du circuit. Le calcul doit inclure les entrées du relais ou du compteur, les conducteurs sortants et entrants, les bornes, les interrupteurs de test et d'autres connexions en série.
Des conducteurs plus longs ou plus petits ajoutent de la résistance, et ce fardeau associé peut faire que le CT dépasse sa précision ou sa performance de saturation spécifiées. Utilisez la longueur réelle du trajet complet, les propriétés du conducteur et l’hypothèse de température applicable plutôt que l’estimation d’un câble unidirectionnel. Vérifiez que la somme reste dans les limites de la CT et des exigences applicables pour les dispositifs connectés, et indiquez ouvertement toute marge de manœuvre pour le projet plutôt que de la cacher dans une règle générale générale.
Liste de contrôle de la passation des marchés par voie électronique : données à confirmer avant l’approbation
- Définir le devoir : indiquer si chaque noyau assure la mesure, la protection ou une fonction spécifique, et identifier l’enveloppe de courant normal et de courant de défaut.
- Coordonner les données électriques : Sélectionnez le rapport, un second niveau de tension de 1 A ou 5 A, la fréquence, la précision ou la classe de protection, la charge nominale, le niveau d’isolation et les données de saturation si nécessaire.
- Calculez la charge installée : inclut les appareils, les blocs de test, les terminaux et la boucle complète du câble secondaire.
- Interfaces de contrôle : aligner l’orientation P1/P2 et S1/S2, identifier la phase, les numéros des terminaux, les dessins, les réglages du relais et la pratique de la mise à la terre.
- Vérifier les enregistrements : vérifier que les rapports d’essai applicables, les données figurant sur les plaques d’identification, les dessins et les procédures d’homologation sont conformes à la spécification d’achat.
Fuerte fournit des équipements de protection de distribution à moyenne tension ; lorsque un projet combine des entrées de CT, des relais de protection et des équipements de commutation, son équipe peut aider à coordonner la documentation du système de protection demandé. Cette assistance n’est pas un substitut des données du fabricant de CT ni de l’étude de protection effectuée par l’ingénieur ; elle ne doit pas être interprétée comme une affirmation selon laquelle Fuerte fabrique les CT.
Quand la simulation CT ajoute de la valeur à l’étude de protection
A Simulation du transformateur de courant Il permet de comparer le comportement des formes d’onde secondaires en fonction des courants de défaut, des charges, de la remanence et des données du noyau. Il est particulièrement utile pour les schémas de défaut différentiel, de défaut à Terre restreint ou autres sensibles à la saturation et aux erreurs transitoires. Le modèle n’est fiable que dans la mesure où ses entrées sont fiables ; la simulation devrait donc compléter, et non remplacer, les données d’excitation vérifiées, les exigences de relais, les calculs de câblage et les essais de mise en service.
Foire aux questions
Comment est connecté un transformateur à courant continu ?
Le chemin principal passe à travers ou est connecté en série avec le conducteur surveillé, tandis que le chemin secondaire est connecté en boucle fermée à l’entrée du compteur ou du relais spécifié à travers des bornes et des dispositifs de test. Suivez le schéma de polarité, phase, mise à la terre et terminaux homologué ; n’improvisez jamais de modifications sur un circuit CT alimenté.
Comment fonctionne un transformateur à courant continu ?
Le courant primaire alternant crée un flux magnétique dans le noyau, induisant un courant secondaire dont la magnitude suit la relation CT dans ses limites de fonctionnement spécifiées. Le courant secondaire alimente ensuite un dispositif de mesure ou de protection, tandis que la précision dépend de la charge, de la fréquence, de la classe et du comportement du noyau.
Qu'est-ce que les S1 et S2 dans un transformateur de courant ?
Les bornes S1 et S2 sont les bornes secondaires désignées par la polarité et correspondent aux marques de polarité de la phase. Leur orientation est importante pour les relations entre phase et angle, la mesure de puissance, les éléments directionnels et la somme différentielle, donc elle doit correspondre aux dessins homologués.
Pourquoi le secondaire d'un transformateur à courant continu ne doit jamais être laissé ouvert ?
Lorsqu’un courant primaire circule, un secondaire ouvert élimine les ampères-tournants secondaires opposés. Le flux du noyau et la tension secondaire peuvent atteindre des niveaux dangereux, créant des risques d’échauffement, de choc électrique, d’isolation et d’endommagement des équipements. Avant de débrancher un dispositif secondaire, utilisez un arrangement de court-circuit homologué et des procédures qualifiées.
Comment effectuer un test de charge sur un transformateur à courant continu ?
Lors d’une procédure d’injection autorisée à débrancher ou à contrôler, mesurez la tension et le courant du circuit secondaire, ou leur impédance, sur l’ensemble du circuit connecté, et calculez la VA à la valeur de courant secondaire déclarée. Incluez la résistance du conducteur et des contacts, comparez le résultat aux exigences du CT et de l’appareil, et n’installez jamais un circuit secondaire ouvert sur un primaire alimenté.
Que signifie un rapport CT de 100/5 ?
Cela signifie que 100 A de courant primaire correspond nominalement à 5 A de courant secondaire dans les conditions spécifiées, soit un rapport de 20 : 1. Toutefois, il ne précise pas la classe de précision du CT, ni la capacité de charge, ni la résistance à l’isolation, ni les performances de saturation.
Conclusion
Une spécification CT fiable décrit une chaîne de mesure installée, et non seulement un rapport primaire-secundaire. Commencez par la protection ou la charge de mesure, puis coordonnez la charge normale, la charge fausse, la capacité secondaire, la classe, la charge, la route du câble, la polarité, les données de saturation et la norme applicable. Vérifiez que les dessins, les plans de terminaux, les entrées du relais et les relevés d’essai décrivent tous la même configuration. Cette approche rigoureuse réduit les conflits d’exploitation évités et rend le dépannage ultérieur beaucoup plus direct. Avant tout, considérez la boucle secondaire comme un circuit critique pour la sécurité : maintenez-la fermée ou bien connectez-la correctement lorsque la charge primaire peut circuler, et exigez que le personnel qualifié suive la procédure approuvée par le projet.
Références
- Commission électrotechnique internationale, IEC 61869-1:2023, Transformateurs instrumentaux — Partie 1 : Règlements généraux.
- Commission électrotechnique internationale, IEC 61869-2:2012, Transformateurs instrumentaux — Partie 2 : Conditions supplémentaires pour les transformateurs de courant.
- ABB, Transformateurs courants et bobines Rogowski, résumé du produit et de son utilisation.
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