B92 Transformateurs Défi nition et paramètres …

1 De la distribution lectrique basse tension et HTA - 2009 Equipements et leurs caract ristiquesTransformateursD fi nition et param tresCaract ristiquesTransformateurUn transformateur comporte g n ralement deux enroulements :@ primaire, de tension U1 et parcouru par un courant I1@ secondaire, de tension U2 et parcouru par un courant deux enroulements sont galvaniquement s par s et parcourus par des courants I1 et I2 conventionnellement de sens autotransformateur ne comprend qu un seul enroulement dont un point interm diaire est sorti. La totalit de l enroulement peut jouer le r le de primaire et la partie de l enroulement jusqu au point interm diaire le r le de secondaire. Le courant circulant dans le secondaire (enroulement commun) est alors la diff rence entre les deux courants I1 et I2.

2 Cette conception se traduit par une dimension r duite et un meilleur couplage que pour un transformateur quivalent. La tension de court-circuit est donc plus faible et le courant de court-circuit plus lev que pour un transformateur quivalent. Principaux param tres d un transformateur Ils sont synth tis s dans le tableau ci-dessous, en distinguant les param tres :@ g n raux communs tous les Transformateurs @ plus sp cifi ques, d pendant de la technologie utilis e : Transformateurs de type sec enrob , (ex. : Trihal) ou de type immerg , (ex. : Minera).param tres g n raux communs toutes technologies puissance assign e (kVA) P = U1 x I1 x e = U2 x I2 x e HTA/BT : 160 - 250 - 400 - 630 - 800 - 1000 - 1250 - 1600 - 2000 kVAfr quence (Hz) f = 50 Hz en g n ral, 60 Hz en application particuli de fonctionnement en g n ral abaisseur ; l vateur ou r versible sur demande.

3 Tensions primaires tension(s) assign e(s) U1 5,5 - 6,6 - 10 - 15 - 20 - 33 kV pour une double tension pr ciser si puissance r duite ou conserv e. niveau d isolement 7,2 - 12 -17,5 -24 - 36 kVtensions secondaires tension(s) assign e(s) U2 BT : 237 - 410 - 525 - 690 V pour une double tension pr ciser si puissance r duite ou conserv e. niveau d isolement BT : 1,1 kV tension de court-circuit (%) pourcentage de la tension assign e appliquer au primaire pour avoir I1 au primaire lorque le secondaire est en court-circuit. Trihal : 6 % quelle que soit la puissance. immerg : 4 % pour P i 630 kVA et 6 % au-del .r glage hors tension par prises de r glage prises man uvrables hors tension agissant sur la plus haute tension pour adapter le transformateur la valeur r elle de la tension d alimentation.

4 Standard = 2,5 %, autres valeurs sur transformateur abaisseur Dyn 11 - Yzn 11 - Y(N) y(n)o (transformateur l vateur majuscule = couplage HTA, minuscule = couplage BT, D, d = triangle, Y, y = toile, Z, z = zig-zagvoir page B102) N = neutre sorti c t HTA, n = neutre sorti c t BT 11 ou 0 = indice horaire d fi nissant le d phasage entre primaire et secondairemarche en parall le voir page B101altitude d utilisation i 1000 m (1) temp rature d utilisation standard -25 C +40 C (1) moy. journal. mois le plus chaud 30 C (1) moyenne annuelle 20 C (1)mode d installation ext rieur sur poteau en g n ral P i 160 kVA. ext rieur ou int rieur en cabine toutes puissancesparam tres sp cifi ques d une technologie sec enrob immerg Trihal Minera Vegetadi lectrique sec enrob dans la r sine huile min rale huile v g tale poxy ignifug e.

5 Type de moulage/remplissage voir page B94 enrob et moul sous vide ERT ( tanche remplissage total) ou respirantclasse thermique et chauffement classe thermique F, soit au maxi. : classe thermique A, soit au maxi. : enroulements 100 C. enroulements 65 C, di lectr. 60 C. refroidissement naturel AN ONAN KNAN forc AF ONAF KNAF raccordement MT boulonn sur plages. sur travers es porcelaine. embrochable sur travers es embrochables HN 52 S MT syst me de verrouillage du panneau HTA sans serrure. connecteurs s parables embrochables sur bornes HN 52 S 61 syst me de verrouillage desembrochables sans BT sur jeux de barres ou autre. par travers es porcelaine ou BT capot BT (si prises embrochables c t HTA)accessoires de protection interne sonde PT 100 ou PTC associ e relais type DMCR ou DGPT2, thermostat, thermom tre,voir page B103 convertisseur lectronique.

