Réglage C/K du transformateur de courant

Le réglage C/k est le seuil qui détermine avec quelle précision le régulateur varmétrique enclenche et déclenche les gradins de condensateurs. En bref, c’est le courant du plus petit gradin de compensation ramené au secondaire du transformateur de courant. Mal réglé, la batterie pompe en permanence ou l’installation reste sous-compensée et subit des pénalités d’énergie réactive.

Définition

Transformateur de courant et C/k

Le transformateur de courant convertit le courant élevé de la ligne principale en un courant secondaire mesurable (généralement 5 A ou 1 A). Le régulateur varmétrique voit le besoin réactif de l’installation à travers ce courant secondaire. Il compare la variation mesurée de la composante réactive à celle que provoquerait le plus petit gradin : ce seuil de comparaison, c’est la valeur C/k. Bien choisi, il fait en sorte que le régulateur ne commute un gradin que lorsqu’un écart réactif réellement significatif apparaît.

Courant secondaire5 A ou 1 A
Classe de précision typiqueCl. 1 – Cl. 3
BornesP1-P2 / S1-S2
Plage C/k recommandée0,10 – 1,00
Calcul

Formule de calcul du C/k

La valeur C/k s’obtient en divisant le courant absorbé par le plus petit gradin par le rapport du transformateur de courant. La formule est la suivante :

C/k = (Q × 1000) ÷ (√3 × U × k)Q : puissance du plus petit gradin (kvar)  •  U : tension entre phases (V)  •  k : rapport du transformateur de courant (primaire ÷ secondaire)

Exemple de calcul : si le plus petit gradin de la batterie est de 12,5 kvar, la tension du réseau de 400 V et le transformateur de courant de 400/5, alors k = 80. On obtient C/k = (12,5 × 1000) ÷ (1,732 × 400 × 80) = 12 500 ÷ 55 424 ≈ 0,23, valeur à saisir dans le régulateur.

Tableau

Tableau C/k prêt à l’emploi pour 400 V

Le tableau ci-dessous donne les valeurs C/k calculées pour un réseau 400 V selon la puissance du plus petit gradin et le rapport du transformateur de courant. Les cellules surlignées en bleu se situent dans la plage 0,10 – 1,00, où les régulateurs fonctionnent correctement.

Faites défiler le tableau horizontalement pour voir tous les rapports de transformation.

Valeurs C/k pour un réseau 400 V selon le plus petit gradin de compensation et le rapport du transformateur de courant
Plus petit gradin (kvar) 100/5 200/5 300/5 400/5 600/5 800/5 1000/5 1500/5 2000/5
5 0,36 0,18 0,12 0,09 0,06 0,05 0,04 0,02 0,02
7,5 0,54 0,27 0,18 0,14 0,09 0,07 0,05 0,04 0,03
10 0,72 0,36 0,24 0,18 0,12 0,09 0,07 0,05 0,04
12,5 0,90 0,45 0,30 0,23 0,15 0,11 0,09 0,06 0,05
15 1,08 0,54 0,36 0,27 0,18 0,14 0,11 0,07 0,05
20 1,44 0,72 0,48 0,36 0,24 0,18 0,14 0,10 0,07
25 1,80 0,90 0,60 0,45 0,30 0,23 0,18 0,12 0,09
30 2,17 1,08 0,72 0,54 0,36 0,27 0,22 0,14 0,11
50 3,61 1,80 1,20 0,90 0,60 0,45 0,36 0,24 0,18

Une valeur inférieure à 0,10 indique un transformateur de courant surdimensionné, une valeur supérieure à 1,00 un plus petit gradin trop important. Dans les deux cas, la conception de la compensation doit être revue.

Application

Réglage du C/k étape par étape

  1. Identifiez le plus petit gradin. Notez la puissance, en kvar, du plus petit groupe de condensateurs de la batterie.
  2. Relevez le rapport du transformateur de courant. Divisez le courant primaire indiqué sur la plaque par le courant secondaire pour obtenir k.
  3. Appliquez la formule. Calculez la valeur C/k ou lisez-la dans le tableau ci-dessus.
  4. Vérifiez le raccordement. Assurez-vous que le transformateur de courant voit toute la charge de l’installation et que le sens P1-P2 et les bornes S1-S2 sont corrects.
  5. Saisissez la valeur dans le régulateur. Entrez la valeur calculée dans le paramètre C/k ; si le régulateur dispose d’un apprentissage automatique, comparez son résultat avec votre calcul.
  6. Observez le fonctionnement. Vérifiez que les gradins s’enclenchent et se déclenchent sans pompage et que le facteur de puissance reste à la valeur cible.
Transformateurs de courant et bornes secondaires S1-k-S2 dans un tableau électrique
Transformateur de courant et bornes secondaires : la justesse du C/k commence par ce raccordement.
Montage dans le tableau

Une valeur C/k correcte n’a de sens qu’avec un montage correct.

