Eléctricité2: Types de transformateur

Types de transformateur

Il y a plusieurs types de transformateur utilisé dans le système d'alimentation électrique pour différents telles que la production, la distribution, la transmission et l’utilisation de l’énergie électrique. Les différents types de transformateurs sont: transformateur élévateur et transformateur élévateur, transformateur de puissance, transformateur de distribution, transformateur d'instrument comprenant transformateur de courant et de potentiel, transformateur monophasé et triphasé, transformateur automatique, etc.

Contenu:

· Intensifier et abaisser le transformateur

· Transformateur de puissance

· Transformateur de distribution

· Utilisations du transformateur de distribution

· Transformateur d'instrument

· Transformateur de courant

· Transformateur de potentiel

· Transformateur monophasé

· Transformateur triphasé

Différents types de transformateur

Les différents types de transformateurs illustrés dans la figure ci-dessus sont expliqués en détail ci-dessous.

Intensifier et abaisser le transformateur

Ce type de transformateur est classé sur la base d'un nombre de tours dans les enroulements primaire et secondaire et de la force électromotrice induite.

Transformateur élévateur transforme une basse tension, Courant alternatif élevé dans un système alternatif haute tension et courant faible Dans ce type de transformateur, le nombre de tours dans l'enroulement secondaire est supérieur au nombre de tours dans l'enroulement primaire. Si (V₂ > V₁) la tension est augmentée du côté de la sortie et est appelée transformateur élévateur

Transformateur abaisseur convertit un primaire élevé tension associée au faible courant dans une basse tension, un courant élevé. Avec ce type de transformateur, le nombre de tours dans l'enroulement primaire est supérieur au nombre de tours dans l'enroulement secondaire. Si (V₂ <V₁) le niveau de tension est abaissé du côté sortie et est appelé transformateur abaisseur

Transformateur de puissance

Les transformateurs de puissance sont utilisés dans le réseaux de transmission de tensions plus élevées. Les caractéristiques nominales du transformateur de puissance sont les suivantes: 400 KV, 200 KV, 110 KV, 66 KV et 33 KV. Ils sont principalement évalués au-dessus de 200 MVA. Principalement installé dans les centrales et les sous-stations de transport. Ils sont conçus pour une efficacité maximale de 100%. Leur taille est supérieure à celle d'un transformateur de distribution.

À très haute tension, la puissance ne peut pas être distribué directement au consommateur, de sorte que le courant passe au niveau souhaité à l’aide du transformateur d’alimentation abaisseur. Le transformateur n'est pas complètement chargé, ce qui entraîne une perte de noyau pendant toute la journée, mais la perte de cuivre est basée sur le cycle de charge du réseau de distribution. Si le transformateur de puissance est connecté au réseau de transport, la fluctuation de charge sera très moins comme ils ne sont pas connectés directement chez le consommateur, mais s'ils sont connectés au réseau de distribution, la charge fluctuera.

Le transformateur est chargé pendant 24 heures à Ainsi, la perte de noyau et de cuivre se produira pendant toute la journée. Le transformateur de puissance est rentable lorsque l’énergie est générée à des niveaux de tension faibles. Si le niveau de tension est élevé, le courant du transformateur de puissance est réduit, ce qui entraîne I²R pertes et la régulation de la tension est également augmentée.

Transformateur de distribution

Ce type de transformateur a des cotes inférieures comme11 KV, 6,6 KV, 3,3 KV, 440 V et 230 V. Ils ont une capacité nominale inférieure à 200 MVA et sont utilisés dans le réseau de distribution pour transformer la tension dans le réseau électrique en abaissant le niveau de tension où l'énergie électrique est distribuée et utilisée. du côté du consommateur. L'enroulement primaire du transformateur de distribution est enroulé par un fil de cuivre ou d'aluminium revêtu d'émail. Un ruban épais en aluminium et en cuivre est utilisé pour faire du secondaire du transformateur un enroulement à haute intensité et basse tension. Le papier imprégné de résine et l'huile sont utilisés pour l'isolation.

L'huile dans le transformateur est utilisée pour

· Refroidissement

· Isoler les enroulements

· Protéger de l'humidité

Les différents types de transformateurs de distribution sont classés par catégories et sont illustrés dans la figure ci-dessous.

· Lieu de montage

· Type d'isolation

· Nature de l'offre

Le transformateur de distribution inférieur à 33 KV est utilisé dans les industries et 440, 220 V est utilisé à des fins domestiques. Il est de taille plus petite, facile à installer et présente de faibles pertes magnétiques et n'est pas toujours chargé à fond. Comme il ne fonctionne pas pour une charge constante pendant 24 heures, car sa charge est à son maximum, et pendant la nuit, il est très faiblement chargé. Son efficacité dépend donc du cycle de charge et est calculée en tant que rendement journalier. Les transformateurs de distribution sont conçus pour une efficacité maximale de 60 à 70%

Utilisations du transformateur de distribution

· Utilisé dans les stations de pompage où le niveau de tension est inférieur à 33 KV

· Alimentation électrique pour les lignes aériennes à câbles électrifiées avec courant alternatif

· Dans les zones urbaines, de nombreuses maisons sont alimentées avec un transformateur de distribution monophasé et dans les zones rurales, il est possible qu'une maison nécessite un seul transformateur en fonction de la charge.

