Transformateur bi tension secondaire à puissance réduite

[Invité]

Bonjour,
Je fais ma première expérience sur ce forum.....
Je dois réaliser une installation dans une petite usine. Il existe un transformateur 1000Kva 20Kv / bi tension au secondaire 237v / 410v à puissance réduite (1000Kva - 410v / 750Kva - 237v). Régime de neutre TN-C
Je souhaiterais connaître le dimensionnement et le type de disjoncteur que je dois installer sur chacun des départs BT.
Je vous remercie par avance de vos réponses
philper3

[nonolost]

Bonjour,
Pour répondre à vos interrogations, il faut procéder par étape.
Il convient déjà de connaître l'intensité disponible au secondaire du transformateur, sous 410V et sous 237V, étant bi-tension.
Les disjoncteurs généraux BT devront avoir leur relais thermique réglé à une valeur inférieure ou égale à celle du courant secondaire affichée sur la plaque signalétique du transfo.

Ensuite, pour dimensionner de tels disjoncteurs, il faut aussi se préoccuper du courant de court-circuit maximal triphasé (IK3) susceptible de se produire au niveau de leur bornes aval et aussi à l'endroit où ils seront installés. Pour ce faire, des calculs sont nécessaires, exécutés soit par un logiciel agréé UTE ou si le coeur vous en dit, soit par le guide pratique UTE C15-105 qui vous propose de réaliser les calculs à la main, à condition de connaître certains paramètres du réseau (notamment le réseau amont, c'est à dire HTA).
Une fois les valeurs IK3 trouvées, vous pourrez vous tourner vers un choix technique de disjoncteur ayant un pouvoir de coupure en adéquation.
Si votre installation est en schéma TN-C, une économie non négligeable est réalisée en optant pour un disjoncteur tripolaire (surtout pour les gros disjoncteurs, ça fait du bien au porte-monnaie).

[Candela]

Bonjour,
Pour compléter les propos de nonolost, le problème de ce type de transfo est que les deux intensités se cumulent dans la partie B1 du bobinage, la basse tension étant bobinée comme un autotransformateur.

Et bien sûr, l'intensité en B1 est 1,732 fois celle en B2.
Pour les faibles surcharges, pas de problème, le thermostat veille et l'huile évacue correctement les calories.
Il faut éviter d'endommager l'appareil en échauffant fortement le cuivre.
Le plus simple est d'affecter une puissance à chaque sortie, selon les besoins, en respectant la loi :
S totale = (S en B2) + (S en B1)/0,75)

Par exemple 300 kVA B1 laissent 600 kVA en B2.
Pour passer aux ampères, il faut diviser cette puissance par la tension à vide x
Et donc régler le disjoncteur à l'intensité obtenue...*
Pour le pouvoir de coupure, respecter l'Icc max indiqué sur la plaque (à défaut Icc max = In x 100/Ucc), mais évidemment il est plus intéressant de faire le calcul comme indiqué par nonolost.

Cette méthode est simple, mais a l'inconvénient de figer les puissances disponibles alors que le maxi peut ne pas être atteint simultanément sur les deux tensions. Il existe des possibilités permettant, à tout moment, de contrôler la puissance totale en respectant la loi citée, mais c'est bien plus complexe. Je donnerai les détails si cela intéresse un lecteur

Cordialement

* donc l'In maxi de chaque sortie (donc transfo monotension) est:
B1 : 1000/0,237* *0,75 = 1827 A
B2 : 1000/0,410* = 1408 A
Et la formule ramenée aux intensités :
I totale = (I en B2) + (I en B1) x 1,299

[nonolost]

Bonjour,

Cette méthode est simple, mais a l'inconvénient de figer les puissances disponibles alors que le maxi peut ne pas être atteint simultanément sur les deux tensions. Il existe des possibilités permettant, à tout moment, de contrôler la puissance totale en respectant la loi citée, mais c'est bien plus complexe. Je donnerai les détails si cela intéresse un lecteur

Je suis preneur Candela !

[Invité]

Bonjour,
Je vous remercie pour ces réponses très instructives pour ce cas qui n'est pas très courant...
Je suis également preneur pour la suite proposée par Candela.
Si j'ai correctement compris vos explications, je peux installer sur le réseau B1, un disjoncteur NW20H1 + Micrologic 5.A et sur le réseau B2, un disjoncteur NT16H1 + Micrologic 5.E (matériel Schneider)
Je dois également régler les déclencheurs à : 1827A pour le B1 et 1408A pour le B2 ? Ce sont donc les 2 intensités disponibles ?
Je pensais qu'il fallait tenir compte des 2 utilisations et ne pas dépasser en totalité les 1000Kva.
Dans l'attente de vous lire.

