Quelles sont les différentes parties d’un transformateur de type sec ?

Transformateurs secspermettre le transfert d’énergie par induction électromagnétique. Ils utilisent des mécanismes d’isolation et de refroidissement solides comme la convection naturelle ou l’air pulsé. Il y a quelques composants fondamentaux à prendre en compte, des noyaux magnétiques à l'isolation en passant par les systèmes de refroidissement.

 

Chaque pièce fonctionne parfaitement ensemble pour améliorer l'efficacité, la sécurité et la fiabilité dans diverses applications. Comprendre ces éléments offre des informations précieuses sur le fonctionnement robuste des transformateurs de type sec dans tous les secteurs.

 

Qu'est-ce qu'un transformateur de type sec ?

Les transformateurs de type sec sont des appareils électriques qui transfèrent l'énergie électrique des sources primaires à haute -tension vers des circuits secondaires à basse tension-. Contrairement aux transformateurs à huile-qui utilisent de l'huile pour l'isolation et le refroidissement, les transformateurs de type sec utilisent des matériaux d'isolation solides.

 

Voici quelques points clés concernant les transformateurs de type sec :

• Technique d'isolation :Les transformateurs de type sec utilisent des matériaux isolants comme du vernis polyester ou de l'époxy pour isoler les enroulements et le noyau, ainsi que pour sceller le noyau et les bobines et empêcher l'humidité d'entrer.
• Mécanisme de refroidissement :Les ventilateurs de refroidissement régulent les températures pour éviter la surchauffe. Ils utilisent la convection naturelle et le refroidissement par air forcé pour gérer les conditions thermiques.
• Sécurité incendie :L'un des avantages inhérents des transformateurs de type sec est leur sécurité incendie supérieure à celle des transformateurs à huile-. L'absence d'huile inflammable minimise considérablement le risque d'incendie.
• Aptitude à l'installation intérieure :Les transformateurs de type sec sont particulièrement adaptés aux installations intérieures car il n'y a pas d'exigences de confinement comme c'est le cas pour les transformateurs à huile-.
• Entretien:Il n'est pas nécessaire de surveiller ou de remplacer les niveaux d'huile, ce qui simplifie les procédures de maintenance.
• Considérations environnementales :Les transformateurs de type sec sont plus respectueux de l'environnement puisqu'il n'y a aucun risque que l'huile contamine le sol ou l'eau.
• Applications :Les transformateurs de type sec trouvent une utilité considérable dans les structures commerciales, les complexes industriels, les établissements médicaux, les établissements d'enseignement et autres contextes où la priorité à la sécurité incendie et à l'intégrité environnementale est impérative.
• Tensions et puissances nominales :Les transformateurs de type sec sont disponibles dans différentes classifications de tension et de puissance, ce qui les rend adaptables à divers scénarios d'application.

 

En savoir plus sur nos transformateurs secs

 

Les différentes parties d'un transformateur de type sec

Un transformateur de type sec contient de nombreux composants interdépendants qui permettent le transfert d'énergie. Connaître ces pièces et leurs rôles peut vous aider à comprendre le fonctionnement d'un transformateur. Voici une liste des pièces de transformateur de type sec :

 

Noyau et enroulements

L'enroulement primaire, connecté à la source d'alimentation, conduit le courant alternatif le long d'un chemin circulaire autour du noyau pour générer un champ magnétique. Ce champ induit une tension aux bornes de l'enroulement secondaire, permettant le transfert d'énergie entre les tensions primaire et secondaire. Le nombre précis de tours dans chaque enroulement détermine le rapport de transformation de tension du transformateur. Des couches supplémentaires sur les enroulements peuvent améliorer les performances.

• Cœur:Les feuilles laminées en acier au silicium de qualité supérieure minimisent les pertes par courants de Foucault et l'hystérésis magnétique, améliorant ainsi l'efficacité énergétique.
• Enroulement primaire :Connecté à la source d'alimentation, il génère un champ magnétique qui initie le transfert d'énergie.
• Enroulement secondaire :Induit la tension par induction électromagnétique via le noyau, transmettant l'énergie à la charge.

 

Isolation

Des matériaux isolants solides assurent la séparation électrique entre le noyau, les enroulements et les couches d'enroulement. Ces matériaux séparent les enroulements en plusieurs couches, atténuant ainsi les courts-circuits potentiels et garantissant une transmission d'énergie sûre. En recouvrant les enroulements et en les isolant du noyau magnétique, l'isolation renforce le transformateur contre les coupures de tension, améliore la résistance aux facteurs de stress environnementaux et améliore les performances thermiques.

