Que représentent les paramètres sur la plaque signalétique du transformateur ?

La plaque signalétique du transformateur est la « carte d'identité » de l'équipement et contient toutes les informations nécessaires pour une installation sûre, un fonctionnement correct et une maintenance efficace. En fonction de votre concentration,

Ce qui suit est une analyse détaillée des paramètres de base sur la plaque signalétique du transformateur :

I. Capacité nominale (kVA ou MVA)

La capacité nominale fait référence à la puissance apparente maximale que le transformateur peut produire en continu à la tension et à la fréquence nominales sans dépasser sa limite d'échauffement de conception.

• Distinction des unités : les transformateurs de petite capacité sont généralement exprimés en kilovolt-ampères (kVA) et les transformateurs de puissance à grande échelle sont exprimés en mégavolt-ampères (MVA).
• La différence entre kVA et kW : La capacité nominale est la puissance apparente, qui comprend à la fois la puissance active et la puissance réactive. Par exemple, un transformateur de 100 kVA ne peut produire que 100 kW de puissance active lorsque le facteur de puissance de charge est de 1,0 ; si le facteur de puissance typique d'une charge industrielle est de 0,8, le transformateur ne peut produire que 80 kW de puissance active.

II. Niveaux de tension et prises

La plaque signalétique indiquera clairement les niveaux de tension du côté primaire (côté haute tension) et du côté secondaire (côté basse tension), ainsi que la plage de réglage du changeur de prises.

• Côté haute tension (HT) et côté basse tension (BT) : le côté haute tension est généralement connecté à l'alimentation électrique et le côté basse tension est connecté à la charge.
• Prises : Pour compenser les changements de tension du système, les transformateurs sont généralement équipés de changeurs de prises. Par exemple, la plaque signalétique indique « HT : 13 200 V – 2 x 2,5 % », ce qui signifie que la tension primaire peut être ajustée en quatre étapes de 2,5 % au-dessus et en dessous de la valeur nominale.

III. Groupe vectoriel

1. Le groupe de connexion est utilisé pour décrire la méthode de connexion des enroulements primaire et secondaire du transformateur triphasé et la relation de phase entre eux.

• Signification des lettres : les lettres majuscules indiquent la méthode de câblage côté haute tension et les lettres minuscules indiquent la méthode de câblage côté basse tension. Les plus courants sont :

Y (ou y) : connexion étoile.

D (ou d) : connexion triangle.

N (ou n) : indique le fil du point neutre.

• Signification des nombres (représentation de l'horloge) : Les nombres représentent la différence de phase entre les tensions des lignes latérales haute et basse tension, et chaque nombre représente 30 degrés. Le phaseur de tension de ligne latérale haute tension est fixé à la position 12 heures de l'horloge, et le nombre indiqué par le phaseur de tension de ligne latérale basse tension est le numéro de groupe.
• Groupes communs : tels que Dyn11, ce qui signifie que le côté haute tension est une connexion triangulaire (D), le côté basse tension est une connexion en étoile (yn) avec un point neutre et la tension de ligne côté basse tension mène le côté haute tension de 30 degrés (pointant vers la position 11 heures). Le Dyn11 est souvent préféré pour les transformateurs de distribution dans mon pays car il peut supprimer efficacement les harmoniques.

2. Pourquoi se soucier des groupes de connexion ?

• Conditions de fonctionnement parallèles : deux transformateurs doivent être connectés en parallèle pour alimenter, et les groupes de connexion doivent être cohérents (sinon, un courant de circulation se produira et brûlera l'équipement).
• Suppression des harmoniques : le côté haute tension de la connexion D peut fournir un chemin pour les troisièmes harmoniques, réduisant ainsi la pollution harmonique du réseau électrique.
• Mise à la terre du point neutre : Yyn0 est souvent utilisé dans les transformateurs de distribution car il y a un fil neutre du côté basse tension qui peut alimenter directement des charges monophasées telles que l'éclairage.

IV. Autres paramètres techniques clés

En plus des trois paramètres principaux ci-dessus, la plaque signalétique contient également les informations importantes suivantes :

• Impédance de court-circuit (%Z) : Exprimée en pourcentage de la tension nominale, elle détermine le courant de court-circuit qui peut être fourni par le côté secondaire et les performances de régulation de tension sous charge.
• Méthode de refroidissement : exprimée par des codes de lettres standard, tels que ONAN (auto-refroidissement immergé dans l'huile), ONAF (refroidissement par air immergé dans l'huile), etc.
• Élévation de température et niveau d'isolation : il stipule dans quelle mesure la température de l'enroulement peut dépasser la température ambiante sous une charge nominale (telle que 65 °C) et la température maximale du point chaud à laquelle le matériau isolant peut résister.
• Fréquence nominale (Hz) : généralement 50 Hz ou 60 Hz. Un fonctionnement à une mauvaise fréquence peut entraîner des pertes excessives de noyau et une surchauffe.
• Niveau d'isolation aux chocs de base (BIL) : Spécifie la capacité du transformateur à résister aux surtensions provoquées par la foudre ou les opérations de commutation.
• Informations de base : y compris le nom du fabricant, le numéro de série unique, le poids et les dimensions, les informations sur le fluide (telles que le type d'huile isolante et le volume d'huile du transformateur immergé dans l'huile) et les normes de fabrication suivies (telles que CEI, IEEE, etc.).

V. Combat pratique : lire une vraie plaque signalétique

Supposons que vous voyiez une plaque signalétique comme celle-ci :

S11-M-315/10

Capacité nominale : 315 kVA

Tension nominale : 10 000 ± 5 % / 400 V

Groupe de connexion : Dyn11

Tension d'impédance : 4,0 %

Perte à vide : 480 W

Perte de charge : 3650 W

Vous pouvez lire immédiatement les informations suivantes :

Il s'agit d'un transformateur immergé dans l'huile S11 d'une capacité de 315 kVA.

Le côté haute tension est doté d'une connexion en triangle de 10 kV, le côté basse tension d'une connexion en étoile de 400 V et le point neutre est retiré.

La tension du côté basse tension est en avance de 30° sur le côté haute tension (11 heures).

L'impédance de court-circuit est de 4 % et le courant de court-circuit est d'environ 25 fois le courant nominal (1÷0,04).

La perte annuelle à vide est d'environ 480 × 24 × 365 ≈ 4 200 kWh (l'électricité est consommée même si aucune énergie n'est fournie).

VI. Résumé

Chaque numéro sur la plaque signalétique du transformateur n’est pas écrit par hasard. Derrière lui correspondent les calculs de conception, les contraintes d’exploitation et les limites de sécurité.

La prochaine fois que vous verrez un transformateur, autant vous arrêter et jeter un œil à sa plaque signalétique : vous constaterez que ces chiffres froids contiennent le code logique du fonctionnement de l'ensemble du système électrique.