Protection des transformateurs

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Protection des transformateurs

Message par Invité » jeu. 20 sept. 2012 21:40

Bonjour messieurs ...et mesdames,

Pouvez-vous me dire dans quelles conditions je dois protéger un transformateur avec un disjoncteur de courbe D (10 à 14IN).
Faut-il toujours protéger un tranformateur avec un disjoncteur courbe D (j'exclue la protection fusible) ou un disjoncteur en courbe C pourrait
suffir dans certaines conditions ... si oui, lesquelles ?????

Par avance, merci.

Candela
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Re: Protection des transformateurs

Message par Candela » jeu. 20 sept. 2012 23:20

Bonsoir,
Au primaire, on ne protège souvent les transfo que contre les courts-circuits, puisu'on a obligatoirement une protection de surcharge au secondaire et que les intensités sont liées par le rapport de transformation.
Dans cette optique, les bons vieux fusible Am rendaient bien des services, à condition de rendre la coupure omnipolaire (percuteurs, contact et action sur la bobine du disjoncteur secondaire).
Sinon, pour un transfo BT/BT, on doit tenir compte d'un courant d'enclenchement très élevé, jusqu'à 25 In crête.
La plupart des fabricants d'appareillage publient des tableaux indiquant les calibres et types de disjoncteurs adaptés.
en général, la courbe C conduit à des valeurs beaucoup trop basses en fonctionnement instantané.
Un disjoncteur sélectif permet de bien mieux pàasser la pointe, le courant décroissant très rapidement dans le temps.

Cordialement

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Re: Protection des transformateurs

Message par Invité » lun. 24 sept. 2012 21:48

Merci Candela.

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Re: Protection des transformateurs

Message par nonolost » mer. 10 oct. 2012 21:39

Bonsoir,

Est-il possible qu'une surcharge survenant au secondaire d'un transfo (BT/BT par exemple) viennent surcharger à son tour le primaire ?

Bien des constructeurs préconisent une protection au primaire uniquement contre les courts-circuits, chose qui peut se comprendre, car vu du primaire, le réseau voit un récepteur; je cherchais donc à avoir une explication technique au phénomène, à savoir pourquoi n'y a t-il pas de surcharges au primaire (même à la suite d'une forte surcharge au secondaire) ?

Merci,
Cordialement,
Nonolost
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Re: Protection des transformateurs

Message par Invité » mer. 10 oct. 2012 22:37

:()( si le disjoncteur primaire est bien adapter à la puissance du transfo BT/BT, les deux protections peuvent déclancher sur surcharge.

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Re: Protection des transformateurs

Message par Candela » mer. 10 oct. 2012 22:43

Bonsoir,
Les courants primaire et secondaire sont liés par la relation n1xI1 = n2xI2, n1/n2 étant le rapport de transformation.
Le courant secondaire est donc exactement proportionnel au courant primaire. C'est pourquoi il n'est pas utile de protéger le primaire contre les surcharges*.
Si le secondaire est en surcharge, le primaire l'est aussi , et dans les mêmes proportions; plus encore, c'est l'ensemble du transfo qui est en surcharge, j'entends par là les masses magnétiques et les isolants. Surcharge équivaut à suréchauffement!
Un transfo est défini par sa puissance au primaire, son intensité assignée au secondaire s'en déduit par la relation :
I2 = S/ [z_racine3] U2o (tension secondaire à vide).
C'est cette valeur qui est représentative de la charge du transfo.
Il y a quelque chose qui vous choque dans cette formule? Voir ICI les explications plus détaillées sur ce qu'est la puissance de dimensionnement.

En revanche,un défaut interne au transfo doit être éliminé par la protection du primaire (la protection secondaire ne le voit pas :-D ).

* ceci vaut bien entendu s'il y a un seul secondaire, une seule tension secondaire etc. Sinon, c'est nettement plus compliqué...

Cordialement

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Re: Protection des transformateurs

Message par nonolost » ven. 12 oct. 2012 08:26

Bonjour,

Merci pour cette explication.
Est-ce que ce raisonnement est également valable pour les transfo HT/BT, en terme de surcharge? Je veux dire: est-ce qu' il y aurait un risque de voir apparaître une surcharge au primaire à la suite d'une surcharge au secondaire non éliminée?

