En tant que fournisseur de transformateurs aériens triphasés, on me pose souvent des questions sur les exigences de mise en parallèle de ces appareils électriques essentiels. La mise en parallèle de transformateurs aériens triphasés est un processus complexe qui nécessite un examen attentif de divers aspects techniques et de sécurité. Dans cet article de blog, j'examinerai les principales exigences pour réussir la mise en parallèle de transformateurs aériens triphasés.
Tensions nominales et rapports
L'une des exigences fondamentales pour la mise en parallèle de transformateurs aériens triphasés est qu'ils doivent avoir les mêmes tensions nominales et les mêmes rapports de transformation. Les tensions primaire et secondaire des transformateurs doivent correspondre précisément pour garantir qu'il n'y a pas de courant circulant entre eux. Si les tensions nominales ou les rapports de transformation sont différents, cela peut entraîner des pertes de puissance importantes, une surchauffe et même des dommages aux transformateurs.
Par exemple, si un transformateur a une tension primaire de 11 kV et une tension secondaire de 400 V, et qu'un autre transformateur a une tension primaire de 10,5 kV et une tension secondaire de 380 V, ils ne peuvent pas être directement mis en parallèle. La différence de niveaux de tension entraînera la circulation d'un courant entre les transformateurs, ce qui peut entraîner un échauffement excessif et une efficacité réduite.
Séquence de phases et angle de phase
L'ordre des phases et l'angle de phase des tensions triphasées doivent également être identiques pour tous les transformateurs mis en parallèle. La séquence de phases fait référence à l'ordre dans lequel les trois phases de la forme d'onde de tension atteignent leurs valeurs maximales. Dans un système triphasé, la séquence de phases standard est ABC. Si l'ordre des phases d'un transformateur est différent des autres, cela peut entraîner des courts-circuits et endommager l'équipement.
L'angle de phase entre les phases correspondantes des transformateurs doit également être le même. Une petite différence d'angle de phase peut provoquer la circulation d'un courant entre les transformateurs, ce qui peut augmenter les pertes et réduire l'efficacité globale du système. Par conséquent, il est crucial de s’assurer que la séquence de phases et l’angle de phase correspondent soigneusement avant de mettre les transformateurs en parallèle.
Impédance et partage de charge
L'impédance des transformateurs est un autre facteur important à prendre en compte lors de la mise en parallèle de transformateurs aériens triphasés. L'impédance d'un transformateur détermine la manière dont il partagera la charge avec les autres transformateurs du système parallèle. Les transformateurs à faible impédance supporteront une plus grande part de la charge, tandis que ceux à plus haute impédance en supporteront une plus petite part.
Pour garantir une bonne répartition de la charge, l'impédance des transformateurs doit se situer dans une certaine plage de tolérance. En règle générale, l'impédance des transformateurs doit être inférieure à 10 % l'une de l'autre. Si la différence d'impédance est trop importante, cela peut entraîner une répartition inégale de la charge, ce qui peut provoquer une surchauffe et une défaillance prématurée des transformateurs.
Protection et surveillance
Des systèmes de protection et de surveillance appropriés sont essentiels lors de la mise en parallèle de transformateurs aériens triphasés. Les transformateurs doivent être équipés de dispositifs de protection contre les surintensités, les surtensions et les sous-tensions pour éviter tout dommage en cas de conditions de fonctionnement anormales. De plus, un système de surveillance doit être installé pour surveiller en permanence les performances des transformateurs, notamment le courant, la tension, la température et le facteur de puissance.
Les systèmes de protection et de surveillance doivent être coordonnés pour garantir leur bon fonctionnement dans le système parallèle. Par exemple, si un transformateur subit une surintensité, le dispositif de protection ne doit déclencher que ce transformateur, tandis que les autres transformateurs continuent de fonctionner normalement. Cela permet de minimiser l'impact des pannes sur l'ensemble du système et garantit la fiabilité de l'alimentation électrique.
Connexions physiques et électriques
Les connexions physiques et électriques entre les transformateurs doivent être effectuées correctement pour garantir un fonctionnement parallèle sûr et fiable. Les enroulements primaire et secondaire des transformateurs doivent être connectés en parallèle à l'aide de conducteurs appropriés ayant un ampérage suffisant. Les connexions doivent être serrées et sécurisées pour éviter toute connexion desserrée, ce qui peut provoquer des arcs électriques et une surchauffe.
En plus des connexions électriques, les transformateurs doivent être installés dans un endroit approprié avec une ventilation et un dégagement adéquats. La structure de montage doit être suffisamment solide pour supporter le poids des transformateurs et résister aux contraintes mécaniques pendant le fonctionnement.
Tests et mise en service
Avant de mettre en service les transformateurs en parallèle, il est essentiel d’effectuer des procédures de test et de mise en service approfondies. Les tests doivent inclure des tests de résistance d'isolement, des tests de rapport de transformation, des tests de polarité et des tests d'impédance pour garantir que les transformateurs sont en bon état et répondent aux spécifications requises.
Une fois les tests terminés, les transformateurs doivent être mis en service progressivement. Cela implique de mettre sous tension les transformateurs un par un et de surveiller leurs performances. Une fois que tous les transformateurs sont sous tension et fonctionnent normalement, la charge peut être progressivement augmentée jusqu'à la capacité nominale.
Conclusion
La mise en parallèle de transformateurs aériens triphasés est un processus complexe mais nécessaire dans de nombreux systèmes électriques. Pour garantir un fonctionnement parallèle réussi, il est essentiel de répondre aux exigences liées aux tensions nominales, à l'ordre des phases, à l'impédance, à la protection et aux connexions physiques. En respectant ces exigences et en effectuant des procédures de test et de mise en service appropriées, nous pouvons garantir le fonctionnement sûr, fiable et efficace des transformateurs en parallèle.
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Références
- Systèmes d'alimentation électrique : analyse et conception, par J. Duncan Glover, Mulukutla S. Sarma et Thomas J. Overbye
- Ingénierie des transformateurs : conception, technologie et diagnostics, par NG Hingorani et L. Gyugyi