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Guide pour choisir le transformateur adapté à vos besoins

13/09/2024
Voici les méthodes pour choisir un transformateur adapté à vos besoins :

I. Considérant les types de transformateurs

  • transformateurs immergés dans l'huile
    • Scénarios applicables
      • Scénarios à forte demande en capacité : lorsqu’il est nécessaire de gérer une charge électrique importante, comme dans les grandes installations de production industrielle, les sous-stations de grande envergure et autres lieux similaires, les transformateurs immergés dans l’huile constituent un choix plus approprié. En effet, ils peuvent supporter une puissance plus élevée et répondre aux besoins d’une forte consommation d’électricité.
      • Environnement d'installation extérieur : De par leur structure et leur conception de dissipation thermique, les transformateurs immergés dans l'huile sont particulièrement adaptés à une installation en extérieur. On les retrouve par exemple sur les sites de transport d'électricité dans certaines régions isolées ou dans les salles de distribution extérieures des grandes usines.
    • Précautions
      • Mesures de prévention des incendies : Les transformateurs immergés dans l’huile utilisent de l’huile minérale comme isolant et fluide de refroidissement, ce qui présente un risque d’incendie. Par conséquent, lors de leur installation et de leur utilisation, des dispositifs de prévention des incendies complets, tels que des murs coupe-feu et des digues, doivent être mis en place, et une distance de sécurité suffisante autour du transformateur doit être respectée.
      • Coûts de maintenance : Les transformateurs immergés dans l’huile nécessitent un contrôle régulier de la qualité de l’huile, sa filtration, son appoint d’huile isolante et d’autres opérations de maintenance. Ces interventions requièrent du matériel et du personnel spécialisés, ce qui engendre des coûts de maintenance supplémentaires.
  • transformateurs secs
    • Scénarios applicables
      • En intérieur ou dans des lieux à exigences élevées en matière de protection incendie : Dans certains lieux soumis à des normes strictes de sécurité incendie, tels que les hôpitaux, les centres commerciaux, les immeubles de bureaux et autres environnements intérieurs à forte densité de population, les transformateurs secs sont un meilleur choix. En effet, ils utilisent des matériaux isolants solides, ce qui réduit considérablement le risque d’incendie.
      • Environnement à espace restreint : Le volume des transformateurs secs est relativement faible et ils ne nécessitent pas d’installations de stockage d’huile spécifiques. Leur agencement et leur installation sont ainsi facilités dans les locaux de distribution ou les environnements intérieurs où l’espace est limité.
    • Précautions
      • Conditions de dissipation thermique : Les transformateurs secs fonctionnent principalement par refroidissement naturel ou par ventilation forcée, et leur efficacité de dissipation thermique est relativement faible. Lors du choix d'un transformateur, il est essentiel de prendre en compte les conditions de ventilation du lieu d'installation afin de garantir une circulation d'air suffisante et, par conséquent, une dissipation thermique optimale. Une dissipation thermique insuffisante peut affecter les performances et la durée de vie du transformateur.
      • Limitation de capacité : En raison des limitations de la dissipation thermique, la capacité des transformateurs secs est généralement inférieure à celle des transformateurs immergés dans l’huile. Lors du choix d’un transformateur, il est impératif de s’assurer que sa capacité est suffisante pour répondre aux besoins réels de la charge électrique, afin d’éviter toute surcharge.

II. Détermination de la capacité du transformateur

  • Calcul des besoins en charge
    • Statistiques de puissance des équipementsIl est tout d'abord nécessaire de calculer la puissance de tous les équipements électriques qui seront raccordés au transformateur. Consultez les plaques signalétiques des équipements pour obtenir leur puissance nominale, puis additionnez ces valeurs. Par exemple, si un atelier possède cinq moteurs électriques d'une puissance respective de 10 kW, 15 kW, 8 kW, 12 kW et 20 kW, la puissance totale de ces équipements est de 10 + 15 + 8 + 12 + 20 = 65 kW.
    • Compte tenu du facteur de simultanéitéEn pratique, les équipements ne fonctionnent pas tous à pleine charge simultanément ; il est donc nécessaire de tenir compte du facteur de simultanéité. La valeur de ce facteur est déterminée en fonction des conditions d'utilisation de l'équipement et se situe généralement entre 0,5 et 0,8. En supposant que le facteur de simultanéité des équipements de l'atelier mentionné soit de 0,7, la charge calculée est alors de 65 × 0,7 = 45,5 kW.
  • marge de capacité de réservation
    • Principe général de margeAfin de garantir que le transformateur puisse répondre aux besoins futurs en charge et absorber l'impact instantané du courant lors du démarrage, une marge de capacité est généralement nécessaire. Cette marge représente généralement entre 20 % et 30 % de la charge calculée. Pour une charge de 45,5 kW calculée précédemment, avec une marge de 25 %, la capacité du transformateur à sélectionner doit être d'au moins 45,5 × (1 + 25 %) = 56,875 kW. Dans ce cas, un transformateur d'une capacité de 63 kW peut être choisi.

