Transformateur de Distribution

Transformateur de Distribution

Les transformateurs de distribution peuvent se regrouper en 2 types principaux : le type immergé et le type sec enrobé.

Les transformateurs de distribution au sein de notre gamme sont regroupés comme suit en fonction de leur utilisation prévue :

  • Avec changeur de prises hors charge ou changeur de prises en charge
  • ONAN (naturellement refroidi) / ONAF (refroidi par ventilateur)
  • Hermétique ou conservateur Réservoir
  • Isolateur en céramique ou embrochable
  • Transformateurs hermétiques scellés au gaz
  • Transformateurs redresseurs, déphaseurs et de mise à la terre
  • Réacteurs série / shunt et transformateurs montés sur panneau

La technologie “immergée” est la plus utilisée et représente environ 80% du marché mondial des transformateurs de distribution. La distribution d’énergie de base utilise cette technologie qui bénéficie d’une longue expérience notamment dans la distribution publique et l’industrie. Ces transformateurs peuvent être équipés de relais de protection contre les défauts internes et les surcharges pour assurer la protection des biens et des personnes ainsi que de bac de rétention pour assurer la protection de l’environnement.

En Europe, les liquides diélectriques utilisés pour l’isolation et le refroidissement des transformateurs immergés sont : l’huile minérale, l’huile silicone, les esters.

L’huile minérale, issue du raffinage du pétrole, est principalement employée. L’huile silicone et les esters sont des liquides de synthèse qui sont utilisés dans le but d’améliorer le comportement au feu des transformateurs immergés. La norme NFC 27-300 et la CEI 1100 (EN 61100) définissent la classification au feu de ces liquides, en fonction de leurs caractéristiques.

Transformateurs immergés dans l'huile

Le transformateur immergé dans l’huile est constitué d’un circuit magnétique en tôles à cristaux orientés, d’enroulements en cuivre ou en aluminium, d’une cuve métallique, d’un couvercle et des bornes de raccordement MT et BT.

Cuve/Couvercle

La cuve doit être fermée à sa partie supérieure par un couvercle boulonné avec limiteur du couple de serrage évitant le fluage du joint. 

La cuve doit être conçue de façon à éviter tout risque de stagnation d’eau. 

Le bas de la cuve est renforcé pour permettre la manutention au sol avec des leviers sans risque de détérioration de l’appareil.

La partie supérieure du couvercle doit être munie de pièces de levage, percées d’un trou de diamètre minimum de 28 mm, permettant le décuvage et le levage du transformateur rempli d’huile. 

Une continuité électrique doit être assurée entre la cuve, son couvercle et le circuit magnétique. Sur le couvercle doit être prévu un orifice de remplissage, d’un diamètre minimal de 21 mm, surélevé d’au moins 30 mm par rapport au plan du couvercle et à la partie inférieure de la cuve doit être prévu un orifice de vidange fermé par un bouchon métallique assurant l’étanchéité.

Raccordement

Pour les besoins de raccordement à la moyenne tension, le transformateur de type haut de poteau est équipé de traversées en porcelaine et celui de type cabine est équipé selon les cas, soit de traversées en porcelaine, soit de prises de courants. 

Les traversées en porcelaines doivent avoir une ligne de fuite spécifique d’au moins : 

– 16mm/kV pour le transformateur à isolement normal ; 

– 25mm/kV pour le transformateur surisolé ; 

– 31mm/kV pour le transformateur spécial

Pour les besoins de raccordement BT, les transformateurs type cabine ou haut de poteau de puissance 50 à 160kVA sont équipés de traversées en porcelaine de 250 A et les transformateurs type cabine de puissance 250 à 1250kVA sont équipés selon les cas, soit de traversées en porcelaine, soit de traversées de type passe-barre suivant spécification HN 52 S62 de courant assigné égal à : 

– 1250 A pour les transformateurs de 250 à 800kVA; 

– 2000 A pour les transformateurs de 1 000 et 1250 KVA. 

Joints

Tous les joints utilisés doivent être en caoutchouc synthétique ou toute autre matière reconnue comme résistant à l’action de l’huile diélectrique utilisé à la température de fonctionnement. Sont exclus, les joints à base de matière pâteuse non polymérisable ou d’amiante. 

Prise de réglage

L’enroulement MT doit être muni, outre la prise principale, de prises correspondant à une étendue du rapport de transformation de ±5% (5 positions). Ces prises sont raccordées à un commutateur. 

Le commutateur de prises est commandé par un organe de manœuvre accessible sur le couvercle ou sur la cuve. Cette opération s’effectue transformateur hors tension. L’organe de manœuvre doit être de conception appropriée garantissant le bon fonctionnement tout en assurant l’étanchéité du dispositif et l’absence de corrosion par couple électrochimique (emploi de matériaux appropriés). 

