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Qu'est-ce qu'un transformateur de puissance

 

 

Les transformateurs de puissance sont des instruments électriques utilisés pour transmettre l'énergie électrique d'un circuit à un autre sans modifier la fréquence. Ils fonctionnent selon le principe de l'induction électromagnétique. Ils sont utilisés pour transmettre l'énergie électrique entre les générateurs et les circuits primaires de distribution.

 

 
Avantages du transformateur de puissance
 
01/

Principe de fonctionnement simple
Le principe de fonctionnement d'un transformateur est simple à comprendre. Il se compose essentiellement d'un enroulement, de deux enroulements ou de plusieurs enroulements avec un nombre différent de spires autour d'un noyau magnétique. Les transformateurs élévateurs et abaisseurs sont rendus possibles en faisant varier le nombre de spires sur un enroulement. Le transformateur est l'un des composants électriques les plus faciles à comprendre.

02/

Le coût des transformateurs est relativement faible
La transmission de la tension, la distribution et l'isolation électrique sont toutes réalisées par des transformateurs, qui sont des composants relativement peu coûteux. Les petits transformateurs intégrés aux circuits électriques sont des composants peu coûteux. Les transformateurs plus gros et utilisés pour la distribution électrique sont plus chers. C'est le plus grand avantage des transformateurs électriques.

03/

Multiplier les prises électriques
Différents niveaux de tension peuvent être obtenus à partir de plusieurs points de prise sur certains transformateurs. Un circuit comprenant des composants fonctionnant à différents niveaux de tension peut en bénéficier. Les points de prise électriques sont généralement basés sur la tension d'alimentation entrante ou sur la tension de l'enroulement primaire.

04/

Possibilité de connexion en sens inverse
Il est possible d'utiliser certains transformateurs de deux manières différentes. Certains transformateurs peuvent être connectés en sens inverse, ce qui permet de les utiliser comme transformateurs abaisseurs ou élévateurs.

05/

Il n'y a pas de pièces mobiles dans les Transformers
L'induction électromagnétique transfère l'énergie à travers les enroulements des transformateurs sans aucune pièce mécanique mobile.

06/

Composants efficaces
Un transformateur est un appareil électrique économe en énergie dans 97 % des cas. Ce chiffre est élevé pour un composant électrique car il entraîne souvent diverses pertes d'énergie, notamment de chaleur, de bruit et de vibrations.

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Comment fonctionnent les transformateurs de puissance

Les transformateurs électriques fonctionnent selon la loi de Faraday sur l'induction électromagnétique. Cette loi stipule que l'intensité de la force électromagnétique induite est identique à la vitesse à laquelle le courant change.
Pour expliquer cette loi en termes simples, considérons le scénario suivant : chaque fois qu'un courant traverse un conducteur, une force électromagnétique est créée le long du trajet du courant. L'intensité de la force électromagnétique, dont le nom technique est « densité de flux magnétique », est proportionnelle, ou égale, à la quantité de courant électrique qui traverse le matériau. Plus le courant est fort, plus le champ électromagnétique environnant est important et vice-versa.
Maintenant, cela suppose que le courant est stable et se déplace à un rythme constant. Le courant alternatif, le type que l'on trouve dans les lignes électriques, est constitué d'électrons dont le flux et la polarité changent constamment.
Faraday a remarqué que lorsque le courant fluctuait, le champ magnétique généré fluctuait également, ce qui donnait naissance à un autre courant électrique. Par exemple, si nous plaçons un autre conducteur à côté de notre premier conducteur qui reçoit un courant électrique fluctuant, le champ électromagnétique du premier conducteur générera du courant et le transmettra au deuxième conducteur.
Le courant qui circule dans le premier conducteur est appelé courant primaire et celui qui est généré et circule dans le deuxième conducteur est appelé courant secondaire. Le courant secondaire est essentiellement transmis à travers l'espace vide (l'air) d'un conducteur à un autre.
Les transformateurs utilisent ce concept de courant secondaire pour réguler la puissance. Veuillez noter que l'application peut varier en fonction du type de transformateur, par exemple des transformateurs élévateurs ou abaisseurs.

