Quelle est la fonction d'un transformateur de mise à la terre ?

Dans un réseau électrique triphasé, il existe une capacité entre chaque conducteur de phase et entre chaque phase et la terre. Lorsque le point neutre du réseau n'est pas solidement mis à la terre, la tension phase-terre de la phase mise à la terre est nulle, tandis que la tension phase-terre des deux autres phases augmente jusqu'à √3 fois. Bien que l’augmentation de la tension de phase ne dépasse pas la résistance d’isolation conçue, elle entraîne une augmentation de la capacité de terre. Dans le cas d'une mise à la terre monophasée, le courant capacitif est trois fois supérieur à celui du courant capacitif phase-terre en fonctionnement normal.

Lorsque le courant de capacité est important, il est sujet à des arcs intermittents, entraînant des surtensions qui affectent les circuits oscillants d'inductance et de capacité du réseau, avec des valeurs atteignant 2.5 à 3 fois la tension de phase. Plus la tension du réseau est élevée, plus le risque de surtension provoquée par celle-ci est grand. Par conséquent, seuls les systèmes d'alimentation avec des points neutres inférieurs à 60 kV peuvent rester sans mise à la terre car leur courant de capacité de mise à la terre monophasé est relativement faible. Sinon, le point neutre doit être mis à la terre via un transformateur de mise à la terre utilisant une mise à la terre par impédance.

Lorsqu'un côté du transformateur principal de la sous-station (par exemple, côté 10 kV) a un enroulement connecté en triangle ou en étoile et qu'il n'y a pas de point neutre pour la mise à la terre, un transformateur de mise à la terre (réacteur avec un enroulement en zigzag) est nécessaire lorsque le courant de capacité monophasé au sol est grand. Cela crée un point neutre artificiel dans le réseau pour la mise à la terre via une bobine hors tension, comme le montre la Figure 114-1. Le but du transformateur de mise à la terre est d'établir un point neutre artificiel dans le réseau.

Pendant le fonctionnement normal du réseau électrique, le transformateur de mise à la terre résiste à la tension symétrique du réseau, avec seulement un faible courant d'excitation circulant à vide. À ce stade, la différence de potentiel entre le point neutre et la terre est nulle (en ignorant la tension de déplacement du point neutre de la bobine hors tension) et aucun courant ne circule dans la bobine hors tension.

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