6 Relais Buccholz + ass cheur d accessoires doigt de gant. vanne de vidange (standard si P u 800 kVA).protection contre les contacts directs transformateur nu : IP 00, transfo. nu avec passe-barres BT avec enveloppe : IP 31-5. et travers es HTA porcelaine : IP 00. transfo. avec passe-barres BT capot et travers es HTA embrochables : IP 21-0. verrouillage panneaux mobiles et travers es embrochables (1) valeurs standard (NF C 15-100 et CEI 60076)Les Transformateurs et autotransformateurs permettent de modifi er la tension des r seaux ; les Transformateurs assurent en outre l isolement - I2transformateur autotransformateurChorusGuide de la distribution lectrique basse tension et HTA - 2009B936 Dans le choix du di lectrique de refroidissement, plusieurs param tres sont prendre en consid ration, entre autres :@ la s curit des personnes, au niveau du transformateur ou son voisinage (environnement), s curit qui fait l objet d une r glementation et de recommandations offi cielles@ le bilan conomique, compte tenu des avantages de chaque technique et de la gamme des mat riels de type sec enrob Principe.

7 Refroidissement par l air ambiantL isolation des enroulements des Transformateurs de type sec enrob (ou encapsul ) est r alis e par des isolants secs. Le refroidissement est donc assur par l air ambiant sans liquide interm exemple, les Transformateurs secs enrob s de type Trihal sont r alis s l aide de syst mes brevet s et exclusifs de bobinage et d enrobage par moulage sous vide de l enroulement composants constituent l enrobage :@ r sine poxyde base de biph nol A, de viscosit adapt e une excellente impr gnation des enroulements@ durcisseur anhydride (non amin ), modifi par un fl exibilisateur pour assurer la souplesse du syst me moul n cessaire afi n d interdire toutes fi ssures en exploitation@ charge active pulv rulente compos e d alumine trihydrat e Al(OH)3 et de silice qui apporte des propri t s m caniques et thermiques requises et les qualit s intrins ques exceptionnelles de comportement au feu des Transformateurs d exigences les plus s v res par rapport aux risquesLes normes NF C 52-115 et NF EN 60076-11 d fi nissent les types de risques et les classes de comportement des Transformateurs indiqu es dans le tableau ci-contre.

8 La classifi cation E0, C1, F1 est impos e comme classe minimum par la norme NF C Transformateurs secs enrob s r pondent en g n ral aux exigences les plus s v res ; ainsi, par exemple les Trihal r pondent :@ classe F1 de comportement au feu (NF EN 60076-11) (F2 correspond un accord sp cial entre constructeur et utilisateur), c est dire :_ autoextinction rapide : l enrobage poss de une excellente r sistance au feu et une auto-extinguibilit imm diate, ce qui permet de qualifi er ces Transformateurs d ininfl ammables_ mat riaux et produits de combustion non toxiques : l enrobage est exempt de compos s halog n s (chlore, brome, etc.) et de compos s g n rateurs de produits corrosifs ou toxiques, ce qui garantit une s curit s rieuse contre les risques de pollution chaude en cas de pyrolyse_ fum es non opaques : du fait des composants utilis s@ classe E2 de comportement vis vis de l environnement (NF EN 60076-11), c est dire r sistance aux risques de :_ condensation fr quente_ pollution lev syst me d enrobage procure un excellent comportement en atmosph re industrielle et une insensibilit aux agents ext rieurs (poussi re, humidit.)

9 Tout en garantissant une parfaite protection de l environnement et des personnes par la suppression des risques de pollution froide ou chaude@ classe C2 climatique, c est dire fonctionnement transport et stockage jusqu -25 de protection lev En outre les Transformateurs de type sec enrob assurent une excellente protection contre les contacts directs. Par exemple, les Trihal ont une enveloppe ayant un degr de protection IP 3X, conforme aux exigences du d cret de protection n 88-10-56 du impos e dans certains casCet ensemble de qualit s permet l installation des Transformateurs secs enrob s au milieu de locaux occup s sans pr caution compl mentaire. En particulier, les normes sur les IGH (immeubles de grande hauteur) imposent l utilisation de ce type de Transformateurs .

10 Gamme des puissancesLa gamme des Transformateurs secs enrob s Trihal va par exemple jusqu 10 MVA et 36 choix du di lectrique de refroissement est li des aspects de s curit et Transformateurs de type sec enrob (ex. : Trihal) sont refroidis par l air normes imposent leur emploi pour certaines applications (ex : IGH) du fait de leurs qualit s (classes F1, E2, C2 et IP 3X).type de risque classes d exigencesF : feu F0, F1, : environnement E0, E1, E2C : climatique C1, C2 Choix du di lectrique et de la de la distribution lectrique basse tension et HTA - 2009 Equipements et leurs caract ristiquesChoix du di lectrique et de la technologieTransformateursTransformateur s de type immerg Principe : refroidissement par di lectrique liquideLe liquide utilis comme di lectrique dans les Transformateurs immerg s est : @ soit de l huile min rale, tir e du p trole (transformateur Minera)@ soit de l huile v g tale, extraite des plantes (transformateur Vegeta).