Introducció
Els transformadors de corrent s'utilitzen àmpliament en sistemes d'alimentació perquè permeten mesurar, supervisar i protegir circuits elèctrics que transporten alts nivells de corrent. En els sistemes elèctrics de generació, transmissió, distribució i electricitat industrial, el corrent pot arribar a nivells que no es poden connectar directament als instruments de mesura convencionals.
Un transformador de corrent proporciona una solució pràctica convertint el corrent primari en un corrent secundari més petit. Aquest senyal secundari es pot subministrar a comptadors, equips de monitorització i relés de protecció.
Per tant, l'ús de transformadors de corrent està estretament relacionat amb la mesura elèctrica, el control del sistema, la protecció i el funcionament segur.
Mesurament de corrent elèctric elevat
Un dels principals motius pels quals s'utilitzen transformadors de corrent en sistemes d'alimentació és la necessitat de mesurar un corrent elevat.
Els conductors del sistema d'alimentació poden transportar centenars o milers d'amperes. La connexió d'un instrument de mesura estàndard directament a un circuit d'aquest tipus requeriria que l'instrument gestionés tot el corrent.
Un TC evita aquest requisit transformant el corrent primari elevat en un corrent secundari proporcional més petit.
Per exemple, un TC de 1000/5A pot proporcionar aproximadament 5A al costat secundari quan el corrent primari és de 1000A en condicions nominals.
Això permet als equips de mesura dissenyats per a entrades de corrent més baixes obtenir informació sobre un circuit de potència molt més gran.
Suport a la protecció elèctrica
Els sistemes d'alimentació requereixen equips de protecció per detectar condicions de funcionament anormals i respondre adequadament.
Els transformadors de corrent proporcionen els senyals de corrent que necessiten molts sistemes de protecció. Un relé de protecció pot analitzar el corrent subministrat pel TC i determinar si pot existir una condició anormal.
Durant una fallada, com un curtcircuit, el corrent pot augmentar significativament. Un TC de protecció seleccionat correctament pot proporcionar al relé de protecció la informació necessària perquè el sistema de protecció respongui.
Com que el rendiment de la protecció depèn de la informació actual precisa, la selecció de CT és una part important del disseny del sistema d'alimentació.
Mesura d'energia i potència
Els transformadors de corrent també s'utilitzen per mesurar la potència i l'energia.
Un mesurador de potència o d'energia pot necessitar informació de corrent i tensió per calcular paràmetres elèctrics. En sistemes de potència d'alta-intensitat, un TC pot proporcionar el senyal de corrent requerit sense que el mesurador estigui connectat directament al conductor d'alta-intensitat.
Això és especialment útil en subestacions, instal·lacions industrials, edificis comercials i grans sistemes de distribució.
Per a la mesura d'energia, les característiques de precisió del TC són especialment importants perquè els errors de mesura poden afectar la gestió de l'energia i altres càlculs.
Monitorització del sistema elèctric
La supervisió contínua és cada cop més important en els sistemes elèctrics moderns.
Els TC poden proporcionar dades actuals als comptadors digitals, sistemes de monitorització i plataformes de gestió d'energia. Els operadors poden utilitzar aquesta informació per entendre les condicions de càrrega i identificar els canvis en la demanda elèctrica.
El seguiment actual també pot proporcionar informació útil a l'hora d'avaluar el funcionament dels equips elèctrics.
Quan els transformadors de corrent s'integren amb sistemes de monitorització moderns, les dades elèctriques es poden recollir i analitzar al llarg del temps, donant suport a una millor gestió del sistema.
Aïllament elèctric
Una altra raó per la qual els TC s'utilitzen en sistemes d'alimentació és la seva capacitat de proporcionar separació entre el circuit d'alimentació primari i el circuit secundari de mesura o protecció.
El circuit primari d'alta corrent-no cal que estigui connectat directament a l'instrument de mesura. En canvi, l'instrument rep un senyal proporcional del secundari del TC.
Aquesta disposició és especialment útil en instal·lacions d'-alta corrent perquè simplifica la interfície entre els equips d'alimentació i els dispositius de mesura o protecció.
Compatibilitat amb equips de mesura
Els transformadors de corrent també proporcionen compatibilitat entre circuits d'alta-intensitat i equips de mesura estandarditzats.
Molts mesuradors i dispositius de protecció estan dissenyats per acceptar classificacions de corrent secundària específiques. Un TC pot transformar el corrent primari en una sortida secundària adequada segons la seva relació nominal.
Per exemple, depenent de l'aplicació, un TC pot tenir una classificació secundària d'1A o 5A.
La relació correcta s'ha de seleccionar segons el corrent primari esperat i els requisits de l'equip connectat.
Aplicacions en distribució d'energia
Els transformadors de corrent es troben habitualment en equips de distribució d'energia, com ara aparells de distribució, panells de distribució, subestacions i circuits d'alimentació.
En aquestes aplicacions, els TC poden mesurar el corrent entrant i sortint, proporcionar informació als relés de protecció i donar suport al monitoratge d'energia.
Es poden utilitzar diferents dissenys de CT en funció dels requisits d'instal·lació. Factors com la mida del conductor, l'espai disponible, el nivell de tensió, la classificació actual, els requisits de precisió i el mètode d'instal·lació poden influir en la selecció del producte.
Conclusió
Els transformadors de corrent s'utilitzen en sistemes d'alimentació perquè proporcionen una manera pràctica de mesurar, controlar i protegir els circuits elèctrics d'alta-intensitat.
En transformar un corrent primari elevat en un corrent secundari proporcional més petit, els TC permeten que els mesuradors, els equips de monitorització i els relés de protecció funcionin sense estar connectats directament al corrent primari complet.
Per tant, són importants en la distribució d'energia, el mesurament d'energia, la protecció elèctrica i la vigilància del sistema.
Per a un funcionament fiable, s'ha de seleccionar un TC segons la seva relació actual, els requisits de precisió, la càrrega, el nivell d'aïllament, l'aplicació i les condicions d'instal·lació. Quan s'especifica i s'instal·la correctament, un transformador de corrent pot proporcionar informació de corrent valuosa i donar suport al funcionament segur i eficient d'un sistema d'alimentació.