Très bon dimanche.
Philiper3

[Candela]

Bonjour,
Bon, alors on y va...
Il faut utiliser des TC totalisateurs, par exemple des1-1/1 (ou 5 si cela pose problème, mais avec les relais statiques il vaut mieux 1A).Ces appareils sont peu connus, mais de fabrication courante voir exemple ICI

ensuite, l'une des entrées sera affectée à un TI rapport 1500/1 pour le 410V
L'autre à un TI de rapport 1948,5 arrondi à 1950 qu'il faudra faire fabriquer, ou admettre une erreur et prendre un 2000.
Car 1500A( B2) x x 0,75 donne bien 1948,5A et 750 kVA en B1.

Ainsi quand le 1er TC verra 1408 A il restituera 0,939A et quand le 2è verra (1408 x x 075) = 1829A, il restituera ...0,938 A (0,914.5 avec 2000/5*).
Ensuite, on peut traiter le signal dans un relais de protection numérique et déclencher, au choix, l'un ou l'autre disjoncteur, ou encore les deux, mais il serait plus élégant de faire des délestages.
Pour le relais de protection, un modèle numérique permet d'avoir le chois entre un seuil et une courbe à temps inverse permettant les surcharges brèves comme un disjoncteur BT.
Dans le même esprit, il doit être possible de réaliser la même chose avec des convertisseurs reliés à des entrées configurables pour introduire le rapport 1,299.
Avec ce montage, les disjoncteurs peuvent être réglés sur le max de chaque enroulement, 1408 et 1829, seul le réglage magnétique ayant une importance.

Voilà...
Cordialement

[Candela]

Bonjour,

Je dois également régler les déclencheurs à : 1827A pour le B1 et 1408A pour le B2 ? Ce sont donc les 2 intensités disponibles ?
Je pensais qu'il fallait tenir compte des 2 utilisations et ne pas dépasser en totalité les 1000Kva.

Si vous n'utilisez pas le montage sommateur décrit ci-dessus, vous devez répartir la puissance:
Ex 60% en B1 = 1096A soit 449,36 kVA /0,75 =599,14 kVA "équivalents"
40% en B2 = 563A soit 399,73 kVA

Le total fait bien 1000 kVA mais incluant le coëfficient sur le B1.
Dans un appareil à puissance réduite, dès que vous utilisez le B1 vous ne pouvez pas obtenir la puissance assignée en totalité.

Cordialement

NB vous n'êtes pas obligé de prévoir des calibres 2000 et 1600, du moment que vous respectez le pouvoir de coupure. Choisissez le calibre correspondant au maxi que vous souhaitez pouvoir exploiter sur chaque sortie. Dans l'exemple ci-dessus, vous pouvez vous réserver par exemple maxi 70% en B2 (un 1000 suffit) et 65% en B1 (un 1250A suffit). -% choisis par hasard, bien sûr
Cela vous laisse la possibilité de faire évoluer votre répartition tout en tenant compte du fait que vous n'utiliserez probablement jamais un enroulement à 100%
Un autre exemple assez classique est le passage progressif d'un atelier en B2. Dans ce cas il faut bien entendu prévoir 100% sur le B2 et le minimum sur le B1 puisque cet usage ne fera que diminuer.

[Invité]

Bonjour,

Je vous remercie encore pour ces explications que je vais appliquer.
A bientôt de vous lire pour des prochaines questions.

Philper3

[mortevielle]

Bonjour,
Merci pour ces informations mais je n'ai pas compris d'ou vient le facteur 0.75
S totale = (S en B2) + (S en B1)/0,75)

A bon entendeur salut,

[Candela]

Bonjour,
A ma connaissance, ce coëfficient ne provient pas d'une formule de calcul, mais d'une valeur normalisée permettant un compromis technico-économique acceptable.
Le principe de base est un enroulement secondaire ayant la même section sur toute la longueur et une prise intermédiaire à 58% du bobinage.
Autant que je me souvienne, la plus-value (tarif) était de l'ordre de 10%, alors que les appareils à puissance conservée étaient à 30.
En effet, l'intensité B1 étant fois plus élevée, les pertes sont multipliées par 3.
Le compromis porte sur la puissance donc, plus les pertes et chutes de tension en B1.
Ces transfos étaient bien adaptés aux installations devant passer progressivement en B2: la puissance B1 ne pouvant que diminuer, on pouvait faire l'impasse sur la marge pour extensions futures, souvent d'ailleurs prévue de façon généreuse dans l'industrie .
Ils convenaient d'ailleurs aussi aux installations "figées", c'est à dire destinées à ne pas évoluer.
Cordialement