Analyse d’un Transformateur de Courant
Comprendre l’Analyse d’un Transformateur de Courant
Un transformateur de courant est nécessaire pour une installation où le courant nominal de ligne est de 800 A.
L’instrumentation et les dispositifs de protection connectés nécessitent un courant maximal en entrée de 5 A.
Vous êtes chargé de sélectionner un transformateur de courant approprié et de vérifier certains paramètres de performance.
Objectif de l’exercice
1. Calculer le rapport de transformation approprié pour le transformateur de courant.
2. Déterminer la précision de mesure en termes de classe de précision si l’erreur maximale admissible est de 1%.
3. Déterminer l’impédance maximale de la charge que le transformateur peut gérer pour une erreur de 1% et un courant secondaire de 5 A, assumant une charge de 10 VA.
Correction : Analyse d’un Transformateur de Courant
1. Rapport de Transformation
Le rapport de transformation (RT) se calcule selon la formule suivante:
\[ RT = \frac{I_{\text{primaire}}}{I_{\text{secondaire}}} \]
où \( I_{\text{primaire}} = 800 \, \text{A} \) (courant nominal de ligne) et \( I_{\text{secondaire}} = 5 \, \text{A} \) (courant maximal que les instruments peuvent accepter).
Substitution des valeurs :
\[ RT = \frac{800 \, \text{A}}{5 \, \text{A}} \] \[ RT = 160 \]
Le rapport de transformation requis est donc de 160, ce qui signifie que pour chaque 160 ampères sur le circuit primaire, il y aura 1 ampère sur le circuit secondaire.
2. Sélection de la classe de précision:
Pour une erreur maximale de 1%, une classe de précision appropriée est 1. Cette classe garantit que l’erreur relative dans la mesure du courant ne dépassera pas 1% sous des conditions normales de fonctionnement.
3. Charge Maximale sur le Transformateur:
La charge sur le transformateur est exprimée en Volt-Ampères (VA) et dépend de l’impédance de la charge connectée au secondaire. La formule pour la charge est:
\[ \text{Charge} = I_{\text{secondaire}}^2 \times Z \]
où \( Z \) est l’impédance en ohms.
Avec une charge spécifiée de 10 VA, calculons l’impédance maximale que le transformateur peut gérer sans excéder son erreur de précision:
\[ Z = \frac{\text{Charge}}{I_{\text{secondaire}}^2} \] \[ Z = \frac{10 \, \text{VA}}{(5 \, \text{A})^2} \] \[ Z = \frac{10 \, \text{VA}}{25 \, \text{A}^2} \] \[ Z = 0.4 \, \text{ohms} \]
L’impédance maximale que le transformateur peut supporter est donc de 0.4 ohms pour rester dans les limites de précision spécifiées.
Conclusion
Le transformateur de courant sélectionné doit avoir un rapport de transformation de 160, une classe de précision de 1, et être capable de supporter une charge avec une impédance maximale de 0.4 ohms.
Ces spécifications garantissent que le transformateur fonctionnera de manière précise et sûre dans l’application envisagée.
Analyse d’un Transformateur de Courant
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