Un transformateur de 2 000 KVA et un transformateur de 1 600 KVA peuvent-ils fonctionner en parallèle ?

A Transformateur 1600 kVAet un transformateur de 2 000 kVA peut fonctionner en parallèle pendant de courtes durées, à condition que les quatre conditions techniques obligatoires pour un fonctionnement en parallèle soient pleinement remplies. Cependant, du point de vue de la sécurité technique et de la durée de vie complète de l'équipement, un fonctionnement parallèle à pleine charge à long terme - n'est pas recommandé.

 

Avec une différence de capacité de 20 % entre les deux unités, le principal goulot d'étranglement du fonctionnement en parallèle ne réside pas dans la faisabilité de la fermeture du disjoncteur, mais dans le risque élevé d'écart de partage de charge. Le transformateur de plus petite capacité-est très susceptible de surcharger en premier, ce qui fait que la capacité totale d'alimentation électrique n'atteint pas la valeur combinée théorique de 3 600 kVA. Les sections suivantes fournissent une analyse complète couvrant les conditions préalables au fonctionnement en parallèle, le calcul du ratio de capacité, les principaux risques et les recommandations d'exploitation sur site{{5}.

 

 

 

Quelle que soit la cohérence de la capacité, toutes les conditions suivantes doivent être entièrement remplies avant que deux transformateurs ne soient connectés en parallèle. Aucun ne peut être omis.

 

1. Tension nominale et rapport de tension identiques

Les tensions nominales des côtés haute-tension et basse-tension doivent être cohérentes, par exemple 10 kV/0,4 kV.

L'écart admissible du rapport de tension ne doit pas dépasser ±0,5 %. Le dépassement de cette plage générera un courant de circulation à vide - entre les enroulements.

Plus la différence de rapport de tension est grande, plus le courant de circulation est élevé. Dans les cas graves, cela grillera directement les enroulements basse tension-, ce qui constitue un risque de sécurité de classe I.

 

2. Groupe de vecteurs identiques

Les désignations des groupes vectoriels des deux transformateurs doivent être exactement les mêmes ; Dyn11 est la configuration la plus courante.

Le fonctionnement en parallèle d’une unité Dyn11 et d’une unité Yyn0 est strictement interdit. Une différence de phase de 30 degrés générera un courant de circulation de court-circuit massif, ce qui peut endommager l'équipement dès la fermeture du disjoncteur.

Portez une attention particulière aux différences de normes régionales dans les projets à l'étranger. Dyn11 est largement adopté en Europe, tandis que certains projets existants utilisent Yyn0. Vérifiez toujours la plaque signalétique avant de fermer.

 

3. Impédance de court-circuit-étroitement adaptée (% britannique)

Norme générale de l'industrie : la différence d'impédance de court-entre les deux transformateurs doit être inférieure à ± 10 % pour être qualifiée.

Exemple : si une unité a Uk=6 %, l'impédance de l'autre doit être comprise entre 5,4 % et 6,6 %.

Le partage de charge est inversement proportionnel à l'impédance du court-circuit-. Plus la différence d'impédance est grande, plus l'écart de charge est important.

 

4. Séquence de phases cohérente

Les séquences triphasées A/B/C-sur les côtés haute-tension et basse-tension doivent être connectées en conséquence.

La vérification des phases sur site{{0} doit être effectuée avec un testeur de phase avant la fermeture pour confirmer l'absence de différence de phase.

Une séquence de phases incorrecte provoquera un court-circuit entre phases-entre phases dans le système basse-tension, ce qui constitue un grave accident de fonctionnement.

 

 

Lorsque les valeurs Uk% des deux transformateurs sont exactement égales, la répartition de charge théorique est distribuée linéairement par rapport de capacité :

• Part de charge du transformateur 2000 kVA : 2000 ÷ (2000 + 1600) ≈ 55,6 %
• Part de charge du transformateur 1600 kVA : 1600 ÷ (2000 + 1600) ≈ 44,4 %
• Capacité théorique totale : 3600 kVA

 

Il s’agit cependant d’un résultat de calcul dans des conditions idéales. En ingénierie pratique, les impédances de court-circuit-de deux transformateurs de capacités différentes ne sont presque jamais totalement cohérentes :

• En règle générale, un transformateur de type sec -de 2 000 kVA a Uk ≈ 6 %, tandis qu'un transformateur de type sec-de 1 600 kVA a Uk ≈ 4 % à 6 %, variant selon le fabricant et la série de produits.

Avec seulement un écart d'impédance de 10 %, la plus petite unité de 1 600 kVA atteindra la pleine charge en premier, tandis que le transformateur de 2 000 kVA a encore une capacité restante importante, ce qui entraînera une sous-utilisation de la capacité totale.

Dans des cas extrêmes, le transformateur de 1 600 kVA peut déjà être surchargé lorsque la charge totale n'atteint que 3 000 kVA.

 

 

1. Partage de charge déséquilibré et surcharge de la plus petite unité

Il s’agit du problème le plus important en cas d’exploitation parallèle, avec une différence de capacité de 20 %. En raison d'écarts mineurs dans l'impédance du court-circuit-, la charge se déplacera vers le côté avec une impédance plus faible. Habituellement, le transformateur de plus petite capacité-a une impédance relativement plus faible et supportera une charge dépassant sa proportion de capacité. Une surcharge à long-terme accélère le vieillissement de l'isolation, raccourcit la durée de vie et, dans les cas graves, déclenche un déclenchement à haute température-, voire un grillage.