Le transformateur de courant est placé sur le conducteur principal, sens P1-P2 orienté vers la charge ; les fils secondaires partent des bornes S1 et S2 vers le circuit de mesure du régulateur.Laisser le circuit secondaire ouvert en charge provoque une tension dangereusement élevée dans le transformateur de courant. C’est pourquoi les bornes secondaires sont court-circuitées avant toute intervention sur le circuit de mesure.Le rapport de transformation est relevé sur la plaque signalétique et consigné ; le calcul du C/k repose sur ce rapport et sur la puissance du gradin.Les câbles secondaires sont courts et directs ; si le circuit de mesure doit emprunter le même cheminement que les câbles de puissance, on les espace, faute de quoi des perturbations faussent la mesure.

Attention

Erreurs fréquentes

  • Installer le transformateur de courant à un endroit où il ne voit pas le courant de la batterie de compensation.
  • Inverser le sens P1-P2, si bien que le régulateur interprète la charge comme une production.
  • Laisser le secondaire du transformateur de courant ouvert en charge, ce qui génère une tension dangereusement élevée.
  • Ne pas mettre à jour la valeur C/k après avoir modifié la puissance des gradins.
  • Calculer k avec une hypothèse de 5 A pour des transformateurs à secondaire 1 A.
  • Utiliser des condensateurs sans selfs anti-harmoniques dans des installations fortement polluées, ce qui fausse la mesure.

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En bref

  • Formule : C/k = (Q × 1000) / (√3 × U × k)
  • Q : puissance du plus petit gradin de condensateurs (kvar)
  • U : tension entre phases du réseau (généralement 400 V)
  • k : rapport du transformateur de courant (ex. k = 80 pour 400/5)
  • Plage typique : les valeurs comprises entre 0,10 et 1,00 A correspondent à un fonctionnement sain
  • Exemple : gradin de 12,5 kvar, 400 V, transformateur de courant 400/5 → C/k ≈ 0,23
Questions fréquentes

Questions fréquentes sur le réglage C/k des transformateurs de courant

Qu’est-ce que le réglage C/k ?
Le réglage C/k est le seuil qui détermine la sensibilité d’enclenchement et de déclenchement du régulateur varmétrique. Il correspond au courant du plus petit gradin de compensation ramené au secondaire du transformateur de courant et évite des commutations inutiles.

Comment calcule-t-on la valeur C/k ?
On utilise la formule C/k = (Q × 1000) / (√3 × U × k), où Q est la puissance du plus petit gradin (kvar), U la tension du réseau (V) et k le rapport de transformation du transformateur de courant. Par exemple, pour un gradin de 12,5 kvar, 400 V et un transformateur 400/5, C/k ≈ 0,23.

Comment trouver le rapport k du transformateur de courant ?
On divise le courant primaire du transformateur de courant par son courant secondaire. Pour un transformateur 400/5, k = 400 / 5 = 80. Pour les transformateurs à secondaire 1 A, le diviseur est 1.

Que se passe-t-il si le C/k est réglé trop bas ?
Le régulateur réagit à la moindre variation réactive et enclenche et déclenche les gradins en permanence. Ce pompage réduit la durée de vie des contacteurs et des condensateurs et provoque échauffements et défauts.

Que se passe-t-il si le C/k est réglé trop haut ?
Le régulateur n’enclenche pas les gradins alors qu’ils sont nécessaires. L’installation reste sous-compensée, le facteur de puissance baisse et un risque de pénalités réactives apparaît.

Où faut-il installer le transformateur de courant ?
Le transformateur de courant doit être installé sur l’arrivée principale, de manière à voir toute la charge de l’installation, batterie de compensation comprise. Une position qui ne voit pas le courant de la batterie fausse la mesure du régulateur.

Pourquoi le sens P1-P2 et le raccordement S1-S2 sont-ils importants ?
Le bon raccordement du sens primaire (P1-P2) et des bornes secondaires (S1-S2) est indispensable pour que le régulateur détecte correctement le sens du courant et la relation de phase. Un raccordement inversé fait voir la charge comme une production.

Pourquoi ne faut-il jamais laisser ouvert le secondaire d’un transformateur de courant ?
Si le secondaire est ouvert alors qu’un courant traverse le primaire, une tension très élevée apparaît. C’est dangereux pour le personnel et cela peut endommager durablement l’isolation du transformateur. S’il doit être mis hors service, ses bornes secondaires doivent être court-circuitées.

Les régulateurs modernes peuvent-ils régler le C/k automatiquement ?
Oui. Les régulateurs varmétriques actuels peuvent apprendre automatiquement la valeur C/k et le sens du transformateur de courant en testant les gradins un par un. Il est néanmoins recommandé de vérifier la valeur par le calcul lors de la première mise en service.

Informations techniques associées