Cellule Haute Tension : L’Élément Clé des Réseaux Électriques Modernes
Les transformateurs de courant jouent un rôle essentiel dans les cellules HTA (Haute Tension A), notamment en assurant la mesure, la protection et le contrôle des circuits électriques de moyenne tension. Dans cet article, nous allons explorer leur fonctionnement, leurs applications et leur importance pour la sécurité et l’efficacité du réseau électrique.
1. Définition et principe de fonctionnement
Un transformateur de courant (TC) est un dispositif électromagnétique qui convertit un courant primaire élevé en un courant secondaire proportionnel mais réduit. Cette conversion permet de mesurer et de surveiller les courants circulant dans le réseau HTA sans exposer les équipements de mesure à des niveaux de tension dangereux.
Comment fonctionne un transformateur de courant ?
Le TC est composé d’un enroulement primaire (traversé par le courant à mesurer), d’un enroulement secondaire et d’un noyau magnétique. Lorsque le courant circule dans l’enroulement primaire, il induit un champ magnétique dans le noyau, ce qui génère un courant proportionnel dans l’enroulement secondaire. Ce courant secondaire peut être utilisé par des appareils de mesure ou des relais de protection.
2. Applications des transformateurs de courant en HTA
Les transformateurs de courant sont utilisés pour plusieurs fonctions clés dans une cellule HTA :
a) Mesure et comptage de l’énergie
Les TC permettent d’alimenter les compteurs d’énergie et les dispositifs de mesure en courant afin de surveiller la consommation électrique et d’optimiser l’exploitation du réseau.
b) Protection des équipements
Les TC sont connectés aux relais de protection qui détectent les surcharges et les courts-circuits. En cas d’anomalie, ces relais déclenchent les disjoncteurs pour isoler la zone défaillante et éviter des dommages aux équipements.
c) Supervision et contrôle du réseau
Ils fournissent des données aux systèmes de supervision (SCADA) pour assurer un suivi en temps réel des flux de courant dans le réseau HTA, permettant ainsi une meilleure gestion des charges et des incidents.
3. Types de transformateurs de courant en HTA
Il existe différents types de TC adaptés aux besoins spécifiques des réseaux électriques HTA :
a) Transformateurs de courant de mesure
Ils sont utilisés pour alimenter des instruments de mesure (ampèremètres, wattmètres, compteurs d’énergie) afin d’obtenir des valeurs précises du courant circulant dans le réseau.
b) Transformateurs de courant de protection
Ils sont conçus pour fonctionner avec des relais de protection et détecter les défauts de courant, contribuant ainsi à la sécurité du réseau.
c) Transformateurs de courant combinés
Ces modèles intègrent à la fois des fonctions de mesure et de protection dans un seul appareil, optimisant ainsi l’espace et le coût d’installation.
4. Critères de choix d’un transformateur de courant HTA
Le choix d’un TC dépend de plusieurs paramètres techniques :
- Le rapport de transformation : Définit la conversion du courant primaire en courant secondaire.
- La classe de précision : Détermine la précision des mesures en fonction des besoins (mesure ou protection).
- La puissance apparente nominale (VA) : Indique la capacité du TC à fournir une puissance suffisante aux appareils connectés.
- Le niveau d’isolement : Garantit la sécurité et la résistance aux surtensions.
Conclusion
Les transformateurs de courant sont des composants indispensables des cellules HTA, assurant à la fois la mesure, la protection et la supervision du réseau électrique. Leur bon dimensionnement et leur maintenance régulière sont essentiels pour garantir la fiabilité et la sécurité des installations électriques.
Questions fréquentes
Les transformateurs de courant (TC) ont pour rôle de mesurer l’intensité du courant circulant dans le circuit HTA et de la réduire à une valeur proportionnelle adaptée aux appareils de protection, de mesure et de contrôle.
Les TC sont utilisés pour isoler les équipements de mesure et de protection des fortes tensions du réseau, fournir des signaux précis aux relais de protection et permettre un suivi efficace du fonctionnement du réseau.
Les TC détectent les surintensités et transmettent ces informations aux relais de protection qui déclenchent l’ouverture du disjoncteur en cas de défaut (court-circuit, surcharge).
Un TC de mesure sert à alimenter des compteurs et des instruments de surveillance pour suivre la consommation d’énergie et le fonctionnement du réseau.
Un TC de protection est conçu pour supporter des courants de défaut élevés et alimenter les relais de protection afin de déclencher des actions de sécurité en cas d’anomalie.
Le choix d’un TC dépend de plusieurs critères :
Le courant primaire nominal (en fonction du courant du réseau),
Le courant secondaire (généralement 1A ou 5A),
La classe de précision (pour la mesure ou la protection),
Le pouvoir de tenue aux courants de court-circuit pour garantir sa fiabilité en cas de défaut.
