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Transformateur de courant de 145 kV (type à noyau supérieur)

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Transformateur de courant de 145 kV

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Le transformateur de courant de 145 kV (type « Top-core ») est un transformateur de mesure haute tension destiné à une utilisation en extérieur, conçu pour les réseaux de 145 kV et généralement utilisé sur les réseaux de transport de 132 kV. Il convertit un courant primaire de forte intensité en un courant secondaire normalisé (généralement 1 A ou 5 A) à des fins de comptage, de protection, de surveillance et de commande, tout en assurant une isolation électrique totale entre le circuit primaire haute tension et les équipements secondaires.

Dans la configuration de type « top-core », le noyau magnétique et les enroulements secondaires sont logés dans la partie supérieure du transformateur. Le conducteur primaire traverse cet ensemble supérieur, tandis que l’isolateur en porcelaine ou en matériau composite soutient la partie active et assure l’isolation par rapport à la terre. Cette conception offre une grande précision de mesure, une excellente coordination d’isolation et un fonctionnement fiable à long terme dans les postes de transformation extérieurs.

Fonctions principales
·Mesure le courant des lignes de transport avec une grande précision.
·Fournit des signaux de courant aux relais de protection.
·Assure une isolation galvanique entre les circuits primaire et secondaire.
·Prend en charge le comptage commercial, les systèmes SCADA et la surveillance de la qualité de l’énergie.
·Détecte les surcharges, les courts-circuits et les défauts à la terre.

Construction
Un transformateur de courant à noyau supérieur typique de 145 kV se compose des éléments suivants :
Conducteur primaire
- Transporte la totalité du courant de transport.
- Traverse le noyau magnétique situé dans la tête supérieure.
Noyau magnétique
- Fabriqué à partir d’acier au silicium à haute perméabilité ou d’un matériau nanocristallin.
- Optimisé pour un faible courant d’excitation et des pertes dans le noyau minimales.
Enroulements secondaires
- Enroulements de comptage pour une mesure de précision.
- Enroulements de protection pour le déclenchement des relais en cas de défaut.
- Possibilité de fournir plusieurs noyaux secondaires indépendants.
Ensemble du noyau supérieur
- Abrite le noyau magnétique et les enroulements secondaires.
- Scellé hermétiquement contre l’humidité et la contamination environnementale.
Système d’isolation
- Isolation papier-huile pour les sous-stations conventionnelles à isolation à l’air (AIS).
- Isolation au gaz SF₆ pour les sous-stations à isolation au gaz (GIS).
- Isolation composite disponible pour les environnements fortement pollués.
Isolateur en porcelaine ou en composite
-Assure l’isolation externe et le soutien mécanique.
-Conçu pour résister aux contraintes environnementales et sismiques.
Système de compensation de volume d’huile
-Conservateur ou soufflet en acier inoxydable pour compenser les variations de volume d’huile.
Boîtier de raccordement
-Contient les bornes secondaires, les dispositifs de mise à la terre et les liaisons de test.

Caractéristiques techniques types
·Tension nominale : 145 kV
·Tension maximale du système : 145 kV
·Tension nominale du système : 132 kV
·Fréquence : 50/60 Hz
·Courant primaire : 100–4 000 A
·Courant secondaire : 1 A ou 5 A
·Classe de précision : 0,1, 0,2, 0,2S, 0,5, 5P10, 5P20, 10P20, PX
·Charge nominale : 10–30 VA
·Courant thermique de courte durée : jusqu’à 40 kA (1 s)
·Courant dynamique : jusqu’à 100 kA en crête
·Type d’isolation : papier imprégné d’huile, SF₆ ou composite
·Installation : AIS ou GIS en extérieur

Principe de fonctionnement
1. Le conducteur primaire achemine le courant de transmission à travers le noyau magnétique monté sur le dessus.
2. Le courant primaire génère un flux magnétique proportionnel au courant de ligne.
3. Le flux magnétique induit un courant proportionnel dans les enroulements secondaires, conformément au rapport de transformation nominal.
4. Le courant secondaire normalisé (1 A ou 5 A) est fourni aux instruments de mesure et aux relais de protection.
5. L’isolation électrique totale entre les circuits primaire et secondaire garantit un fonctionnement sûr des équipements de mesure et de protection.

Avantages
·Haute précision de comptage et de protection.
·Excellentes performances diélectriques pour les systèmes haute tension.
·Construction compacte et robuste à noyau supérieur.
·Haute résistance thermique et dynamique aux courts-circuits.
·Plusieurs noyaux secondaires indépendants pour le comptage et la protection simultanés.
·Fonctionnement fiable dans des environnements extérieurs difficiles.
·Faibles besoins d’entretien avec une durée de vie dépassant généralement 30 ans.
·Compatible avec les installations AIS et GIS.

Applications typiques
·Postes de transport de 132 kV
·Réseaux de transport d’électricité
·Postes industriels haute tension
·Raccordements au réseau d’énergies renouvelables
·Postes de commutation de production d’électricité
·Postes de traction ferroviaire
·Postes isolés au gaz (GIS)

Normes applicables
·CEI 61869-1 – Transformateurs de mesure – Exigences générales
·CEI 61869-2 – Transformateurs de courant
·IEEE C57.13 – Transformateurs de mesure
·CEI 60044-1 – Norme obsolète (remplacée par la norme CEI 61869-2)

Caractéristiques nominales types
·Classe de tension : 145 kV
·Tension du réseau : 132 kV
·Rapport de courant : 200/1 A, 600/1 A, 1 200/1 A, 2 000/1 A, 3 000/1 A
·Précision de mesure : classe 0,2S
·Précision de protection : 5P20, 10P20 ou PX
·Charge nominale : 15–30 VA
·Installation : AIS / GIS en extérieur

Caractéristiques principales
·La conception à noyau supérieur améliore la coordination de l’isolation et simplifie la maintenance.
·Disponible avec des isolateurs en porcelaine ou en composite de caoutchouc silicone.
·Prend en charge plusieurs noyaux de mesure et de protection au sein d’une même unité.
·Conçu pour résister à des courants de défaut élevés, aux charges sismiques, à l’exposition aux UV et à une forte pollution.
·Entièrement conforme aux normes IEC et IEEE modernes relatives aux transformateurs de mesure haute tension.

Le transformateur de courant de 145 kV (type à noyau supérieur) est un transformateur de mesure haute performance spécialement développé pour les réseaux de transport de 132 kV. Sa construction à noyau supérieur offre une isolation supérieure, une transformation précise du courant, une grande résistance aux défauts et une fiabilité opérationnelle à long terme, ce qui le rend particulièrement adapté aux sous-stations des services publics, industrielles et d’énergies renouvelables.