Selecionar um transformador de corrente para aplicações de proteção é diferente de selecionar um para medição. Os TCs de proteção devem funcionar corretamente durante condições anormais, especialmente curtos-circuitos e falhas à terra. Seu objetivo não é simplesmente medir a corrente com precisão em carga normal, mas reproduzir a corrente de falta com fidelidade suficiente para que os relés de proteção detectem e eliminem as faltas rapidamente. Isso requer atenção ao fator limite de precisão, erro composto, tensão do ponto de joelho, classificações térmicas e estabilidade dinâmica.
O primeiro passo é entender o esquema de proteção. Sobrecorrente, diferencial, distância, falha{1}}à terra e proteção do transformador impõem demandas diferentes ao TC. Para proteção simples de sobrecorrente, um TC classe 5P ou 10P pode ser suficiente. Para proteção diferencial, os TCs em todos os lados da zona protegida devem ter características correspondentes para evitar falsos disparos. Para proteção de distância, a precisão da fase e o desempenho transitório são importantes. Os requisitos do fabricante do relé devem ser sempre seguidos.
O fator limite de precisão, ou ALF, indica quantas vezes a corrente primária nominal o TC pode transportar enquanto permanece dentro do erro composto especificado. Um TC marcado como 5P10 tem um erro composto de 5% até 10 vezes a corrente nominal. Um TC 5P20 pode manter uma precisão de até 20 vezes a corrente nominal. O ALF deve ser suficientemente alto para a corrente máxima de falta no ponto de instalação. Se o ALF estiver muito baixo, o TC poderá saturar durante uma falta e o relé poderá deixar de operar ou operar muito lentamente.
A tensão do ponto de joelho também é importante, especialmente para proteção diferencial de alta-impedância e alguns relés eletromecânicos. Indica o ponto em que o núcleo do TC começa a saturar. Uma tensão mais alta no ponto de joelho significa que o TC pode reproduzir correntes de falta maiores sem distorção. O valor necessário depende da carga do relé, da resistência do condutor e do nível de corrente de falta. A resistência do enrolamento secundário do TC e a carga conectada devem ser incluídas no cálculo.
As classificações de corrente térmica-curta duração e de corrente dinâmica devem ser verificadas. Estas classificações mostram quanta corrente de falta o TC pode suportar por um tempo especificado sem danos. O condutor primário, o isolamento e a estrutura mecânica devem sobreviver às forças térmicas e magnéticas produzidas por um curto-circuito. Sistemas-de alta corrente exigem TCs com construção robusta e classificações altas-de tempo curto.
A carga é outro fator crítico. Os TCs de proteção devem alimentar o relé, a fiação e os dispositivos auxiliares. Se a carga total exceder a classificação do TC, o TC poderá saturar precocemente, reduzindo a confiabilidade da proteção. Cabos secundários longos aumentam a carga, portanto podem ser necessários condutores maiores ou trechos mais curtos. O circuito secundário nunca deve ser aberto enquanto a corrente primária estiver fluindo, pois podem aparecer tensões perigosas.
A instalação e os testes são essenciais. A polaridade correta, identificação de fase, aterramento e fiação devem ser verificados. Testes de injeção primária ou testes de injeção secundária são frequentemente usados para confirmar relação, polaridade e operação do relé. O TC também deve ser compatível com o quadro, o barramento e as condições ambientais. Um TC de proteção selecionado corretamente permanecerá preciso durante faltas, coordenará adequadamente com os relés e ajudará a evitar danos ao equipamento e riscos à segurança.