Caractéristiques Techniques et Définitions des Transformateurs Électriques

Caractéristiques Générales des Transformateurs

Ce document détaille les principales caractéristiques techniques des transformateurs électriques.

1. Tension Primaire (U₁)

   La tension primaire est la tension d'alimentation appliquée au transformateur.

2. Tension Maximale de Service (U_max)

   C'est la tension la plus élevée que le transformateur peut supporter en régime permanent d'exploitation. Les valeurs maximales couramment utilisées sont 24 kV et 36 kV.

3. Tension Nominale (U_n)

   La tension nominale est la tension obtenue aux bornes du secondaire lorsque le circuit primaire est alimenté par sa tension nominale. Il existe deux classes : B1 et B2.

4. Puissance Apparente Nominale (S_n)

   C'est la puissance maximale que le transformateur peut fournir sans dépasser les limites d'échauffement admissibles.

5. Puissances d'Alimentation Standard (kVA)

   Les puissances nominales standard (en fonction des normes ou des conditions climatiques) sont : 25, 50, 100, 160, 250, 400, 630, 800 kVA.

6. Température Maximale Admissible

   La température maximale admissible est de 65 degrés Celsius pour les enroulements (cuivre) et l'huile. La température ambiante de référence est de 40 degrés, avec un point chaud maximal de 60 degrés.

7. Courant Nominal Primaire (I_1n)

   C'est l'intensité qui traverse l'enroulement primaire lorsque le transformateur fournit sa puissance nominale.

8. Courant Nominal Secondaire (I_2n)

   C'est l'intensité qui traverse l'enroulement secondaire lorsque le transformateur fournit sa puissance nominale.

9. Tension de Court-Circuit (U_cc)

   C'est la tension appliquée au circuit primaire du transformateur, lorsque le circuit secondaire est en court-circuit, permettant d'obtenir le courant nominal dans les enroulements.

10. Rapport de Transformation (Transformateur Monophasé)

    La relation de transformation (m) est donnée par le rapport entre la tension primaire (U₁) et la tension secondaire (U₂), ou le nombre de spires primaires (N₁) et secondaires (N₂):

    $$m = \frac{U_1}{U_2} = \frac{N_1}{N_2}$$

11. Connexions Triphasées

    Il existe plusieurs liens possibles dans les transformateurs triphasés.

12. Groupe de Connexion

    Le groupe de connexion utilise des lettres pour désigner les différents types de couplage :

    • Triangle (D ou d)
    • Étoile (Y ou y)
    • Zig-Zag (Z ou z)

13. Indice Horaire

    L'indice horaire est un nombre qui définit l'angle de déphasage entre les tensions primaire et secondaire, mesuré dans le sens des aiguilles d'une montre. Ce nombre correspond à l'heure indiquée par la petite aiguille.

    Il existe quatre types d'écarts courants :

    • Écart de 0 degrés (Indice 12)
    • Écart de 330 degrés (Indice 11)
    • Écart de 180 degrés (Indice 6)
    • Écart de 150 degrés (Indice 5)

Conditions pour le Fonctionnement en Parallèle

Pour un couplage en parallèle, les transformateurs doivent respecter les critères suivants :

1. Avoir le même rapport de transformation.
2. Posséder la même tension de court-circuit (U_cc).
3. Avoir la même puissance nominale (pour une répartition optimale de la charge).
4. Avoir le même indice horaire.