 

Importance des transformateurs de puissance

Transfère efficacement l’énergie électrique –Les transformateurs de puissance sont très importants pour un système d'alimentation électrique. Ils contribuent à la transmission efficace et sûre de l'énergie, ce qui contribue à réduire les pertes de puissance. En particulier lorsque les transformateurs de puissance transfèrent de l'énergie sur de longues distances, une partie de l'énergie est perdue au cours du processus. Mais avec l'aide d'un transformateur de puissance, il est possible de réduire cette perte. Cela se fait en régulant la tension de l'énergie électrique pour une transmission efficace.


Convient à de multiples applications industrielles et commerciales –Les transformateurs de puissance sont très utiles dans les applications industrielles et commerciales. Ils sont utiles pour la production, la transmission et la distribution d'électricité sur de longues distances. Les transformateurs de puissance sont également utiles pour abaisser la tension au niveau requis dans les bâtiments commerciaux pour faire fonctionner les ascenseurs, les systèmes CVC et d'autres équipements. Ils sont utilisés dans la production, l'extraction et le raffinage du pétrole et du gaz. Les transformateurs de puissance sont particulièrement adaptés aux parcs solaires, aux éoliennes et à d'autres systèmes d'énergie renouvelable. Ils sont également utilisés dans différentes installations industrielles.


Protège le système électrique contre les dommages –Il est également crucial pour les transformateurs de puissance. Les transformateurs de puissance comprennent plusieurs composants de protection tels que des disjoncteurs et des fusibles. Ils aident à prévenir les dommages au système électrique et aux machines lourdes. C'est également l'une des principales raisons pour lesquelles ils sont utilisés dans les industries dotées de machines lourdes.

Step Down Power Transformer

Autres pièces des transformateurs de puissance

 

 

Matériaux isolants
Des matériaux isolants sont utilisés pour isoler les enroulements du noyau, des enroulements primaires et secondaires et de chaque spire des enroulements. Ces matériaux protègent le transformateur contre les dommages. Les isolateurs de transformateur doivent avoir une rigidité diélectrique élevée, de bonnes propriétés mécaniques et pouvoir résister à des températures élevées.
Le papier et le carton comprimé peuvent être utilisés comme isolants (c'est-à-dire dans les transformateurs à sec) ; les huiles pour transformateurs sont plus courantes que les matériaux isolants solides. Elles assurent une meilleure isolation entre les pièces conductrices, agissent comme liquide de refroidissement pour l'ensemble bobines et enroulements et disposent de fonctions de détection des défauts. Les huiles minérales hydrocarbonées composées d'aromatiques, de paraffine, de naphtène et d'oléfines sont utilisées comme huiles pour transformateurs. La contamination par l'huile doit être évitée pour préserver les propriétés diélectriques et les caractéristiques isolantes de l'huile.

 

Changeur de prises
Les changeurs de prises sont des dispositifs qui régulent la tension de sortie du transformateur en fonction de la tension d'entrée et de la charge variables en ajustant le nombre de tours dans un enroulement. Ce réglage modifie donc le rapport de tours. Dans les conditions de décharge, la tension de sortie augmente, tandis que dans les conditions de charge, la tension de sortie diminue. Les changeurs de prises sont généralement connectés dans l'enroulement HT pour effectuer des régulations de tension précises et minimiser les pertes de noyau du transformateur. Le courant est également plus faible dans l'enroulement HT, ce qui minimise le risque d'étincelles et d'inflammation de l'huile du transformateur.
Il existe deux types de changeurs de prises. Les changeurs de prises en charge sont conçus pour capter la tension sans perturber le flux de courant vers la charge. Alors que les changeurs de prises à vide nécessitent de déconnecter la charge du transformateur avant de fonctionner.

