30.1 : Trasformatori di misura

I trasformatori di misura, che comprendono trasformatori di tensione (TT) e trasformatori di corrente (TC), svolgono un ruolo cruciale nelle sottostazioni elettriche, fornendo repliche isolate di corrente o tensione per scopi di misurazione e protezione. I trasformatori di tensione riducono la tensione primaria a livelli adatti al funzionamento e alla misurazione dei relè, mentre i trasformatori di corrente riducono la corrente primaria. L'avvolgimento primario di un trasformatore di corrente spesso è costituito da una singola spira, ottenuta infilando il conduttore primario del sistema di alimentazione attraverso il suo nucleo, sebbene alcune applicazioni possano richiedere più spire primarie.

Per scopi di protezione, i trasformatori di tensione sono idealmente progettati per produrre una rappresentazione in scala ridotta e in fase della tensione primaria. Il secondario di un trasformatore di tensione dovrebbe collegarsi a un dispositivo di rilevamento della tensione ad alta impedenza, assicurando che l'intera tensione secondaria appaia attraverso il dispositivo di rilevamento. Al contrario, il secondario di un trasformatore di corrente dovrebbe collegarsi a un dispositivo di rilevamento della corrente a bassa impedenza, consentendo all'intera corrente secondaria di fluire attraverso il dispositivo di rilevamento.

Nelle applicazioni pratiche, i trasformatori di tensione possono subire cadute di tensione e differenze di angolo di fase tra i lati primario e secondario. Analogamente, nei trasformatori di corrente, una parte della corrente può essere divisa tra il dispositivo di rilevamento a bassa impedenza e l'impedenza di eccitazione del ramo parallelo del trasformatore. Le prestazioni di un trasformatore di corrente dipendono in larga misura dalla sua capacità di riprodurre accuratamente la corrente primaria senza errori significativi o effetti di saturazione.

Questi trasformatori sono essenziali per il funzionamento accurato di relè di protezione e dispositivi di misurazione, garantendo il funzionamento sicuro e affidabile dei sistemi di alimentazione. Riducendo le alte tensioni e correnti, i trasformatori di misura consentono il monitoraggio e il controllo dei parametri elettrici entro intervalli gestibili, mantenendo la stabilità e la protezione del sistema.