Comment sélectionner le bon transformateur de puissance : un guide pratique pour les ingénieurs et les acheteurs (2)

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7. Sélectionnez la méthode de refroidissement

Les besoins en refroidissement dépendent de la capacité du transformateur, des conditions d'installation et de la charge de fonctionnement.

Les classifications courantes de refroidissement incluent :

  • ONAN — Huile Naturelle Air Naturelle
  • ONAF — Huile Naturelle Air Forcé
  • OFAF — Air forcé à l'huile
  • OFWF — Eau forcée à l'huile

Par exemple, un transformateur ONAN/ONAF peut fonctionner avec un refroidissement naturel dans des conditions normales, tandis que des ventilateurs à air pulsé fournissent un refroidissement supplémentaire lorsque le transformateur fonctionne à une charge plus élevée.

Pour les transformateurs plus gros, des systèmes de refroidissement plus sophistiqués peuvent être nécessaires.

La méthode de refroidissement doit également prendre en compte la température ambiante et les conditions du site.

8. Tenir compte des exigences du changeur de prises

Les fluctuations de tension dans le système électrique peuvent nécessiter un ajustement de la tension.

Deux solutions courantes sont :

Changeur de prises hors circuit

Un changeur de prises hors circuit permet d'ajuster le rapport du transformateur lorsque le transformateur est hors tension.

C'est relativement simple et économique.

Changeur de prises en charge

Un OLTC permet d'ajuster le rapport de tension pendant que le transformateur est sous tension et supporte une charge.

Il est couramment utilisé dans les sous-stations et les systèmes de services publics où la régulation de tension est critique.

La plage et le pas de prise requis doivent être spécifiés en fonction des conditions réelles de tension du système.

Par exemple :

±8 × 1.25%      indique plusieurs positions de prise autour de la tension nominale

9. Vérifiez le niveau d'isolation

L'isolation du transformateur doit être compatible avec la tension du système et les surtensions transitoires attendues.

Les paramètres importants incluent :

  • Tension nominale
  • Tension la plus élevée pour les équipements
  • Niveau de tenue aux chocs de foudre
  • Tension de tenue à fréquence industrielle
  • Coordination isolation

Les exigences exactes en matière d'isolation dépendent de la classe de tension, de la norme applicable et de la conception du système.

Ceci est particulièrement important pour les transformateurs connectés aux réseaux de transport et de distribution haute tension.

10. Sélectionnez la norme applicable

Le transformateur doit être conçu et testé conformément aux normes internationales ou locales requises.

Les normes communes incluent :

  • IEC 60076 — Transformateurs de puissance
  • IEEE/ANSI
  • Normes nationales locales
  • Spécifications techniques spécifiques aux utilitaires

Pour les projets internationaux, il est important de clarifier la norme requise avant de demander des devis.

Un transformateur conçu selon les exigences de IEC peut avoir des paramètres spécifiés, des exigences de test ou une documentation différents par rapport à un transformateur conçu selon une spécification nationale ou un service public particulier.

11. Tenir compte des pertes et de l'efficacité

Les pertes du transformateur affectent directement le coût d'exploitation sur toute la durée de vie.

Les deux principaux types sont :

Perte à vide

Une perte à vide se produit chaque fois que le transformateur est sous tension, même lorsqu'il y a peu ou pas de charge.

Perte de charge

La perte de charge augmente avec la charge du transformateur et est principalement associée à la résistance des enroulements et à d'autres effets dépendants de la charge.

Lors de la comparaison des offres, les acheteurs ne doivent pas regarder uniquement le prix d'achat.

Un transformateur dont le prix initial est inférieur peut avoir des pertes plus élevées et donc des coûts d'exploitation plus élevés au cours de sa durée de vie.

Pour les projets utilitaires et grands industriels, coût total de possession (TCO) peut être plus important que le prix d'achat initial.

13. Vérifier les courts-circuits et la résistance mécanique

Les transformateurs doivent être capables de résister aux contraintes thermiques et mécaniques provoquées par les événements de court-circuit.

Ceci est particulièrement important pour les transformateurs connectés à des systèmes présentant des niveaux de défaut élevés.

La conception du transformateur doit donc être coordonnée avec l'étude de court-circuit du système.

Les considérations pertinentes incluent :

  • Courant de court-circuit
  • Durée du défaut
  • Résistance mécanique du bobinage
  • Structure de serrage
  • Impédance du transformateur
  • Équipements de protection aval

Pour les transformateurs de puissance plus grands, la capacité de tenue aux courts-circuits peut constituer une exigence de qualification critique.

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