 

Bagues dans les transformateurs
Les traversées sont des barrières isolées qui contiennent la borne reliant le conducteur porteur de courant d'un réseau électrique aux extrémités des enroulements du transformateur. L'isolation des traversées est généralement constituée de porcelaine ou de résine époxy. Les traversées sont montées sur le réservoir principal.

 

Réservoir de transformateur
La cuve du transformateur (ou cuve principale) abrite et protège le noyau, les enroulements et les autres composants de l'environnement extérieur. Elle sert de récipient pour l'huile du transformateur. Elle est constituée de plaques d'acier laminées ou de feuilles d'aluminium.

 

Types de transformateurs de puissance
 

Transformateurs élévateurs et abaisseurs :Ces transformateurs sont utilisés pour augmenter ou diminuer le niveau de tension d'une alimentation CA. Un transformateur élévateur a plus de spires dans l'enroulement secondaire que dans l'enroulement primaire, tandis qu'un transformateur abaisseur a moins de spires dans l'enroulement secondaire que dans l'enroulement primaire.

 

Transformateurs monophasés et triphasés :Ces transformateurs sont utilisés pour gérer des alimentations CA monophasées ou triphasées. Un transformateur monophasé possède un enroulement primaire et un enroulement secondaire, tandis qu'un transformateur triphasé possède trois enroulements primaires et trois enroulements secondaires qui sont connectés en configuration étoile ou triangle.

 

Transformateurs à deux enroulements et autotransformateurs :Ces transformateurs possèdent soit deux enroulements séparés, soit un enroulement commun pour les circuits primaire et secondaire. Un transformateur à deux enroulements est utilisé lorsque le rapport de tension est supérieur à 2, tandis qu'un autotransformateur est utilisé lorsque le rapport de tension est inférieur à 2.

 

Transformateurs de distribution et de puissance :Ces transformateurs sont utilisés à différentes fins dans le réseau électrique. Un transformateur de distribution est utilisé pour abaisser la tension pour la distribution aux utilisateurs domestiques ou commerciaux. Il a une bonne régulation de tension et fonctionne à pleine charge ou presque la plupart du temps. Un transformateur de puissance est utilisé pour augmenter ou diminuer la tension pour la transmission entre les centrales électriques et les sous-stations. Il a une mauvaise régulation de tension et fonctionne à des charges variables en fonction de la demande.

 

Transformateurs de mesure :Ces transformateurs sont utilisés pour mesurer les tensions et les courants élevés dans un circuit en les réduisant à des valeurs inférieures qui peuvent être mesurées par des instruments conventionnels. Ils comprennent les transformateurs de courant (TC) et les transformateurs de potentiel (TP).

 

Transformateurs refroidis à l'huile et à sec :Ces transformateurs diffèrent dans leurs méthodes de refroidissement. Les transformateurs refroidis à l'huile utilisent de l'huile minérale comme fluide de refroidissement qui circule dans des radiateurs ou des échangeurs de chaleur. Les transformateurs de type sec utilisent de l'air comme fluide de refroidissement qui circule dans des évents ou des ventilateurs.

 

Transformateurs de type noyau et de type coque :Ces transformateurs diffèrent par la forme de leur noyau et la disposition de leurs enroulements. Un transformateur de type noyau possède un noyau rectangulaire avec deux branches verticales et une culasse horizontale. Les enroulements sont cylindriques et concentriques et sont placés sur les deux branches. Un transformateur de type coque possède une branche centrale et deux branches extérieures qui forment une coque autour des enroulements. Les enroulements sont pris en sandwich entre les branches et ont plusieurs couches.

 

Transformateurs extérieurs et intérieurs :Ces transformateurs diffèrent selon leur emplacement d'installation et leur niveau de protection. Les transformateurs extérieurs sont conçus pour résister aux conditions climatiques difficiles et sont généralement refroidis à l'huile et enfermés dans des réservoirs métalliques. Les transformateurs intérieurs sont conçus pour fonctionner dans des environnements contrôlés et sont généralement de type sec et enfermés dans des armoires métalliques.