Merci
Cordialement,
Nonolost
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Re: Protection des transformateurs

Message par Candela » ven. 12 oct. 2012 10:47

Bonjour nonolost,
Bien entendu, c'est exactement la même chose.

A mon post d'hier, j'ajoute que toute machine électrique est dimensionnée pour sa puissance maxi.
Les pertes sont représentées par une partie de la chute de tension observée entre le fonctionnement à vide et en charge (l'autre partie est due au [z_cosphi] ).
Donc le primaire est à 100% de charge quand le secondaire l'est.
Ceci n'est plus vrai lors du fonctionnement à vide puisque par définition il n'y a plus de chute de tension.

Cordialement

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Re: Protection des transformateurs

Message par nonolost » dim. 14 oct. 2012 18:23

Bonjour Candela,
Il est bien clair que normativement, le possesseur d'un transfo de 1000 kVA ne dispose pas de cette puissance utilisable, sauf à surcharger son transfo...
Ceci est extrait d'une réponse que tu avais formulée dans un post dont tu as donné le lien plus haut.

En clair, cela veut dire que les 1408A disponibles au secondaire du transformateur 1000KVA ne sont pas réellement disponibles car cette disponibilité est donc conditionnée par le réseau aval (cos phi, chute de tension dans l'installation etc ...)

1/ Alors, comment peut-on appréhender le réglage du disjoncteur général BT dans ce cas ?

2/ Si l'on règle ce dernier pile poil à 1408A, ne risque t-on pas de surcharger le transfo si jamais une surcharge apparaît puisque le courant secondaire "réel" et utilisable ne peut être qu'inférieur à cette valeur ?

Merci
Cordialement,
Nonolost
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Re: Protection des transformateurs

Message par Candela » dim. 14 oct. 2012 23:19

Bonsoir,
Ce qui fait chauffer, use et endommage un transfo, ce sont les ampères (et les surtensions, mais c'est une autre histoire).

Donc le 1000 kVA 410 V est bien dimensionné pour 1408 A et on peut régler le disjoncteur à cette valeur.

Mais le disjoncteur ne fonctionnera probablement pas en dessous de 1550 A, car les disjoncteurs laissent passer environ 10 % au dessus de leur réglage sans réagir. Voir à ce sujet le § 433.1qui définit I2 > Iz comme étant le courant de fonctionnement du dispositif de protection dans le temps conventionnel.
Et la note au dessus de la figure 433A précise :
La protection prévue par ce paragraphe n'assure pas de protection complète dans certains cas, par exemple contre les surintensités prolongées inférieure à I2, et ne conduit pas nécessairement à la solution la plus économique. C'est pourquoi il est supposé que le circuit est conçu de telle façon que de faibles surcharges de longue durée ne se produisent pas fréquemment.

Dans la pratique, si on redoute de telles surcharges (rares, la plupart des transfos HTA/BT privés sont à moins de 60% de charge ou à charge très variable voire cyclique), on peut:
-faire un réglage précis du thermostat (+ 10% d'intensité = + 21% de charge thermique)
-utiliser un délesteur
-régler le DG à moins de 100% de l'intensité assignée

Par ailleurs, les 1408 A étant l'intensité assignée au secondaire, tu remarqueras qu'il n'y a pas de tension assignée en charge au secondaire.
Un 1000 kVA 20 kV/410V est donné pour:
1,33% de chute de tension à 4/4 [z_cosphi] 1, ce qui donne 404,5 V et 986 kVA-kW
3,93% à 4/4 [z_cosphi] 0,8 ce qui donne 393,9 V, 960 kVA et 768 kW
Une valeur usuelle serait plutôt du genre 398 V [z_cosphi] 0,9 donc 970 kVA - 873 kW

Pour terminer sur le sujet, il faut souligner qu'un transfo est un appareil très tolérant, et que la surcharge doit se juger sur la durée pour avoir une influence significative sur la durée de vie, voir les guides de charge CEI 354 ou 905 pour les secs.
Une surcharge permanente (ou une moyenne équivalente) n'est pas admissible, alors que des surcharges brèves très importantes sont possibles sans conséquences.
Cordialement

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