dimensionnement transformateur HT/BT bi-tension 410/720VAC

Les intensités de CC, le pouvoir de coupure, les protections…
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kinotic_53
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dimensionnement transformateur HT/BT bi-tension 410/720VAC

Message par kinotic_53 »

Bonjour à tous,

je travaille en MOE dans l'énergie et j'avoue que je suis sec à propos du dimensionnement et de ses contraintes en ce qui concerne les transformateurs HT/BT bi-tension.

Par exemple un transformateur plaqué 2500kVA et sortant du 410VAC et du 720VAC peut-il sortir en même temps sur son secondaire:
2000A en 720VAC
et
3520A en 410VAC
ce qui dans ma logique revient à dire que le transformateur peut délivrer 2 fois sa puissance nominale.
ou faut-il respecter la somme des deux puissances =< 2500kVA?

Dans mon cas pratique j'ai en puissance utile 922kVA en 690VAC et 1548kVA en 400VAC. Est-ce intéressant/faisable de penser à un bi-tension de 3150kVA car le client n'a pas de place pour une seconde loge transformateur.

Restera ensuite le choix immergé ou sec.. A voir avec les constructeurs.

Cordialement.

kinotic_53
Candela
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Re: dimensionnement transformateur HT/BT bi-tension 410/720VAC

Message par Candela »

Bonjour,
Pour comprendre, il faut d'abord se référer aux fondamentaux:
-Tout transfo voit sa puissance limitée par d'une part la capacité de chaque bobinage (et donc la section des conducteurs), d'autre part par celle du circuit magnétique dont le niveau d'induction ne doit pas durablement approcher la saturation, ce qui détermine une masse de fer.
-Donc un , deux ou même plusieurs secondaires sont chacun dimensionnés pour une puissance propre, et l'ensemble ne doit pas dépasser la puissance admissible par le primaire et le circuit magnétique.

Ensuite, il faut savoir qu'il existe plusieurs façons de concevoir, réaliser et exploiter un transfo bi-tension secondaire.
Dans la mesure où vous parlez de débit simultanés, cela élimine toutes les solutions à base de changement de couplage, usages monophasés etc et je n'en parlerai pas.
1- Pour les transformateurs dits "de distribution" dont les caractéristiques sont normalisées, le secondaire bitension est obtenu au moyen de prises intermédiaires; il y a donc un seul bobinage et le débit simultané est toujours possible:
-soit la section du bobinage secondaire est constante, l'appareil est "à puissance réduite" de 25 % si la tension basse est dans le rapport T1/[z_racine3] .
Dans ces cas la puissance au primaire doit être </= à S]T1 + ST2/0,75
-soit la section de la partie du bobinage commune aux deux tensions est prévue pour un débit maximum sous la tension basse, l'appareil est "à puissance conservée" et la puissance au primaire ne doit pas dépasser ST1 + ST2
Je n'ai pas connaissance des valeurs actuelles, mais la plus-value pratiquée était de l'ordre de 10% dans le premier cas et 25 dans le 2è.
Les surcharges s'appliquent de la même façon sur la valeur à 100% de charge.
2- pour les transfos dits "de moyenne puissance" (en principe de 3,15 à 100 MVA selon CEI mais construction standardisée jusqu'à 10-16 MVA selon les constructeurs, on a plutôt recours à des enroulements secondaires voire tertiaire entièrement séparés. Chaque secondaire a donc ses propres caractéristiques, mais la puissance totale est toujours limitée en service par le couple primaire+circuit magnétique.
Donc pour 3150 kVA un bi-tension à puissance conservée est parfaitement envisageable, la solution technico-économique est à négocier avec chaque constructeur. A ce niveau, je pense que vous pouvez avoir le choix entre enroulements communs ou séparés, cette dernière solution étant nettement plus onéreuse surtout si vous souhaitez une puissance totale dépassant les 3150 kVA (et attention au volume de l'appareil).
J'attire votre attention également sur la fait que la puissance assignée d'un transfo est celle absorbée au primaire à 100% de charge en régime permanent. La puissance disponible au secondaire est toujours inférieure et s'exprime par l'application de la chute de tension:
S2 = (1-ΔU)U2 x I2 x [z_racine3]
La chute de tension est donnée par le constructeur. A 100% et [z_cosphi] 0,8 elles due très grossièrement pour 1/3 à la charge et 2/3 au cos (sans tenir compte des harmoniques!).
Cordialement
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