 

Caractéristiques du transformateur de puissance
 
 
 
 

 

Puissance nominale

3 MVA à 200 MVA

Tensions primaires typiques

11, 22, 33, 66, 90, 132, 220 kV

Tensions secondaires typiques

3,3, 6,6, 11, 33, 66, 132 kV

Phases

Transformateurs monophasés ou triphasés

Fréquence nominale

50 ou 60 Hz

Type de refroidissement

Refroidissement forcé par air et huile

Installations

Extérieur ou intérieur

Tapotement

Changeurs de prises en charge ou à vide

 

Les différences entre les transformateurs de puissance et les transformateurs de distribution
Large Power Transformer
dc power transformer
Step Down Power Transformer
high frequency power transformer

Type de réseau
Le premier paramètre à considérer est le type de réseau qui convient aux deux types de transformateurs.
Les transformateurs de puissance et les transformateurs de distribution fonctionnent mieux lorsqu'ils sont utilisés pour certains types de réseaux. Les transformateurs de puissance sont utilisés dans les réseaux de transmission à haute tension, et les transformateurs de distribution sont utilisés dans les réseaux de distribution à basse tension.

 

Taille
Les transformateurs de puissance sont beaucoup plus grands que les transformateurs de distribution car ils sont conçus avec davantage de spécifications à l'esprit.

 

Efficacité conçue
Les transformateurs de puissance sont les premiers transformateurs d'un circuit de système électrique complet, car ils sont utilisés à la source. Ils sont conçus pour offrir une efficacité maximale, c'est-à-dire environ 99,5 %. Les transformateurs de distribution sont conçus pour offrir une efficacité de 50-70 %.

 

Disponibilité des notes
Les transformateurs de puissance sont disponibles dans des unités pour des tensions nominales comprises entre 33 kV et 700 kV. En comparaison, les transformateurs de distribution sont utilisés dans des réseaux à tension beaucoup plus basse et sont disponibles dans des tensions nominales comprises entre 230 V et 33 kV.

 

Formule d'efficacité
La formule d'efficacité d'un transformateur de puissance est un simple rapport entre la puissance de sortie du transformateur et sa puissance d'entrée. En revanche, la formule d'efficacité d'un transformateur de distribution est mesurée en prenant le rapport entre la puissance de sortie et la puissance d'entrée du transformateur en kilowattheures. Cette mesure est effectuée pour des périodes de 24-heures.

 

Application
Les transformateurs de puissance sont utilisés dans les centrales électriques et les sous-stations de transmission d'électricité. Les transformateurs de distribution facilitent la consommation domestique et industrielle d'énergie électrique.

 

Indice d'utilisation maximal
Un transformateur de puissance doit fournir de l'énergie au reste du système. Il doit donc être capable de gérer le flux d'énormes quantités d'énergie électrique à tout moment. Les transformateurs de puissance ont généralement une puissance nominale maximale de 200 MVA ou plus. Les transformateurs de distribution doivent fournir beaucoup moins d'énergie et ont une puissance nominale inférieure à 200 MVA.

 

État de fonctionnement
Les transformateurs de puissance fournissent de l'énergie à plusieurs charges et fonctionnent toujours à pleine charge. Les transformateurs de distribution fonctionnent à une charge inférieure à la pleine charge.

 

Densité de flux
Les transformateurs de puissance ont une densité de flux plus élevée que les transformateurs de distribution.

 

Fluctuation de charge
La charge connectée à un transformateur de distribution représente une partie plus petite du système électrique que la charge totale connectée à un transformateur de puissance. La charge fluctue constamment dans le cas d'un transformateur de distribution, mais rarement pour les transformateurs de puissance.

 

Usage
Les transformateurs de puissance et les transformateurs de distribution ont des fonctions différentes. Les transformateurs de puissance remplissent plusieurs fonctions dans les réseaux haute tension qui les obligent à augmenter ou à diminuer la tension selon les besoins. Les transformateurs de distribution ne sont utilisés que pour connecter les utilisateurs finaux au système électrique afin de faciliter un flux d'énergie unidirectionnel en abaissant la tension.

