Principe de la structure du transformateur de courant commun
Principe structurel du coffret de distribution : La structure du transformateur de courant est relativement simple, composée d'enroulements primaires et secondaires isolés les uns des autres, de noyaux en fer, de cadres, de coques, de bornes, etc. Son principe de fonctionnement est fondamentalement le même que celui d'un transformateur. Le nombre de spires (N1) de l'enroulement primaire est relativement faible et il est directement connecté en série à la ligne d'alimentation. Lorsque le courant de charge primaire () traverse l'enroulement primaire, le flux magnétique alternatif généré induit un courant secondaire proportionnellement réduit () ; le nombre de spires (N2) de l'enroulement secondaire est relativement important et il est connecté en série avec la charge secondaire (Z) de la bobine de courant des instruments, relais, transmetteurs, etc. pour former une boucle fermée. Étant donné que l'enroulement primaire et l'enroulement secondaire ont des ampères-tours égaux, I1N1=I2N2, le courant nominal du transformateur de courant est bien inférieur à l'impédance de charge en fonctionnement réel du transformateur de courant, et l'enroulement secondaire est proche d'un état de court-circuit, ce qui équivaut à un transformateur en fonctionnement en court-circuit. (Yueqing Donghua Electric Co., Ltd.)
Le transformateur de courant traversant ne possède pas d'enroulement primaire. Le fil conducteur (courant de charge) de L1 à L2 traverse un noyau de fer rond (ou de toute autre forme) en tôle d'acier au silicium laminée servant d'enroulement primaire. L'enroulement secondaire est enroulé directement et uniformément sur le noyau de fer rond et connecté en série avec la charge secondaire de la bobine de courant de l'instrument, du relais, du transmetteur, etc., pour former une boucle fermée. Comme le transformateur de courant traversant ne possède pas d'enroulement primaire, son rapport de transformation est déterminé par le nombre de spires de l'enroulement primaire traversant le noyau du transformateur. Plus le nombre de spires traversant le noyau est élevé, plus le rapport de transformation est faible ; à l'inverse, moins le nombre de spires traversant le noyau est élevé, plus le rapport de transformation est élevé, c'est-à-dire le rapport de courant nominal : où I1 est le courant nominal primaire lorsqu'une spire traverse le noyau ; n est le nombre de spires traversant le noyau.
Transformateur de courant multiprise. Ce type de transformateur de courant conserve l'enroulement primaire. Lors du bobinage du secondaire, plusieurs prises sont ajoutées pour obtenir différents rapports de transformation. Il est composé d'un noyau de fer et d'un enroulement primaire à nombre de spires fixe. Son enroulement secondaire est bobiné avec un fil de cuivre isolé sur un cylindre isolant monté sur le noyau de fer. Les prises du secondaire, présentant différents rapports de transformation, sont sorties et connectées au bornier. Chaque prise possède sa propre borne, permettant ainsi de multiples rapports de transformation. L'avantage de ce transformateur de courant est que le rapport de transformation peut être modifié en modifiant le câblage de la borne secondaire en fonction du rapport de transformation du courant de charge, sans avoir à remplacer le transformateur de courant, ce qui simplifie son utilisation.
Transformateurs de courant avec différents rapports de transformation. Ce type de transformateur de courant possède le même noyau et le même enroulement primaire, tandis que l'enroulement secondaire est divisé en deux enroulements indépendants de spires différentes afin de répondre aux exigences de différents rapports et niveaux de précision pour un même courant de charge. Par exemple, pour une même charge, afin de garantir une mesure précise de l'énergie, le rapport doit être plus faible (pour un courant de charge d'environ 2/3 de la valeur nominale du primaire) et le niveau de précision doit être plus élevé (par exemple, 1K1.1K2 = 200/5.0.2) ; tandis que la protection par relais des équipements électriques, compte tenu du facteur de protection élevé contre les courants de défaut, nécessite un rapport plus élevé et un niveau de précision légèrement inférieur (par exemple, 2K1.2K2 = 300/5.1).
L'enroulement primaire est réglable, tout comme le transformateur de courant secondaire à enroulements multiples. Ce type de transformateur de courant se caractérise par une large plage de rapports et est modifiable, ce qui est courant pour les transformateurs de courant haute tension. Son enroulement primaire est divisé en deux sections traversant respectivement le noyau du transformateur, tandis que son enroulement secondaire est divisé en deux enroulements indépendants dotés de prises et de niveaux de précision différents. L'enroulement primaire est connecté à une pièce de connexion installée à l'extérieur du transformateur. En changeant la position de la pièce de connexion, l'enroulement primaire est connecté en série ou en parallèle, ce qui permet de modifier le nombre de spires de l'enroulement primaire et d'obtenir différents rapports. L'enroulement secondaire à prises est lui-même divisé en deux enroulements de rapports et de niveaux de précision différents. La position de la pièce de connexion de l'enroulement primaire modifie le nombre de spires de l'enroulement primaire et son rapport, formant ainsi un rapport à plages multiples. Les différents rapports et les différents niveaux de précision de l'enroulement secondaire indépendant à prises peuvent être respectivement appliqués à la mesure de l'énergie électrique, aux instruments d'indication, aux transmetteurs, à la protection des relais, etc. pour répondre à leurs différentes exigences d'utilisation respectives.
Transformateur combiné de courant et de tension. Composé d'un transformateur de courant et d'un transformateur de tension, il est généralement installé dans un coffret ou une armoire de mesure haute tension. Il sert à mesurer l'énergie électrique ou à alimenter les relais de protection des équipements électriques. Les transformateurs combinés de courant et de tension sont composés de deux ou trois transformateurs de courant, avec enroulements et noyaux primaires et secondaires, et de transformateurs de tension, avec enroulements et noyaux primaires et secondaires, fixés sur un châssis en acier et immergés dans un coffret rempli d'huile. Les enroulements primaires et secondaires sont sortis et connectés à des boîtiers en porcelaine haute et basse tension à l'extérieur du coffret pour former un ensemble isolé et fermé. Le côté primaire est connecté à la ligne d'alimentation, et le côté secondaire au dispositif de mesure ou au relais de protection. Selon les besoins, les transformateurs combinés de courant et de tension sont divisés en connexions V/V et Y/Y pour mesurer l'énergie électrique lorsque la charge triphasée est équilibrée ou déséquilibrée.
