Dans les systèmes électriques modernes, la mesure du courant et de la tension constitue la base d'un fonctionnement sûr, de la surveillance de la consommation d'énergie et de la protection des relais. Étant donné que les valeurs de distorsion de courant et de tension dans les lignes de transport et de distribution à haute tension sont généralement beaucoup plus élevées que ce que les instruments de mesure et les équipements de protection peuvent supporter directement, il est nécessaire de convertir un courant ou une tension élevée d'un côté d'un transformateur de courant en signaux standardisés de faible courant ou de tension.
Dans la pratique, les deux dispositifs les plus courants sont les transformateurs de courant haute tension et les transformateurs de tension. Bien que les deux soient des appareils de mesure de puissance, ils fonctionnent selon une méthode, une fonction et une manière d'installation très différentes.
En tant que fournisseur d'équipements électriques haute tension, nous recevons régulièrement des demandes de clients concernant la différence entre les deux. Ce document poursuivra l'analyse détaillée du principe de fonctionnement, des caractéristiques de la fonction, des scénarios d'application, etc.
Qu'est-ce qu'un transformateur de courant haute tension ?
Le transformateur de courant haute tension est principalement utilisé pour mesurer et surveiller le courant dans le système électrique.
Sa fonction principale est de transformer un courant primaire important en un petit signal de courant standard, généralement :
1A
5A
Cela permet aux instruments de mesure, aux dispositifs de protection de relais et aux systèmes d'automatisation de surveiller et de contrôler le courant en toute sécurité.
Principes de travail
Le principe de fonctionnement du transformateur de courant haute tension est l’induction électromagnétique.
Lorsqu'un courant important traverse le conducteur primaire, un flux magnétique est généré dans le noyau de fer, entraînant une diminution proportionnelle du signal de courant dans l'enroulement secondaire.
Par exemple:
Courant principal :
1000A
Sous--résultats :
5A
L'instrument peut calculer le courant de ligne réel en mesurant le courant 5A.
Qu'est-ce qu'un transformateur de tension ?
Les transformateurs de tension sont principalement utilisés pour la mesure de tension et la surveillance des lignes haute tension.
Ils peuvent réduire proportionnellement la haute tension d'un côté à la tension de mesure standard.
Les résultats secondaires courants comprennent :
100V
110V
Cela permet aux instruments et aux équipements de protection de fonctionner en toute sécurité.
Principes de travail
le transformateur de tension est essentiellement un type spécial de transformateur.
La haute tension est convertie en sortie basse tension en utilisant le rapport de spires entre le primaire et le deuxième enroulement.
Par exemple:
Tension principale :
10kV
Tension secondaire :
100V
Le système de mesure calcule la tension réelle du réseau en fonction du rapport de transformation.
Quelle est la différence fondamentale ?
Bien que les deux soient des transformateurs de mesure, ils sont mesurés par des objets très différents.
Transformateur de courant haute tension mesurant les paramètres de courant.
Transformateurs de tension mesurant les paramètres de tension.
En bref:
CT Mesures actuelles
VT mesure la tension
C'est la différence fondamentale.
Ils fonctionnent de manières très différentes.
Transformateur de courant haute tension :
La surface principale est généralement reliée à la ligne en série.
Le courant doit traverser un transformateur pour être mesuré.
Donc:
Très peu de tours dans l'enroulement principal
Grande section de conducteur
Transformateurs de tension :
La surface principale est reliée à la ligne principale en parallèle.
Sa fonction principale est de collecter les signaux de tension de ligne.
Donc:
L'enroulement principal tourne davantage.
Le courant du conducteur est faible.
Différentes méthodes de connexion déterminent leurs différences significatives dans la structure de conception.
Les exigences de fonctionnement du côté secondaire sont différentes.
C’est un point clé dans les applications d’ingénierie.
Le transformateur de courant ne peut pas être activé.
Lorsque le HVCT est en fonctionnement, si le côté secondaire est ouvert :
Le noyau sera gravement saturé.
Le côté secondaire générera une tension très dangereuse.
Cela peut endommager l'équipement.
Il s’agit d’une menace pour la sécurité humaine.
Par conséquent, le côté secondaire du transformateur de courant (TC) doit rester fermé.
Les transformateurs de tension ne peuvent pas court-circuiter.
L’inverse s’applique aux transformateurs de tension.
S'il y a un court-circuit du deuxième côté :
Le courant augmente considérablement.
Les enroulements peuvent griller.
L'équipement peut être endommagé.
