Nei sistemi energetici,trasformatori di correntee i trasformatori di tensione sono comunemente utilizzati per garantire una misurazione e un controllo sicuri e accurati di corrente e tensione. Sebbene questi due dispositivi si sovrappongano nella funzione, presentano differenze significative nella progettazione, nei principi di funzionamento e negli scenari applicativi.
In linea di principio, un trasformatore di corrente (CT) è un dispositivo che converte correnti grandi in piccole correnti e funziona secondo il principio dell'induzione elettromagnetica. Nei sistemi di alimentazione, i TA vengono spesso utilizzati per misurare correnti elevate per proteggere e controllare i circuiti. L'avvolgimento primario di un TA è collegato direttamente in serie nel circuito, mentre l'avvolgimento secondario è collegato ad uno strumento di misura o dispositivo di protezione. Quando la corrente passa attraverso il lato primario, secondo il principio dell'induzione elettromagnetica viene generata una corrente corrispondente sul lato secondario. Un trasformatore di tensione (TV) è un dispositivo che converte l'alta tensione in bassa tensione, anch'esso basato sul principio dell'induzione elettromagnetica. I TV vengono utilizzati per misurare alte tensioni nei sistemi di alimentazione per garantire sicurezza e precisione. L'avvolgimento primario di un TV è collegato in parallelo nel circuito, mentre l'avvolgimento secondario è collegato ad uno strumento di misura o dispositivo di protezione. Quando sul lato primario è presente tensione, secondo il principio dell'induzione elettromagnetica viene generata una tensione corrispondente sul lato secondario.
I due hanno obiettivi di misurazione diversi.Trasformatori di correntesono utilizzati principalmente per misurare la corrente per il monitoraggio e la protezione dei sistemi elettrici. Possono essere utilizzati per la misurazione della corrente, la misurazione dell'energia, la protezione da cortocircuito e da sovraccarico. La corrente di uscita del TA è solitamente standardizzata a 5 ampere o 1 ampere per essere compatibile con strumenti di misura e dispositivi di protezione standard.
I trasformatori di tensione vengono utilizzati principalmente per misurare la tensione per il monitoraggio e la protezione dei sistemi di alimentazione. Possono essere utilizzati per la misurazione della tensione, il conteggio dell'energia, il monitoraggio dell'isolamento e la protezione da sovratensione. La tensione di uscita del TV è solitamente standardizzata a 100 volt o 100/√3 volt per essere compatibile con strumenti di misura e dispositivi di protezione standard.
I due hanno focus progettuali diversi. I trasformatori di corrente devono considerare la sicurezza della corrente durante la progettazione. Poiché i TA sono collegati direttamente in serie nel circuito, devono essere in grado di resistere alla corrente di cortocircuito nel circuito. Il lato primario del TA è solitamente progettato con un'area di sezione trasversale più ampia per ridurre la resistenza e la perdita di calore garantendo al contempo un funzionamento sicuro in condizioni di cortocircuito.
I trasformatori di tensione devono considerare la sicurezza della tensione durante la progettazione. Poiché i TV sono collegati in parallelo nel circuito, devono essere in grado di resistere alle sovratensioni nel circuito. Di solito è presente un isolamento ad alta resistenza tra i lati primario e secondario del VT per garantire un funzionamento sicuro in condizioni di alta tensione. Nel campo applicativo, i trasformatori di corrente sono ampiamente utilizzati in vari collegamenti del sistema energetico, comprese centrali elettriche, sottostazioni e reti di distribuzione. Possono essere installati su apparecchiature quali linee di trasmissione, trasformatori e motori per monitorare e proteggere tali apparecchiature da sovraccarichi e cortocircuiti. I trasformatori di tensione sono anche ampiamente utilizzati in vari collegamenti del sistema di alimentazione, soprattutto in situazioni in cui è necessario misurare e controllare tensioni elevate. Possono essere installati in sottostazioni e reti di distribuzione per monitorare e proteggere i sistemi elettrici da sovratensioni e guasti di isolamento.
In termini di errore, iltrasformatore di correntel'errore deriva principalmente dall'influenza della saturazione magnetica e del carico sul lato secondario. Per ridurre l'errore, i TA sono solitamente progettati con una permeabilità magnetica più elevata e una resistenza sul lato secondario inferiore. La precisione del TA è solitamente compresa tra 0,2% e 0,5%, sufficiente per la maggior parte delle applicazioni nei sistemi di alimentazione. L'errore del trasformatore di tensione deriva principalmente dall'influenza della saturazione magnetica e del carico secondario, nonché dalla perdita di isolamento tra il lato primario e quello secondario. Per ridurre l'errore, il VT è solitamente progettato con elevata permeabilità magnetica e bassa resistenza secondaria e vengono utilizzati materiali ad alta resistenza di isolamento. La precisione del VT è generalmente compresa tra 0,2% e 0,5%, sufficiente per la maggior parte delle applicazioni nei sistemi di alimentazione.
In termini di requisiti di ispezione di manutenzione, la manutenzione del trasformatore di corrente solitamente include il controllo delle connessioni dei lati primario e secondario e la garanzia che il TA non sia saturato magneticamente o danneggiato. La calibrazione del CT viene solitamente eseguita dopo l'installazione e durante la manutenzione regolare per garantire l'accuratezza della misurazione. La manutenzione del trasformatore di tensione solitamente include il controllo delle connessioni dei lati primario e secondario e la garanzia che il TV non sia saturato magneticamente o danneggiato. La calibrazione del VT viene solitamente eseguita dopo l'installazione e durante la manutenzione regolare per garantire l'accuratezza della misurazione.
