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Transformateur de courant 36 kV (type à noyau supérieur)

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Transformateur de courant 36 kV

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Le transformateur de courant de 36 kV (type « Top-core ») est un transformateur de mesure moyenne tension destiné à une utilisation en extérieur, conçu pour les réseaux électriques d'une tension nominale de 36 kV (généralement utilisé sur les réseaux de 33 kV). Il mesure un courant primaire élevé et le convertit en un courant secondaire normalisé (généralement 1 A ou 5 A) à des fins de comptage, de protection et de contrôle, tout en assurant l'isolation électrique entre le réseau haute tension et les équipements secondaires.

Dans la conception de type « top-core », le noyau magnétique et les enroulements secondaires sont situés dans la partie supérieure du transformateur. Le conducteur primaire traverse le noyau par le haut, tandis que la partie inférieure sert principalement de support isolé. Cette configuration améliore les performances d’isolation, simplifie la maintenance et est largement utilisée dans les sous-stations extérieures.

Fonctions principales
·Mesure avec précision le courant de ligne.
·Fournit des signaux de courant aux relais de protection.
·Assure l’isolation entre les circuits haute tension et basse tension.
·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 de 36 kV type 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
- Acier au silicium à haute perméabilité ou matériau nanocristallin.
-Conçu pour offrir une grande précision et de faibles pertes.
Enroulements secondaires
-Noyaux de comptage offrant une grande précision de mesure.
-Noyaux de protection offrant une grande précision en cas de défaut.
-Plusieurs enroulements secondaires disponibles si nécessaire.
Ensemble à noyau supérieur
-Contient le noyau magnétique et les enroulements secondaires.
-Logé dans un boîtier isolé pour le protéger.
Système d’isolation
-Isolation papier-huile (la plus courante).
-Isolation en résine époxy pour les applications en intérieur.
Isolation composite disponible pour une meilleure résistance à la pollution.
-Isolateur en porcelaine ou en composite
-Assure l’isolation électrique et le soutien mécanique.
Boîtier de raccordement
- Abrite les bornes secondaires.
- Comprend des dispositifs de mise à la terre et de test.

Caractéristiques techniques types
· Tension nominale : 36 kV
· Tension maximale du système : 40,5 kV
· Fréquence : 50/60 Hz
·Courant primaire : 50–3 000 A
·Courant secondaire : 1 A ou 5 A
·Classe de précision : 0,2, 0,2S, 0,5, 5P10, 5P20, 10P10, PX
·Charge nominale : 5–30 VA
·Courant thermique de courte durée : jusqu’à 31,5 kA (1 s)
·Courant dynamique : jusqu’à 80 kA en crête
·Type d’isolation : papier imprégné d’huile, résine époxy ou composite
·Installation : à l’extérieur ou à l’intérieur

Principe de fonctionnement
1. Le conducteur primaire achemine le courant du réseau à travers le noyau magnétique monté sur le dessus.
2. Le courant génère un flux magnétique dans le noyau.
3. Ce flux induit un courant proportionnel dans les enroulements secondaires.
4. Le courant secondaire (1 A ou 5 A) est fourni aux compteurs, aux relais de protection et aux dispositifs de surveillance.
5. Le transformateur maintient un rapport de courant précis tout en isolant les circuits secondaires du réseau haute tension.

Avantages
· Haute précision de mesure.
· Construction compacte et robuste à tête supérieure.
·Excellentes performances d’isolation.
·Haute résistance aux courts-circuits.
·Plusieurs noyaux de mesure et de protection disponibles.
·Fonctionnement fiable en extérieur.
·Faibles besoins d’entretien.
·Longue durée de vie, dépassant généralement 25 ans avec un entretien approprié.

Applications typiques
·Postes de distribution 33 kV
·Réseaux de distribution des services publics
·Systèmes de distribution d’énergie industrielle
·Sous-stations d’énergie renouvelable (parcs éoliens et solaires)
·Postes de couplage
·Unités de boucle (RMU)
·Installations de production d’électricité

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

Caractéristiques nominales typiques
·Classe de tension : 36 kV
·Tension maximale du réseau : 40,5 kV
·Rapport de courant : 100/1 A, 300/1 A, 600/1 A, 1 000/1 A, 2 000/1 A
·Précision de mesure : classe 0,2S
·Précision de protection : 5P20 ou PX
·Charge nominale : 10–30 VA
·Installation : à l'extérieur ou à l'intérieur

Le transformateur de courant de 36 kV (type à noyau supérieur) est un transformateur de mesure fiable et largement utilisé dans les réseaux moyenne tension de 33 kV. Il offre une mesure précise du courant, des performances de protection fiables et une isolation robuste, le tout dans une conception compacte à noyau supérieur adaptée aux postes de distribution et aux sous-stations industrielles.