 

Conception du noyau
La dernière différence entre les deux types réside dans la conception de leur noyau. Les transformateurs de puissance doivent fonctionner avec une efficacité maximale, ce qui n'est possible que lorsque la conception du noyau permet une densité de flux maximale. Ces noyaux sont également censés fonctionner à proximité du point de saturation de la courbe BH. Cela permettra aux concepteurs de réduire la masse du noyau.

 

 
Notre usine

 

Les produits ont passé les certifications SGS, intertek, CCC, CE et autres certifications internationales. Bruit, installation facile, économie d'énergie et réduction des émissions, longue durée de vie, etc. Le cycle de production du produit est court, facile à installer et livraison rapide. À l'heure actuelle, l'entreprise possède plus d'usines. Notre équipe est composée d'ingénieurs très professionnels. Nous nous efforçons de vous livrer à temps des équipements électriques dans le cadre du budget et de fournir une excellente qualité de produit. Vous offrir l'expérience ultime.

 

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Certificat

 

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FAQ
 

Q : Comment assurer le bon fonctionnement de votre transformateur de puissance ?

R : La clé pour garantir la fiabilité et la longévité de votre transformateur de puissance est de l'entretenir et de le tester correctement. Un entretien régulier, comme le nettoyage et le serrage des connexions, peut aider à prévenir les pannes et à prolonger la durée de vie de votre transformateur. De plus, des tests réguliers du transformateur de puissance, y compris des tests de charge, peuvent aider à identifier les problèmes potentiels avant qu'ils ne deviennent des problèmes majeurs.

Q : Comment choisir le transformateur adapté à mes besoins ?

R : Vous devez d'abord prendre en compte la charge que vous ferez passer par le transformateur. Cela déterminera la capacité du transformateur, mesurée en kVA (kilovolts-ampères). De plus, vous devrez prendre en compte la tension et la fréquence de l'alimentation, ainsi que le type de transformateur dont vous aurez besoin (par exemple, de type sec, immergé dans l'huile, etc.). En général, il est préférable de parler à un distributeur d'alimentations qualifié pour en savoir plus sur le dimensionnement des transformateurs de puissance.

Q : Quand peut-on inverser la connexion d’un transformateur ?

R : La connexion inversée d'un transformateur consiste à permuter les enroulements primaire et secondaire. Cela peut être fait dans certaines situations, par exemple lorsque le transformateur est utilisé pour réduire la tension plutôt que pour l'augmenter. Cependant, il est important de noter que la connexion inversée d'un transformateur peut endommager le transformateur et doit être effectuée avec précaution ou évitée complètement.

Q : Les transformateurs peuvent-ils modifier la fréquence de l’alimentation ?

R : Les transformateurs ne sont pas conçus pour modifier la fréquence de l'alimentation. Ils sont plutôt conçus pour transférer l'énergie électrique d'un circuit à un autre, l'enroulement primaire étant connecté à l'alimentation entrante et l'enroulement secondaire étant connecté à l'alimentation sortante. Pour modifier la fréquence de l'alimentation, vous aurez besoin d'un convertisseur de fréquence.

Q : De quel type de transformateur aurai-je besoin pour l’équipement importé ?

R : Le type de transformateur dont vous aurez besoin pour l'équipement importé dépendra de la tension et de la fréquence de l'alimentation dans le pays d'origine. Il est important de noter que tous les pays n'ont pas la même tension et la même fréquence, vous devez donc vérifier les spécifications correctes du transformateur de puissance avant d'acheter un transformateur. Si vous souhaitez simplement utiliser un appareil importé ou utiliser vos appareils électroniques dans un autre pays, un convertisseur standard de 110 V à 220 V devrait parfaitement fonctionner pour les appareils à faible courant.

Q : Comment améliorer l’efficacité des transformateurs de puissance ?

