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Transformateur de courant de 72,5 kV (type à noyau supérieur)

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Transformateur de courant de 72,5 kV

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Le transformateur de courant de 72,5 kV (type « Top-core ») est un transformateur de mesure haute tension destiné à une utilisation en extérieur, conçu pour les réseaux de 72,5 kV (couramment utilisé sur les réseaux de transport et de distribution de 66 kV). Il transforme avec précision un courant primaire élevé 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 basse tension.

Dans la configuration de type « top-core », le noyau magnétique et les enroulements secondaires sont logés dans la partie supérieure du transformateur de courant. 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 requise par rapport à la terre. Cette conception offre d’excellentes performances électriques, une construction compacte et une grande fiabilité pour les postes de transformation extérieurs.

Fonctions principales
·Mesure avec précision le courant de ligne.
·Fournit des signaux de courant aux relais de protection.
·Assure l’isolation électrique entre les circuits primaire et secondaire.
·Permet le comptage commercial et la surveillance du réseau.
·Détecte les surcharges, les courts-circuits et les défauts à la terre.

Construction
Un transformateur de courant à noyau supérieur typique de 72,5 kV se compose des éléments suivants :
Conducteur primaire
- Transporte la totalité du courant du réseau.
- Traverse le noyau magnétique situé dans la tête supérieure.
Noyau magnétique
- Fabriqué en acier au silicium à haute perméabilité ou en matériau nanocristallin.
- Conçu pour garantir de faibles pertes et une grande précision de mesure.
Enroulements secondaires
- Enroulements de comptage pour une mesure précise de l’énergie.
- Enroulements de protection pour le déclenchement des relais en cas de défaut.
- Possibilité de fournir plusieurs noyaux secondaires.
Ensemble du noyau supérieur
- Contient le noyau magnétique et les enroulements secondaires.
- Scellé pour protéger contre l’humidité et les contaminants.
Système d’isolation
- Isolation papier-huile (la plus courante).
- Isolation au gaz SF₆ pour les applications GIS.
Isolation composite disponible pour les environnements pollués.
-Isolateur en porcelaine ou en composite
-Assure l'isolation externe et le support mécanique.
Système d'expansion d'huile
-Conservateur ou dispositif d'expansion à soufflet pour les unités remplies d'huile.
Boîtier de raccordement
-Contient les bornes secondaires, les connexions de mise à la terre et les liaisons de test.

Caractéristiques techniques types
·Tension nominale : 72,5 kV
·Tension maximale du système : 72,5 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 génère un flux magnétique à l’intérieur du noyau.
3. Le flux magnétique induit un courant proportionnel dans les enroulements secondaires, en fonction du rapport de transformation.
4. Le courant secondaire normalisé (1 A ou 5 A) est fourni aux instruments de mesure et aux relais de protection.
5. Le transformateur assure une transformation précise du courant tout en fournissant une isolation galvanique entre les circuits haute tension et basse tension.

Avantages
· Haute précision de mesure et de protection.
·Conception compacte à noyau supérieur avec une isolation efficace.
·Excellente résistance aux courts-circuits.
·Performances fiables en milieu extérieur.
·Plusieurs noyaux de mesure et de protection disponibles.
·Faibles besoins d’entretien.
·Longue durée de vie, dépassant généralement 30 ans.
·Convient aussi bien aux postes de transformation conventionnels qu’aux installations GIS.

Applications typiques
·Sous-stations de transport de 66 kV
·Réseaux de sous-transport des services publics
·Réseaux électriques industriels
·Raccordements au réseau d’énergies renouvelables
·Postes de commutation de production d’électricité
·Sous-stations de traction ferroviaire
·Sous-stations à isolation gazeuse (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 : 72,5 kV
·Tension du réseau : 66 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

Le transformateur de courant de 72,5 kV (type à noyau supérieur) est un transformateur de mesure haute tension fiable, largement utilisé dans les réseaux de transport et de distribution de 66 kV. Sa conception à noyau supérieur offre d’excellentes performances d’isolation, une mesure précise du courant, une grande résistance aux défauts et une fiabilité à long terme pour les postes de distribution publics et industriels.