Transformatoare de curent

TRANSFORMATOARE DE CURENT

La masurarea intensitatilor unor curenti alternativi care depasesc 50 A,ajugand pana la zeci de mii de amperi,se folosesc ampermetre de 5A sau de 1A impreuna cu transformatoare de curent.

1. Functionare-In secundarul transformatorului de curent se monteaza ampermetre de 5A sau de 1A , sau circuite de curent ale altor aparate ;toate acestea au o impedanta foarte mica.Din acest motiv ,regimul normal de functionare ale transformatorului de curent este asemanator cu regimul de scurt-circuit al transformatorului de forta.

Fluxul magnetic al transformatorului este creat de curentii care trec prin cele doua infasurari.Fluxul magnetic creat de infasurarea primara este proportional cu intensitatea curentului si cu numarul de spire .Din insumarea celor doua fluxuri,se obtine un flux rezultant .La transformatoarele de curent ,in functie de valorile impedantei secundare si ale intensitatii curentului primar ,se disting urmatoarele regimuri de functionare : regim normal si regim de avarie.

Regimul normal : fiind valorile nominale ale impedantei secundare si respectiv ale intensitatii curentului primar.In aceste conditii,atat fluxul creat de infasurarea primara,cat si fluxul creat de infasurarea secundara,sunt mari,dar fiind de sens contrar ele se compenseaza astfel incat fluxul rezultant este mic.In acest caz,transformatorul functioneaza normal.Fluxul primar si fluxul secundar fiind aproximativ egale,se poate scrie :

de unde :

De obicei >si ca urmare .In cazul intensitatilor curentilor foarte mari, se poate reduce la o singura spira.

Regim de avarie : si . Aceasta situatie poate sa apara cand secundarul ramane deschis.Astfel si fluxul rezultant creste foarte mult,devenind egal cu fluxul creat de infasurarea primara(avand in vedere valoarea mare a intensitatii curentului, acest flux este foarte mare).O data cu cresterea fluxului rezultant,cresc foarte mult pierderile in fier,ceea ce face ca miezul magnetic sa se incalzeasca,iar tensiunea la bornele infasurarii secundare creste si ea foarte mult,putand deveni periculoasa pentru personalul de desarvire.Pentru a evita regimul de avarie,este necesar ca transformatoarele de curent sa aiba montate in secundar impedante mici(ampermetre sau circuite de curent ale altor aparate de masurat ca : wattmetre, varmetre, contoare),iar in cazul in care acestea lipsesc, bornele infasurarii secundare sa fie legate in scurt-circuit.

Document online: Unitatea de comanda prin laringofon Lucrare: Forta taietoare orizontala si verticala - calculul nodului

2.Marcarea bornelor si montatea in circuit.Pentru corectarea corecta a transformatorului de curent in circuitul de masurare, bornele sale sunt marcate de regula cu litere ( sau K, L )pentru infasurarea primara si (sau k, l ) pentru infasurarea secundara.La montare,borna (sau K) se leaga spre sursa,iar (sau k )-la bornele polarizate ale aparatelor de masurat (in cazul wattmetrelor, contoarelor etc.).

3.Erori,clase de precizie.La utilizarea trasformatoarelor de curent in masurari,intervin unele erori specifice,cunoscute sub numele de eroare de curent si eroare de unghi.

Eroarea de curent intervine ca urmare a diferentelor ce apar intre valoarea intensitatii curentului masurata prin intermediul transformatorului si valoarea reala a intensitatii aceluiasi curent.

Pentru determinarea valorii intensitatii curentului masurat prin intermediul unui transformator de curent, se utilizeaza raportul nominal de transformare intre valori nominale ale intensitatilor curentilor  :

.

Raportul nominal este determinat prin constructie si este inscris pe carcasa transformatorului.Valoarea intensitatii curentului masurat se va calcula cu relatia :

unde este intensitatea curentului citita la ampermetrul montat in secundarul transformatorului.Trebuie definit insa si raportul real de transformare ,adica raportul valorilor efective ale intensitatilor curentilor din primarul si respectiv secundarul transformatorului de curent.El se noteaza cu  :

Acest raport nu este constant, el putand fi influentat de valoarea intensitatii curentului si de conditiile de functionare a transformatorului.Eroarea de curent este rezultat inegalitatii raportului de transformare nominal cu raportul de transformare real.Ea reprezinta eroarea relativa cu care se masoara intensitatea curentului din primarul transformatorului :

.

Eroarea de unghi se defineste ca fiind egala cu unghiul de defazaj intre curentul si curentul , luat cu semn schimbat.Prezenta erorii de unghi arata ca in cazurile reale defazajul intre curentii nu este de ,ca in cazul ideal. Eroarea de unghi nu afecteaza indicatiile ampermetrelor, dar introduce erori in indicatiile wattmetrelor, contoarelor si ale altor aparate, la care indicatia depinde de defazajul curentilor din circuitele lor.

Clase de precizie.In functie de erorile de curent si de unghi se definesc de precizie ale transformatoarelor de curent, conform STAS 4324-70.Se construiesc transformatoare de curent industriale, avand clasele de precizie 0,2 ;0,5 ;1 si 3 si transformatoare de laborator, avand clasele de precizie 0,1 ;0,05 ;0,02 si 0,01 .

Tipuri constructive.Exista un numar foarte mare de tipuri si forme constructive de transformatoare de curent.Ele se construiesc fie ca transformatoare industriale, fie ca transformatoare de laborator.

In tara noastra, la uzina Electroputere din Craiova, se construiesc transformatoare de curent pentru tensiuni de la 0,5 la 400KV si pentru intensitati ale curentilor primari nominali de la 5 la 5 000 A.

Transformatoarele industriale se realizeaza ca trasformatoare portative de tip cleste sau ca transformatoare fixe tip support cand se monteaza pe console, si de tip bara(numite si transformatoare de trecere) cand infasurarea primara este realizata chiar de bara prin care trece curentul de masurat.Transformatoarele destinate functionarii la tensiuni de peste 10 kV au de regula doua sau trei infasurari secunde, una de masurat, iar celelalte pentru protectie.

Trasformatoarele de laborator au de obicei mai multe intervalle de masurare, obtinute prin modificarea numarului de spire.