R : Il existe plusieurs façons d'améliorer l'efficacité d'un transformateur de puissance. L'une des méthodes les plus simples consiste à utiliser un équipement ayant un rendement plus élevé, comme le spécifient les fabricants de transformateurs de puissance. De plus, des opérations de maintenance et des tests de charge réguliers peuvent contribuer à améliorer l'efficacité en identifiant et en résolvant les problèmes potentiels.

Q : Comment protéger les transformateurs de puissance contre les pannes de courant ?

R : Les pannes de courant et autres événements similaires peuvent causer des dommages importants aux transformateurs électriques. Pour protéger vos transformateurs, il est important de disposer d'un générateur de secours en cas de panne de courant. De plus, l'installation de dispositifs de protection contre les surtensions peut aider à se protéger contre les pics de tension et autres dangers similaires.

Q : Comment puis-je réduire l’impact environnemental de mon équipement de transformation ?

R : Une façon de réduire l’impact environnemental de votre équipement est d’utiliser des transformateurs sans huile. Les transformateurs sans huile, également appelés transformateurs à sec ou refroidis par air, n’utilisent pas d’huile comme moyen de refroidissement et d’isolation comme les transformateurs traditionnels. Au lieu de cela, ils utilisent de l’air ou d’autres gaz non toxiques pour refroidir le transformateur et des matériaux isolants solides, tels que l’époxy ou le silicone, pour isoler les enroulements.

Q : Quelles sont les principales défaillances des transformateurs de puissance ?

R : La défaillance la plus courante des transformateurs est la dégradation de l'isolation due à des conditions de surcharge, des surtensions de commutation, la foudre, etc. Le chauffage du transformateur peut augmenter la température du système d'isolation et éventuellement diminuer l'efficacité de l'isolation.

Q : Quelles sont les caractéristiques typiques d’un transformateur de puissance ?

A : Résumé. Les transformateurs de puissance sont des instruments électriques statiques utilisés pour transmettre l'énergie électrique d'un circuit à un autre sans faire varier la fréquence. Ils ont une plage de tension variant entre 33 kV et 1 kV.

Q : Comment choisir un transformateur de puissance ?

A : Étape 1 : Définissez vos caractéristiques de charge.
Étape 2 : Choisissez votre type de transformateur.
Étape 3 : évaluez la configuration de votre système.
Étape 4 : Tenez compte de vos conditions environnementales.
Étape 5 : Comparez vos besoins de maintenance.
Étape 6 : Analysez votre rentabilité.

Q : De quel courant ont besoin les transformateurs ?

R : Les transformateurs fonctionnent uniquement avec du courant alternatif (CA). Le courant dans la bobine primaire la transforme en électroaimant. Le courant en constante évolution produit un champ magnétique en constante évolution dans un noyau de fer.

Q : Quelle est la cause la plus courante des dommages aux transformateurs ?

R : Une décharge partielle présente lors d'un test de tension indique souvent une sorte de défaillance mécanique. Les pannes électriques impliquent généralement des surtensions de ligne, qui sont une cause très courante de défaillance d'un transformateur. Les pics de tension, les surtensions de commutation et les défauts de ligne sont quelques-uns des coupables courants des pannes électriques.

Q : Quel est le facteur le plus important lors de la conception d’un transformateur de puissance ?

R : Un transformateur idéal aurait un couplage parfait (aucune inductance de fuite), une régulation de tension parfaite, un courant d'excitation parfaitement sinusoïdal, aucune perte par hystérésis ou par courant de Foucault, et un fil suffisamment épais pour gérer n'importe quelle quantité de courant.

Q : Comment puis-je savoir de quelle taille de transformateur j’ai besoin ?

A : Notez la tension de charge.
Ensuite, notez le courant de charge.
Multipliez la tension par le courant.
Divisez le résultat par 1000.
Le résultat est le kVA (kilovolt-ampères) minimum pour un transformateur monophasé.

Nous sommes reconnus comme l'un des principaux fabricants et fournisseurs de transformateurs de puissance en Chine. N'hésitez pas à vendre en gros des transformateurs de puissance bon marché en stock ici depuis notre usine. Des produits de qualité et à bas prix sont disponibles.

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