Le transformateur triphasé
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- Florence Déry
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1 onstruction Electrique TS TI OURS / SYTHESE OTE D IFORMTIO Le transformateur triphasé ut : Un transformateur triphasé permet d abaisser ou d élever une tension alternative triphasée (utilisé en distribution): I onstitution : - de transporter l énergie électrique (fortes puissances) ; - d alimenter certaines machines industrielles 3~. Un transformateur triphasé peut être composé de 3 transformateurs monophasés, mais plus généralement, ils sont formés d un seul bloc. On y trouve donc un circuit magnétique composé de tôles de fe/si, 3 enroulements primaires (à prises réglables) et un multiple de 3 enroulements secondaires (câble de cuivre méplat isolé). Un enroulement primaire et un secondaire sont montés sur la même colonne. Les tensions des enroulements montés sur la même colonne sont en phase s ils ont le même sens d enroulement. olonne de canalisation du flux M ISOEM M HT UIRE (5 colonnes) Enroulement HT II Principales caractéristiques : onsidérant le transformateur parfait : U I I U a b vec m : Rapport de transformation colonne m : Rapport entre phases (fonction du couplage) V S m' m 3. U. I U U 0 3. U 0 V. I c n U : Tension composée (entre phases) au primaire (V) U 0 : Tension à vide entre phases au secondaire (V) I : ourant nominal en ligne au primaire () I : ourant nominal en ligne au secondaire () : bre de spire primaire/colonne : bre de spire secondaire/colonne V : Tension simple (Ph/ fictif ou non) au primaire (V) V : Tension simple au secondaire (V) S : Puissance apparente du transformateur (V) janvier 0
2 onstruction Electrique TS TI III Refroidissement : OURS / SYTHESE OTE D IFORMTIO Il se produit des échauffements dans le cœur du transformateur. es échauffements sont dus à des : - Pertes Joules dans les enroulements parcourus par un courant. - Pertes magnétiques (hystérésis et Foucault) dans les tôles. On refroidit le transformateur en immergeant celui-ci dans un liquide diélectrique caloporteur, qui prend les calories directement au cœur des tôles et des enroulements et qui est refroidi lui-même par un radiateur à air ou à eau. 4 Lettres définissent le type de refroidissement : ère lettre ème lettre 3 ème lettre 4 ème lettre ature diélectrique du Mode de circulation du diélectrique gent extérieur de refroidissement Mode de circulation de l agent de refroidissement O : Huile minérale G : Gaz : ir S : Isolant solide : aturel F : Forcé D : Forcé et dirigé dans les enroulements O, G,, S : idem ère colonne W : Eau, F, D : idem ère colonne O ODF O ODWF janvier 0
3 olonne onstruction Electrique TS TI IV ouplage Indice horaire : ouplage : u primaire : OURS / SYTHESE OTE D IFORMTIO 3 fils (3 phases) + 3 enroulements (6 bornes) => ouplages possibles Y=étoile, D=triangle. u secondaire : 3 fils (éventuellement 4 avec le neutre) + 3 enroulements => couplages possibles y=étoile, d=triangle. Variante : le secondaire peut avoir enroulements par colonne => couplage possible z=zigzag. e couplage permet de répartir le courant secondaire sur deux colonnes et donc rééquilibrer le courant primaire si le courant secondaire est déséquilibré. On peut également sortir le neutre : n Indice horaire : L indice horaire permet de connaître le déphasage entre la tension simple primaire et la tension simple secondaire (V an en fonction de V ). Remarque : Pour calculer l indice horaire, il tenir compte du fait que les tensions des enroulements sur la même colonne sont en phase (bornes homologues *) Exemples : Yyn? : V an en phase avec V car les tensions sont sur la même colonne déphasag m= / = V an /V V V m =U ab /U =( 3.V a n)/( 3.V )= V an /V = / m =U ab /U V a b c n janvier 0 3
4 onstruction Electrique TS TI OURS / SYTHESE OTE D IFORMTIO Dy? : V V V : fictif V an en phase avec U (en vecteurs)car sur la même colonne a b c donc déphasage de V an par rapport à V de 330 soit h => Dy m= / =V an /U m =U ab /U = 3.V an /U = 3.m Yz? : V V V a b c V an =-V nb +V aa (en vecteurs) V nb en phase avec V V aa en phases avec V déphasage de V an par rapport à V de 330 soit h => Yz m= / =V aa /V m =U ab /U = 3.V an /( 3.V )= 3.m vantages de ce couplage : Répartition du courant en cas de déséquilibre au secondaire janvier 0 4
5 onstruction Electrique TS TI OURS / SYTHESE OTE D IFORMTIO V Plaque signalétique : Fréquence réseau Puissance apparente (kv) Tensions des prises de réglage entre phases primaire (V) ourant primaire nominal () Tension d isolement ouplage des enroul ts prim. et sec. Et indice horaire Tension entre phases secondaire (V) ourant secondaire nominal () Mode refroidis t O VI Mise en parallèle : Pour augmenter la puissance disponible pour un utilisateur, on peut coupler plusieurs transformateurs en parallèle. L U I I U a b l L c l L3 I I U U a l3 b c Les conditions pour pouvoir coupler transformateurs sont les suivantes : - Pour obtenir un rendement optimal de l ensemble, on utilise des transformateurs de même puissance ; - On ne peut coupler transformateurs en parallèle que s ils ont le même rapport de transformation (m ) ; - On ne peut coupler transformateurs en parallèle que s ils ont le même indice horaire (par ex : Dy avec Yz). janvier 0 5
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