III. En se concentrant sur le rapport de tension du transformateur

  • Analyse des exigences de tension d'entrée et de sortie
    • exigences en matière de raccordement au réseau et d'équipementIl est nécessaire de déterminer la tension d'alimentation du réseau électrique local et la tension de fonctionnement requise par l'équipement électrique. Par exemple, en Chine, la tension d'alimentation du réseau électrique industriel est généralement de 10 kV ou 35 kV, tandis que certains équipements industriels courants peuvent nécessiter des tensions de 380 V ou 220 V. Pour alimenter un équipement de 380 V à partir d'un réseau de 10 kV, il convient de choisir un transformateur avec un rapport de tension de 10 000 V / 380 V (environ 26,32).
  • Compte tenu de la plage de réglage de la tension
    • Adaptation aux fluctuations du réseauLa tension du réseau électrique peut subir certaines fluctuations. Afin de garantir le bon fonctionnement des équipements électriques malgré ces fluctuations, il est préférable que le transformateur dispose d'une certaine plage de réglage de tension. Par exemple, certains transformateurs sont équipés de prises de ±5 % ou ±10 %, permettant d'ajuster la tension de sortie et de s'adapter ainsi aux variations de la tension du réseau.

IV. Porter une attention particulière au rendement et aux pertes du transformateur

  • Comprendre les paramètres d'efficacité du transformateur
    • Définition de l'efficacité et facteurs d'influenceLe rendement d'un transformateur correspond au rapport entre la puissance de sortie et la puissance d'entrée. Il reflète les pertes subies par le transformateur lors de la conversion d'énergie. En règle générale, un transformateur à haut rendement présente de faibles pertes. Ces pertes comprennent principalement les pertes fer (pertes par hystérésis et pertes par courants de Foucault) et les pertes cuivre dans les enroulements. Lors du choix d'un transformateur, il est conseillé de consulter ses caractéristiques techniques afin de comprendre sa courbe de rendement sous différentes charges. Par exemple, le rendement d'un transformateur donné est de 98 % à 50 % de sa charge et de 97 % à pleine charge.
  • Évaluer l'efficacité et le coût en fonction du scénario d'utilisation
    • Scénarios d'exploitation à long terme et à court termeSi le transformateur est utilisé en fonctionnement continu et prolongé, par exemple pour alimenter les équipements de production d'une grande usine, même si le transformateur à haut rendement est plus cher, il permet, à long terme, de réaliser d'importantes économies d'énergie et de réduire les coûts d'exploitation grâce à ses faibles pertes. Il est donc plus économique d'opter pour un transformateur à haut rendement. Pour certains transformateurs destinés à un fonctionnement ponctuel ou à une alimentation de secours, comme ceux utilisés sur les chantiers temporaires, un compromis entre rendement et coût peut être trouvé en fonction des spécificités de chaque situation.

V. Compte tenu de la marque et de la qualité du transformateur

  • Choisir une marque connue
    • garantie de réputation de marqueLes marques réputées bénéficient généralement d'une solide expérience et d'équipes techniques professionnelles spécialisées dans la recherche et le développement, la production et le contrôle qualité des transformateurs. Présentes sur le marché depuis longtemps, elles offrent des produits d'une qualité et de performances fiables. ABB, Siemens et Schneider, par exemple, sont des marques jouissant d'une grande popularité et d'une excellente réputation dans le secteur des équipements électriques.
  • Vérification des certifications de qualité
    • Conformité aux normes internationalesLa certification de qualité est un critère essentiel pour évaluer la qualité d'un transformateur. Lors du choix d'un transformateur, vérifiez qu'il possède les certifications de qualité requises, telles que la certification ISO 9001 (système de management de la qualité), la certification aux normes de la Commission électrotechnique internationale (CEI), etc. Ces certifications garantissent que le transformateur est conforme aux normes. normes et spécifications internationales et ce, à tous les niveaux, de la conception à la production en passant par les tests.
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