Classification des transformateurs de puissance et leurs rôles spécifiques dans le réseau électrique

Classification par niveau de tension

• Transformateurs basse tension: Désignent généralement les transformateurs dont le niveau de tension est inférieur à 1 kV. transformateurs On les trouve généralement chez l'utilisateur final, notamment dans les ateliers de certaines usines et les locaux de distribution des ensembles résidentiels. Leur fonction principale est d'abaisser la tension, légèrement plus élevée, à une valeur adaptée à l'utilisation directe de divers équipements électriques. Par exemple, ils peuvent fournir des tensions de 380 V et 220 V aux moteurs, aux luminaires et aux appareils électroménagers, garantissant ainsi leur fonctionnement sûr et stable et répondant aux besoins quotidiens en électricité, tant pour la production que pour la vie quotidienne.
• Transformateurs moyenne tensionLe niveau de tension se situe généralement entre 1 kV et 35 kV. Ces transformateurs sont largement utilisés dans les réseaux de distribution urbains. Ils reçoivent l'énergie électrique moyenne tension transmise par les sous-stations en amont et ajustent la tension en fonction de la demande électrique dans les différentes zones avant de la distribuer aux unités de consommation plus petites, telles que les îlots et les quartiers. Ils jouent un rôle essentiel dans l'adaptation de la tension, permettant une distribution fluide de l'énergie électrique vers les différents points de consommation et garantissant la fiabilité et la stabilité de l'alimentation électrique régionale.
• Transformateurs haute tensionLeur niveau de tension est de 35 kV ou plus et elles constituent un élément important du transport d'énergie sur de longues distances. Par exemple, les lignes à haute tension transformateurs L'utilisation de niveaux de tension de 110 kV, 220 kV, voire plus, permet d'augmenter significativement la tension de l'énergie électrique produite par les centrales. En effet, lors du transport d'électricité sur de longues distances, l'augmentation de la tension permet, conformément au principe de transport de l'énergie électrique, de réduire efficacement le courant dans les lignes, limitant ainsi les pertes d'énergie et garantissant une distribution optimale de l'énergie électrique vers les sous-stations éloignées ou les zones à forte consommation. Ceci permet une répartition interrégionale à grande échelle de l'énergie électrique.
• Transformateurs à ultra-haute tensionCes transformateurs atteignent une tension de 500 kV, voire plus, et sont principalement utilisés dans les grands projets de transport d'électricité à longue distance et à forte capacité, entre régions, voire entre provinces ou pays. Par exemple, le réseau de transport d'électricité à très haute tension de Chine utilise un grand nombre de transformateurs à très haute tension. Grâce à leurs performances d'isolation exceptionnelles et à leur capacité de conversion d'énergie électrique élevée, ils permettent d'élever la tension de l'électricité à un niveau extrêmement élevé et de la transporter sur de très longues distances. Ceci accroît considérablement la capacité de transport d'électricité, acheminant les ressources énergétiques des régions riches en énergie vers les régions déficitaires à forte demande, et optimisant ainsi la répartition des ressources énergétiques à l'échelle nationale et même à plus grande échelle.

Classification selon le nombre de phases

• Transformateurs monophasésLes transformateurs monophasés sont principalement utilisés dans les réseaux électriques où les charges monophasées représentent une part importante de la consommation ou lorsque l'équilibre triphasé n'est pas une priorité. Par exemple, dans certaines zones rurales, pour les habitations dispersées où la plupart des appareils électriques sont des luminaires monophasés et du petit électroménager, les transformateurs monophasés peuvent fournir directement la tension monophasée adéquate à ces appareils, réduisant ainsi les pertes de puissance et le coût des équipements lors de la conversion du triphasé en monophasé. Par ailleurs, dans certains circuits expérimentaux monophasés spécifiques ou petits réseaux d'alimentation monophasés, les transformateurs monophasés permettent également de fournir avec précision la tension monophasée nécessaire pour répondre à des besoins de consommation électrique particuliers.
• Transformateurs triphasésLes transformateurs triphasés sont les plus répandus dans les réseaux électriques modernes. Dans la production industrielle, la grande majorité des moteurs et des équipements mécaniques de grande taille fonctionnent en triphasé. Les transformateurs triphasés fournissent à ces appareils des tensions triphasées symétriques et stables, garantissant ainsi leur bon fonctionnement et améliorant la productivité. De plus, sur les lignes principales de transport et de distribution, ils peuvent acheminer simultanément l'énergie électrique triphasée. Comparés aux transformateurs monophasés, ils offrent un rendement de transmission de puissance supérieur, un meilleur équilibrage et peuvent supporter des charges plus importantes. Ils constituent un élément essentiel au bon fonctionnement de l'ensemble du réseau électrique et à la distribution à grande échelle de l'énergie électrique.

Classification selon la méthode de connexion par enroulement

• Transformateurs connectés en étoile (connexion en Y)Dans les réseaux triphasés, les transformateurs couplés en étoile jouent un rôle essentiel. Leur point neutre peut être mis à la terre, ce qui contribue à stabiliser le potentiel du réseau et à améliorer sa sécurité d'exploitation. Sur le réseau de distribution, les transformateurs couplés en étoile permettent d'acheminer facilement le fil neutre vers les utilisateurs, fournissant ainsi les tensions de phase (par exemple, 220 V) et de ligne (par exemple, 380 V), répondant aux besoins en tension des différents équipements électriques. De plus, sur les réseaux de transport d'énergie à haute tension, les transformateurs couplés en étoile, tout en assurant la transformation de tension, facilitent le fonctionnement précis des relais de protection du réseau, permettant une détection et une isolation rapides des défauts et garantissant ainsi la fiabilité du réseau.
• Transformateurs connectés en triangle (connexion Δ)Les transformateurs couplés en triangle fournissent des tensions de ligne stables pour les charges triphasées. L'un de leurs principaux avantages est leur capacité à éliminer l'influence du courant harmonique de rang 3 sur le réseau électrique. Dans certains secteurs industriels exigeant une haute qualité d'énergie, comme les usines de fabrication électronique de précision, l'utilisation de transformateurs couplés en triangle permet de réduire efficacement les interférences harmoniques, garantissant ainsi une alimentation triphasée stable et de haute qualité pour les équipements de production et améliorant la qualité des produits. Par ailleurs, sur les lignes de transport triphasées, l'association de transformateurs couplés en triangle et en étoile permet une conversion flexible entre différents niveaux de tension et une distribution rationnelle de l'énergie électrique, optimisant ainsi la structure des niveaux de tension et le système de transport et de distribution d'énergie électrique de l'ensemble du réseau.