Voici les méthodes permettant de déterminer si un transformateur répond aux exigences de capacité :
I. Calculer la puissance de charge réelle
- Comptez la puissance de équipement
- Dressez la liste détaillée de tous les équipements électriques raccordés au transformateur et déterminez leur puissance nominale en consultant leur plaque signalétique. Par exemple, pour un moteur, la puissance indiquée sur la plaque signalétique correspond à la puissance de l'équipement en fonctionnement nominal ; pour un luminaire, la puissance indiquée est la puissance en watts. Additionnez les puissances de tous les équipements pour obtenir la puissance totale. Supposons qu'un système comporte trois appareils d'une puissance respective de 5 kW, 10 kW et 8 kW ; la puissance totale est alors de 5 + 10 + 8 = 23 kW.
- Tenez compte des caractéristiques de fonctionnement de l'équipement.
- Les caractéristiques de fonctionnement varient selon les équipements. Certains équipements ne fonctionnent pas en continu et d'autres présentent un courant de démarrage important. Pour les équipements à fonctionnement intermittent, la puissance moyenne doit être estimée en fonction de leur temps de fonctionnement. Par exemple, si un équipement fonctionne 30 minutes par heure et que sa puissance nominale est de 10 kW, sa puissance moyenne est d'environ 10 × (30 ÷ 60) = 5 kW. Pour les équipements à fort courant de démarrage, comme certains gros moteurs, ce courant peut être 5 à 7 fois supérieur au courant nominal ; il est donc nécessaire de prendre en compte cette consommation supplémentaire lors du calcul de la charge totale.
II. Analyser le facteur de charge du transformateur
- Calculer le facteur de charge
- Le facteur de charge est égal à la puissance utile divisée par la puissance nominale du transformateur. Par exemple, si la puissance nominale du transformateur est de 50 kVA et la puissance utile de 30 kW, en supposant un facteur de puissance de 0,8 (le facteur de puissance est le rapport entre la puissance utile et la puissance apparente dans un circuit alternatif), la puissance apparente est de 30 ÷ 0,8 = 37,5 kVA et le facteur de charge est de 37,5 ÷ 50 = 0,75, soit 75 %.
- Déterminez si le facteur de charge est raisonnable
- De manière générale, le facteur de charge optimal d'un transformateur se situe entre 40 % et 70 %. Si ce facteur reste inférieur à 30 % pendant une période prolongée, le transformateur peut fonctionner en sous-charge et ses ressources ne sont pas pleinement exploitées. À l'inverse, si le facteur de charge dépasse 80 % ou plus pendant une période prolongée, le transformateur peut fonctionner en surcharge, ce qui affectera sa durée de vie et pourra même entraîner des problèmes tels que la surchauffe et le vieillissement de l'isolation.
III. Tenir compte de la croissance future de la charge.
- Prédire la tendance de croissance de la charge
- Il convient d'anticiper la croissance future de la charge en fonction de facteurs tels que les plans de développement commercial et les projets d'ajout d'équipements. Par exemple, si une usine prévoit d'ajouter deux lignes de production au cours de l'année à venir, et que chaque ligne devrait augmenter la charge de 10 kW, cette augmentation de charge de 20 kW doit être prise en compte.
- Évaluer si la marge du transformateur répond aux exigences de croissance
- Il convient de combiner le facteur de charge actuel et la croissance future de la charge pour évaluer si la capacité du transformateur est suffisante. Si le facteur de charge actuel est déjà élevé et que la croissance future de la charge est importante, le transformateur existant risque de ne pas pouvoir répondre aux besoins. Par exemple, si le facteur de charge du transformateur actuel est de 70 % et que la charge future devrait augmenter de 30 %, bien que le transformateur actuel puisse supporter la charge actuelle, il sera nécessaire, à terme, d'envisager son remplacement ou l'augmentation de sa capacité. transformateur.
IV. Vérifier les paramètres de fonctionnement du transformateur
- Surveiller le courant et la tension
- Surveillez en temps réel les courants et tensions d'entrée et de sortie du transformateur grâce aux transformateurs de courant et de tension installés sur celui-ci. En fonctionnement normal, le courant et la tension de sortie du transformateur doivent rester dans leurs valeurs nominales. Si le courant de sortie dépasse durablement le courant nominal, ou si la tension de sortie présente un écart significatif (par exemple, inférieure à 90 % de la tension nominale ou supérieure à 110 % de la tension nominale), cela peut indiquer une capacité insuffisante du transformateur ou la présence d'autres défauts.
- Analyser les variations de température
- Le transformateur génère de la chaleur en fonctionnement, et une température excessive peut entraîner une surcharge. Des capteurs de température permettent de surveiller la température des composants essentiels, tels que les enroulements et le noyau du transformateur. Généralement, la température de l'huile supérieure d'un transformateur immergé ne doit pas dépasser 85 °C, et celle des enroulements d'un transformateur sec ne doit généralement pas excéder 155 °C. Si la température continue d'augmenter et s'approche ou dépasse ces limites, cela peut être dû à… transformateur insuffisant capacité ou mauvaise dissipation de chaleur.