· Les transformateurs à distribution multiple sont utilisés pour les zones industrielles et commerciales.

· Utilisé dans les parcs éoliens où l'énergie électrique est générée par les éoliennes. Là, il est utilisé comme collecteur d’énergie pour connecter les sous-stations éloignées du système de production d’énergie éolienne.

Transformateur d'instrument

· Ils sont généralement connus comme un isolement transformateur. Le transformateur d'instrument est un appareil électrique utilisé pour transformer le courant et le niveau de tension. L’utilisation la plus courante du transformateur d’instruments consiste à isoler en toute sécurité l’enroulement secondaire lorsque le primaire est alimenté en haute tension et en courant afin que l’instrument de mesure, les compteurs d’énergie ou les relais connectés au secondaire du transformateur ne soient pas endommagés. transformateur d'instrument est en outre divisé en deux types

· Transformateur de courant (CT)

· Transformateur de potentiel (PT)

Le transformateur de courant et de potentiel est expliqué ci-dessous en détail

Transformateur de courant

Le transformateur de courant est utilisé pour mesurer et aussi pour la protection. Lorsque le courant dans le circuit est élevé pour être appliqué directement à l'instrument de mesure, le transformateur de courant est utilisé pour transformer le courant élevé en la valeur souhaitée du courant requis dans le circuit.

L’enroulement primaire du transformateur de courant est connectés en série à l'alimentation principale et aux divers instruments de mesure comme un ampèremètre, un voltmètre, un wattmètre ou une bobine de relais de protection Ils ont CT.

Par exemple, si son rapport est 2000:5, cela signifie qu'un TC a une sortie de 5 ampères lorsque le courant d'entrée est de 2000 ampères du côté primaire. La précision du transformateur de courant dépend de nombreux facteurs tels que charge, charge, température, changement de phase, intensité nominale, saturation, etc. Dans le transformateur de courant, le courant primaire total est la somme vectorielle du courant d'excitation et du courant égal à l'inversion du courant secondaire multiplié par le ratio de tour.

Où,
je_p - courant primaire
je_s - courant secondaire ou inverseur
je₀- courant d'excitation
K_T - rapport de virage

Transformateur de potentiel

Le transformateur de potentiel est également appelé Transformateur de tension. L'enroulement primaire est connecté sur la ligne à haute tension dont la tension doit être mesurée, et tous les instruments de mesure et les compteurs sont connectés au côté secondaire du transformateur. La fonction principale du transformateur de potentiel consiste à abaisser le niveau de tension jusqu'à une limite ou valeur sûre. L'enroulement primaire du transformateur de potentiel est mis à la terre ou mis à la terre à titre de point de sécurité.

Par exemple, le rapport de tension primaire à secondaire est égal à 500: 120, cela signifie que la tension de sortie est de 120 V lorsque le 500 V est appliqué au primaire. Les différents types de transformateur de potentiel sont illustrés ci-dessous dans la figure.

· Electromagnétique (c'est un transformateur à fil)

· Condensateur (le transformateur de tension de condensateur CVT utilise un diviseur de tension de condensateur)

· Optique (fonctionne sur la propriété électrique si les matériaux optiques)

Le pourcentage d'erreur de tension est donné par l'équation ci-dessous

Transformateur monophasé

Un transformateur monophasé est un appareil statique, travaille sur le principe de la loi de Faraday sur l’induction mutuelle. À un niveau constant de fréquence et de variation de niveau de tension, le transformateur transfère le courant alternatif d'un circuit à l'autre. Il existe deux types d’enroulements dans le transformateur. L’enroulement auquel est fournie l’alimentation en courant alternatif est appelé enroulement primaire et dans l’enroulement secondaire, la charge est connectée.

Transformateur triphasé

Si le transformateur triphasé est pris et reliés ensemble avec leurs trois enroulements primaires connectés ensemble comme un et tous les trois enroulements secondaires, formant comme un enroulement secondaire, le transformateur est censé se comporter comme un transformateur triphasé, c’est-à-dire un banc de trois transformateur de phase connecté ensemble qui agit comme un transformateur triphasé.

L'alimentation triphasée est principalement utilisée pour l'électricité production, transmission et distribution d'électricité à usage industriel. Il est moins coûteux d'assembler trois transformateurs monophasés pour former un transformateur triphasé que d'acheter un seul transformateur triphasé. La connexion du transformateur triphasé peut être réalisée en type Star (Wye) et Delta (Mesh).

La connexion des enroulements primaire et secondaire peut être réalisée à l'aide des différentes combinaisons indiquées ci-dessous.