 

2. Augmentation du courant de circulation à vide-et pertes supplémentaires plus élevées

Plus la différence de capacité est grande, plus le courant de circulation à vide -pendant le fonctionnement en parallèle est évident. Cela entraîne des pertes supplémentaires dans le noyau et les enroulements, entraînant une génération de chaleur accrue et une efficacité réduite. Pour les transformateurs immergés dans l'huile-, cela accélère également la dégradation de l'huile ; pour les transformateurs de type sec-, cela augmente l'échauffement des enroulements et réduit la marge d'isolation.

 

3. Risque d'impact élevé lors de la-mise en parallèle et de la commutation de défauts

Au moment où le disjoncteur de bus basse tension-s'ouvre pour la dé-mise en parallèle, la totalité de la charge sera transférée vers un seul transformateur, ce qui peut facilement provoquer un déclenchement par surcharge. Si une unité se déclenche en raison d'un défaut, l'autre doit résister à un impact à pleine charge, ce qui impose des exigences plus élevées en matière d'étalonnage des paramètres de protection. Une configuration incorrecte peut provoquer un déclenchement en cascade et étendre la portée de la panne de courant.

 

 

Transformateurs de type sec- (séries SCB14/SCB18)

Les transformateurs de type sec-ont une dissipation thermique relativement moins bonne et sont plus sensibles aux écarts de charge. Il est donc recommandé de maintenir le facteur de charge total à un niveau inférieur après une connexion en parallèle.

Ils peuvent supporter des charges plus élevées pendant de courtes périodes dans des conditions de refroidissement par air forcé (AF), mais pour un fonctionnement parallèle à long terme-, la charge doit toujours être maintenue à moins de 80 % de sa capacité nominale.

Transformateurs immergés dans l'huile- (séries S11/S13)

Les transformateurs immergés dans l'huile-ont une dissipation thermique plus forte et une tolérance aux surcharges légèrement plus élevée que les unités de type sec-, mais la dégradation de l'huile causée par le courant de circulation ne peut être ignorée.

Lorsque des transformateurs avec différentes méthodes de refroidissement (ONAN/ONAF) fonctionnent en parallèle, la charge doit être limitée en fonction de l'unité ayant une capacité de refroidissement inférieure.

Remarque : Le fonctionnement en parallèle d'un transformateur de type sec-et d'un transformateur-immergé dans l'huile n'est pas recommandé. Les deux présentent des différences significatives dans les caractéristiques d'impédance et les courbes d'échauffement, ce qui entraîne une grande complexité dans le calcul du partage de charge et des risques de fonctionnement considérablement élevés.

 

 

Si le projet nécessite le fonctionnement en parallèle de transformateurs de 2 000 kVA et 1 600 kVA, suivez ces principes :

 

Uniquement pour une utilisation temporaire en cas d'urgence et de pointe- : Considérez le fonctionnement en parallèle comme un supplément de charge de secours ou de pointe-, et non comme un mode d'alimentation électrique normal à long terme-. Donnez la priorité au fonctionnement quotidien d'une seule-unité et utilisez le fonctionnement parallèle-à court terme uniquement pendant les périodes de charge de pointe.

 

Contrôler strictement la charge de fonctionnement totale: Maintenez la charge totale entre 2 800 et 3 000 kVA pour garantir que le facteur de charge du transformateur de 1 600 kVA ne dépasse pas 85 %, avec une marge de sécurité réservée.

 

Installer une surveillance-du courant en temps réel : installez des ampèremètres et des dispositifs de surveillance de charge sur chaque côté d'entrée basse tension-pour suivre le partage de charge des deux transformateurs en temps réel et ajustez rapidement en cas d'écart.

 

Appliquer strictement les procédures de vérification des phases : Avant la première fermeture, effectuez une vérification biphasée du côté haute-et basse-tension avec un testeur de phase professionnel pour confirmer la séquence et l'alignement des phases corrects.

 

Optimiser les paramètres de protection : ajustez les paramètres de protection contre les surintensités et d'alarme de température élevée-pour garantir une alarme prioritaire lorsque le transformateur de plus petite capacité-est surchargé, évitant ainsi un déclenchement direct.

 

 

La fermeture parallèle est strictement interdite dans les circonstances suivantes :

• L'écart du rapport de tension dépasse ±0,5 %
• Désignations de groupes de vecteurs incompatibles
• La différence d'impédance de court-circuit dépasse ± 10 %
• Séquence de phases incohérente ou écart de phase
• Défaut d'isolation ou défaut caché dans l'un ou l'autre des transformateurs

 

 

Le fonctionnement en parallèle des transformateurs de 2 000 kVA et 1 600 kVA est techniquement réalisable, à condition que les quatre conditions de fonctionnement en parallèle soient strictement remplies et que le niveau de charge soit contrôlé. Un fonctionnement à pleine charge-à long terme- n'est pas recommandé. Pour une demande d'alimentation électrique stable à long terme, une meilleure solution consiste à sélectionner deux transformateurs de même capacité pour un fonctionnement en parallèle, ou à configurer une combinaison de capacité plus raisonnable après un recalcul de la charge.

 

Si vous envisagez un projet d'extension de capacité de distribution, si vous ne savez pas si vos transformateurs existants peuvent fonctionner en parallèle ou si vous avez besoin d'une solution technique personnalisée pour un fonctionnement en parallèle, contactez notre équipe technique pour unrapport gratuit d'évaluation de la faisabilité du fonctionnement en parallèle du transformateur et proposition d'optimisation du rapport de capacité. Nous pouvons fournir des schémas de fonctionnement professionnels et des recommandations de configuration de protection en fonction de vos-conditions sur site, des caractéristiques de charge et des paramètres de l'équipement, et également fournir une gamme complète de transformateurs secs-et immergés dans l'huile-avec assistance technique.

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