Transformateur de distribution HTA / BTA
I. Rappel d’électrotechnique
1) Principe : 2 enroulements montés sur un circuit magnétique. On relie l’enroulement primaire à une tension alternative U1, celui-ci crée un flux variable. Ce flux crée un F.E.M
Induite dans l’enroulement secondaire.
E=∆φ/∆T ∆=delta
φ=Phi
2) Rapport de transformation
On démontre que M=U2/U1=N2/N1=I1/I2
N : Nombres de spires
U : Tension
I : Intensité
Indice 2 : secondaire
Indice 1 : Primaire
EX : Un transformateur 230 V /24 V comporte 450 spires au primaire combien de spires auras le secondaire ?
U2/U1=N2/N1 U2 x N1=U1 x N2
N2=(U2 X N1)/U1=(24 X 450)/230=46.95
N2=47 Spires
II. Construction
Circuit magnétique
Son rôle est de canaliser le flux et de présenté le minimum de perte fer.
(Hystérésis et courant de Foucault).
On limite les pertes :
- Par Hystérésis en utilisant des aciers doux traités au silicium.
- Par courant de Foucault en utilisant un circuit feuilleté (tôles empilé).
Différentes formes de circuits magnétiques.
Transformateur monophasé : a colonne
- Formes cuirassée
- Transformateur triphasé
Transformateur a 3 colonnes fermé pas 2 culasses.
2) Organe mécaniques
a) Cuve et couvercle :
Le rôle est d’assurer :
- Protection mécanique
- Contenance et refroidissement diélectrique
- Support du circuit magnétique
- Manutention
b) Refroidissement :
Les pertes joules et les pertes fer provoquent des échauffements. Pour éviter la détérioration des isolants ont refroidit les transformateurs.
- Refroidissement dans l’air : ventilation naturel ou forcé.
- Refroidissement naturel dans l’huile : la cuve est munie d’ailettes : l’huile se refroidit au contact des parois.
- Refroidissement par radiateur d’huile :
L’huile circule dans un radiateur séparé de la cuve. Ce radiateur peut être ventilé et la circulation d’huile forcée par une pompe accélère le passage de l’huile.
- Refroidissement par hydroréfrigérant :
La circulation d’huile s’effectue dans une cuve contenant des tubes à l’intérieur au qu’elle circule de l’eau froide.
Refroidissement d'un transformateur
c) Diélectrique
Selon les tensions, l’isolement et le refroidissement sont assurés par :
- L’air : petit transformateur
- À l’huile : très utilisé, mais présente des risque d’incendie et d’explosion.
- Au quartz : sable qui étouffe les flammes mais rend le refroidissement plus difficile.
Remarque : l’utilisation des diélectriques chlorés (pyralène) est interdite.
III. Protections des transformateurs
1) Protections contre les défauts internes :
a) Relais bulchholz :
En cas de défauts du diélectrique, il détecte le dégagement gazeux. Deux contacts :
- Le premier donne une alarme (sonore ou voyant) en cas de dégagement gazeux bas.
- Le 2eme déclanchement et arrêt le fonctionnement en cas de dégagement violent.
b) Transformateur à remplissage totale :
Ces transformateur sont remplit sous vide jusqu’au couvercle (élimination de l’air). Ces variations de volume de l’huile sont absorbées par l’élasticité des parois ondulées de la cuve.
Avantage : aucun entretien
Dans ce type de transfo, les défauts son détectés par des dispositifs spéciaux.