 

Les matériaux d'isolation typiques comprennent :

• Vernis polyester
• Feuilles de plastique SG-200 et peignes d'enroulement
• Isolation Dupont Nomex
• Composites avancés – fibre de verre GPO-3

 

Mécanismes de refroidissement

Les mécanismes de refroidissement, généralement un mélange de techniques de refroidissement par convection naturelle et par air forcé, maintiennent la température de fonctionnement optimale du transformateur. L'équilibrage de ces mécanismes de refroidissement contribue à la longévité et à la fiabilité du transformateur.

• Convection naturelle :La convection naturelle utilise la flottabilité thermique, où l'air chaud monte et l'air frais descend. Les évents et les conduits facilitent le mouvement ascendant de l’air chaud, aspirant de l’air plus frais pour un refroidissement passif. Ce processus de transfert de chaleur et la conception stratégique des conduits de refroidissement assurent une dissipation efficace.
• Refroidissement par air forcé :Le refroidissement par ventilateur amplifie le flux d'air, dissipe activement la chaleur et maintient des températures optimales.

 

Boîtier et protection

Le boîtier protège le noyau et les enroulements des éléments et empêche le personnel d'entrer pour des raisons de sécurité.

 

 

Bornes, bagues et connexions

Les bornes et les composants supplémentaires tels que les barres omnibus et les traversées intègrent les circuits externes aux enroulements internes du transformateur et empêchent les contournements. Ces composants renforcent l'efficacité électrique, favorisent l'isolation et renforcent le rôle du transformateur au sein d'un réseau électrique plus vaste.

• Terminaux :Ces pièces assurent un transfert d'énergie fiable.
• Barres omnibus :Ces conducteurs robustes sont conçus pour les applications à courant élevé-et améliorent l'efficacité électrique.
• Bagues :Ces composants isolants s'étendent à travers le boîtier pour faciliter des connexions externes sécurisées.

 

Changeur de robinet

Un changeur de prises hors tension-permet le réglage de la tension. Sa fonction essentielle est de modifier le rapport de spires de l'enroulement pour le réglage de la tension.

 

Système de mise à la terre

Le système de mise à la terre redirige les défauts électriques loin du transformateur, les canalisant en toute sécurité dans le sol. Cette mesure de sécurité réduit la probabilité de chocs électriques, de dommages à l'équipement, d'incendies potentiels, de blessures et de décès. Le système de mise à la terre contient une électrode de mise à la terre, des parafoudres et des indicateurs de défaut.

• Bus de mise à la terre :Ce composant fournit un chemin à faible-résistance permettant aux courants de défaut de se dissiper en toute sécurité dans le sol.
• Parafoudres :Ces pièces détournent les surtensions transitoires, protégeant ainsi le transformateur contre les pointes de tension.

 

 

Surveillance et protection de la température

Les mécanismes de surveillance et de protection de la température empêchent la surchauffe, un problème important dans le fonctionnement du transformateur, et prennent des mesures si les températures augmentent trop haut, préservant ainsi l'intégrité opérationnelle du transformateur. L'intégration avec les systèmes de contrôle de supervision et d'acquisition de données (SCADA) facilite le relais des données en temps réel{{1}, permettant ainsi la surveillance et l'analyse à distance des tendances de température.

• Capteurs de température :Les thermocouples surveillent la température dans chaque serpentin près du sommet, là où se trouve le point le plus chaud. À certains points de consigne, il peut démarrer les ventilateurs et, une fois que l'unité a refroidi jusqu'à un certain point de consigne, les désactiver.
• Relais de protection :Les relais peuvent activer des alarmes, des arrêts ou des communications à distance en réponse à des températures excessives.

 

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Capacité nominale (kVA)	Combinaison de tension			Pas de-% de charge actuelle	Aucune-perte de charge (W)	Perte de charge (W)			Impédance de court-circuit-%
	HT(kV)	Prise haute pression	BT (kV)			B(100 degrés)	F(120 degrés)	H(145 degrés)
50	20 22 24	±2x2.5% ±5	0.4	2	340	1160	1230	1310	6.0
100				1.8	540	1870	1990	2130
160				1.6	670	2330	2470	2640
200				1.6	730	2770	2940	3140
250				1.3	840	3220	3420	3660
315				1.3	970	3850	4080	4360
400				1.1	1150	4650	4840	5180
500				1.1	1350	5460	5790	6190
630				1	1530	6450	6840	7320
800				1	1750	7790	8260	8840
1000				0.85	2070	9220	9780	10400
1250				0.85	2380	10800	11500	12300
1600				0.85	2790	13000	13800	14800
2000				0.7	3240	15400	16300	17500
2500				0.7	3870	18200	19300	20700