Par conséquent, il est nécessaire d'éviter le fonctionnement en court-circuit du deuxième côté du transformateur de tension.
C’est l’un des problèmes les plus importants à prendre en compte lors de l’installation et de la maintenance sur site.
Quelles sont les différences dans les scénarios d’application ?
Application du transformateur de courant haute tension
Les transformateurs de courant haute tension sont largement utilisés dans :
Sous-stations
Lignes de transmission
Systèmes de distribution
Systèmes de mesure de puissance
Systèmes de protection de relais
Surveillance de l'énergie industrielle
Principalement responsable de l'échantillonnage actuel et du contrôle de protection.
Application des transformateurs de tension
Les transformateurs de tension sont largement utilisés pour :
tension du réseau
Comptage d'énergie
Systèmes de protection contre la tension
Systèmes de contrôle automatisés
Surveillance de la qualité de l'électricité
Principalement responsable de l'échantillonnage et de la protection de la tension.
Rôle dans les systèmes de protection de relais
Les sous-stations intelligentes modernes dépendent fortement des équipements de protection.
Les transformateurs de courant haute-tension fournissent :
Signaux de protection contre les surintensités
Signaux de protection différentielle
Signaux de détection de défaut de court-circuit-
Les transformateurs de tension fournissent :
Signaux de protection contre les sous-tensions
Signaux de protection contre les surtensions
Signaux de mesure de fréquence
Signaux de détection de synchronisation
Ensemble, ils constituent tout un système de protection.
Pourquoi les systèmes électriques ont-ils besoin à la fois de TC et de TT ?
De nombreux clients demanderont :
Puisque les deux peuvent mesurer des paramètres électriques, pourquoi ne pas installer plus d’un appareil ?
La raison en est que les opérations du système électrique nécessitent un accès simultané à :
Données disponibles
Données de tension
Par exemple, la puissance de calcul nécessite :
P=UIcosφ
Sans informations sur le courant ou la tension, le système ne peut pas mesurer, surveiller et protéger avec précision.
Par conséquent, les transformateurs de courant-haute tension et les transformateurs de tension sont généralement utilisés ensemble.
Comment choisir le bon transformateur d'instrument ?
Lors de vos achats, il est recommandé de se concentrer sur les éléments suivants :
Transformateur de courant haute tension :
Courant nominal
Classe de précision
Capacité de charge
Classe d'isolation
Environnement d'isolation
Pour les transformateurs de tension :
Tension nominale
Taux de transformation
Classe de précision
Structure d'isolation
Niveau de tension du système
Choisir des produits qui répondent aux exigences du projet est la clé pour garantir la précision des mesures et la sécurité du système.
Conclusion:
Bien que les HVCT et les transformateurs de tension soient des appareils de mesure de puissance, ils fonctionnent de manières très différentes. Le premier convertit le courant élevé en courants de mesure standard, le second convertit la haute tension en tensions de mesure standard. Ces deux appareils sont indispensables dans les sous-stations, les lignes de transport et les systèmes de distribution modernes et fournissent conjointement un support de données fiable pour la mesure de l'énergie, la protection des relais et le fonctionnement des réseaux intelligents. Comprendre la différence aide les ingénieurs et les acheteurs à choisir des solutions mieux adaptées aux besoins de leur projet.
Foire aux questions
Quelle est la plus grande différence entre un HVCT et un VCT ?
Les transformateurs de courant haute tension sont utilisés pour mesurer le courant et les transformateurs de tension sont utilisés pour mesurer la tension. C'est la différence fondamentale.
Pourquoi le transformateur de courant ne peut-il pas s'ouvrir ?
Les ouvertures latérales secondaires peuvent générer une pression élevée dangereuse, potentiellement endommager l'équipement et mettre le personnel en danger.
Pourquoi le transformateur de tension ne peut-il pas court-circuiter- ?
Les courts-circuits secondaires peuvent entraîner une forte augmentation du courant et endommager les enroulements et les équipements.
Le transformateur de courant et le transformateur de tension peuvent-ils être utilisés indépendamment ?
Oui, mais dans la plupart des systèmes électriques, ils sont généralement utilisés ensemble pour une mesure et une protection complètes.
Quels secteurs utilisent le plus souvent des transformateurs-haute tension ?
Les équipements de transformation haute tension-sont largement utilisés dans les compagnies d'électricité, les sous-stations, les parcs industriels, les centrales électriques à énergie nouvelle, le transport ferroviaire et les-entreprises manufacturières à grande échelle.
