Capteurs de transformateur de courant (CT) et de transformateur de potentiel (PT) – Comment mesurer la consommation d’énergie électrique?

Tomate

Capteurs de transformateur de courant (CT) et de transformateur de potentiel (PT) – Comment mesurer la consommation d’énergie électrique?


Je ne suis pas issu du génie électrique et donc, je n’ai pas beaucoup d’idée sur le fonctionnement des compteurs d’énergie.

Je veux mesurer la consommation électrique d’un moteur à induction triphasé. J’ai donc besoin de trois capteurs CT et de trois capteurs PT pour collecter les lectures de courant et de tension de la ligne de transmission d’énergie à partir de laquelle le moteur à induction prend le pouvoir. Et puis, en utilisant ces lectures de courant et de tension, je dois mesurer la quantité d’énergie utilisée par le moteur à induction? Est-ce exact? En fait, je suis confus parce que, lorsque j’ai demandé au fabricant de me fournir tous les instruments nécessaires pour mesurer la consommation d’électricité, ils ne m’ont donné que trois capteurs CT et un capteur PT. Tout organisme peut-il m’expliquer comment les capteurs CT et PT sont utilisés pour mesurer les données de consommation d’électricité (peut-être avec un schéma simple). Je veux juste comprendre comment les données de courant et de tension sont collectées. Le calcul de la consommation d’énergie électrique que je peux faire moi-même. Merci d’avance.

Charles Cowie

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Réponses


 Olin Lathrop

Vous devez mesurer la tension et le courant instantanés avec beaucoup de petites tranches de temps. Chacun (tension x courant) est la puissance sur cette tranche de temps. Pour obtenir la puissance moyenne, vous faites la moyenne de toutes les valeurs des courtes tranches de temps sur une plage de temps plus longue.

Habituellement, vous voulez pouvoir gérer correctement jusqu’à environ le 100e harmonique. Pour une puissance de 60 Hz, cela signifie jusqu’à 6 kHz, ce qui signifie au moins une fréquence d’échantillonnage de 12 kHz. Heureusement, beaucoup plus rapide est toujours facile à faire et à calculer, même dans un microcontrôleur modeste.

J’échantillonnerais probablement à 100 kHz car cela devrait toujours être facilement réalisable. Cela signifie que vous obtenez 10 µs de calcul par échantillon, ce qui devrait être plus que suffisant. Par exemple, cela représente 700 cycles d’instructions sur une série dsPIC33EP.

La raison pour laquelle ils suggèrent une seule mesure de tension est probablement parce que la tension ne changera pas beaucoup indépendamment de ce que fait le moteur. Vous pouvez mesurer l’une des phases et supposer que cela s’applique aux autres phases, avec les décalages de phase appropriés bien sûr.


 Transistor

entrez la description de l'image ici

Figure 1. Un wattmètre triphasé montrant les lectures instantanées de tension et de courant à gauche et un diagramme de phaseur à droite. Source: London Electronics .

Compte tenu de votre manque d’expérience, je vous recommande d’acheter un compteur de qualité industrielle. Ceux-ci sont disponibles dans un type d’affichage LED à 7 segments assez simple jusqu’aux modèles en couleur, comme indiqué sur la figure 2. Le multimètre fournira des schémas de connexion pour les différentes configurations de câblage du TC et de la sonde de tension. Les compteurs donnent généralement des lectures de

  • Courant de phase et moyenne triphasée.
  • Tension entre phases et tension moyenne triphasée. (Cela nécessite trois sondes de tension.)
  • Tension phase à neutre.
  • Énergie instantanée (kW).
  • Puissance réactive instantanée (kVA).
  • Consommation kWh et kVArh.

Un point à considérer est que le compteur doit être installé près du point de mesure en raison des limites sur la longueur du câblage CT. S’il est possible de le connecter à l’Ethernet du bâtiment, vous aurez la possibilité de surveiller et de journaliser à distance.

schématique

simuler ce circuit – Schéma créé à l’aide de CircuitLab

Figure 2. Schéma de câblage probable pour un compteur triphasé avec une connexion de tension.

Tomate

Je m’excuse. Dans la figure 2 ci-dessus, il n’y a pas de câblage de transformateur potentiel. N’est-ce pas nécessaire?

Transistor

Les transformateurs de potentiel sont utilisés pour faire correspondre la tension d’alimentation à la tension de l’instrument. La plupart des compteurs acceptent directement 240/400 V.


 Charles Cowie

La méthode habituelle de mesure de la puissance d’une charge triphasée consiste à utiliser deux wattmètres. Cela nécessiterait deux transformateurs de courant et deux transformateurs de potentiel. La mesure est effectuée comme décrit dans la réponse d’ Andy aka à la puissance moyenne du wattmètre . Sa réponse à Quelle est la façon la plus économique de mesurer numériquement la tension, le courant et le facteur de puissance de 240 V? décrit la mesure numérique. Notez que les moteurs triphasés sont des charges à trois fils. Il n’y a jamais de connexion neutre et les trois phases et normalement très bien équilibrées. Cependant, la méthode à deux watts est également valable pour les charges à quatre fils et asymétriques. De nombreuses informations supplémentaires peuvent être trouvées en recherchant «méthode à deux wattmètres».

 

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