Prise de terre des masses

Un dispositif doit être prévu pour la mise à la terre des masses et ce conformément aux dispositions de l’article 8-1 de la CEI 76-1. 

Pour le cas particulier du transformateur Haut de poteau, un trou de 8.5mm doit être percé sur l’extrémité coté BT du fond de la cuve. 

Le symbole de terre doit être gravé ou frappé à proximité immédiate du dispositif adopté.

Galets de roulements (NF C 20 -210)

Le transformateurs type cabine doit être muni de galets orientables dans deux directions perpendiculaires correspondant aux deux axes du transformateur (NF C 51-151)

Transformateurs de type sec

Le transformateur de type sec qui est destiné à être installé uniquement à l’intérieur, doit être de classe thermique F. Il peut être avec ou sans enveloppe métallique de protection. 

Lorsqu’il est sans enveloppe de protection, il doit être installé dans des armoires ou des cabines. L’enveloppe de protection doit satisfaire aux degrés de protection IP53 et IK09. 

Les prises de réglage doivent être faites de liaisons mobiles facilement accessibles. 

DISPOSITIONS GENERALES

Dispositions communes aux transformateurs cabine et haut de poteau

Distances à respecter pour les traversées

Une distance minimale dans l’air de 225 mm, doit être respectée :

  • entre pièces conductrices des traversées MT ;
  • entre les traversées BT et les pièces conductrices de traversées MT ;
  • entre la masse et les pièces conductrices de traversées MT.

Une distance minimale de 70mm entre axe des traversées BT, doit être respectée.

Pour les transformateurs de type « bord de mer », les bornes porcelaine sont à positionnement majoré ainsi que l’écartement des phases afin d’avoir une ligne de fuite sup. à 31 mm/kV (C EI 815) et un écartement de 350 mm entre axes de raccordement des phases MT. L’ensemble des pièces de raccordement est étamé (pièces cuivreuses) 

Repérage des bornes

Le repérage des bornes doit être effectué au moyen de symboles gravés sur le couvercle ou sur des plaquettes métalliques fixées par la boulonnerie de fixation des bornes ou à l’extrémité des traversées. 

Degré d’herméticité

Le transformateur immergé dans l’huile est :

  • soit à remplissage intégral, auquel cas l’équilibre des pressions (pression interne et pression atmosphérique) doit être réalisé au voisinage des conditions normales (20° C , 1 013 mbar). La mention “attention : transformateur à remplissage intégral” doit être apposée au voisinage immédiat de l’orifice de remplissage;
  • soit respirant, auquel cas le couvercle doit comporter un indicateur de niveau à flotteur, muni d’un orifice assurant la respiration du transformateur.

Huile de remplissage

L’huile minérale de remplissage doit être conforme aux dispositions de la norme CEI 296 et/ou à la norme NF C 37-101.

Mode de refroidissement

Le transformateur immergé dans l’huile doit être de mode de refroidissement de type ONAN conformément aux dispositions de l’article 3 de la CEI 76-2. 

Le transformateur de type sec doit être de mode de refroidissement de type AN ou NAN, conformément aux dispositions de l’article 9 de la CEI 726. 

Protection contre la corrosion

Les surfaces externes de la cuve et du couvercle doivent subir une opération de sablage ou grenaillage. 

Les panneaux d’ondes peuvent ne pas subir cette opération si à leur fabrication ils sont protégés contre l’apparition de traces de rouille, par huilage ou par application d’une couche de peinture antirouille. 

Le sablage ou grenaillage doit être suivi par l’application d’une peinture antirouille, les deux opérations devant intervenir le même jour. 

Le stockage après sablage d’éléments de transformateurs ou de cuves montées, n’est pas toléré. Les surfaces externes de la cuve et du couvercle doivent subir ensuite l’application, en deux couches au minimum, d’une peinture de couleur grise. 

L’application d’antirouille et de deux couches de peinture au minimum, est obligatoire pour les procédés conventionnels d’application de la peinture. Il n’est pas exigé de protection intermédiaire (antirouille) ni un nombre minimum de couches de peinture, pour les procédés spéciaux ayant reçu l’approbation du Maître d’Ouvrage ou d’un organisme mandaté par lui.  Les transformateurs doivent subir un contrôle individuel et systématique de l’épaisseur de la peinture, au moins en deux points de la cuve. Le dépôt de peinture doit être de 70 µm au minimum. 

Toute la boulonnerie doit être galvanisée.

Marquage

Le transformateur doit être muni de plaque signalétique résistant aux intempéries, fixée à un emplacement visible et donnant les indications énumérées ci-dessous, marquées de manière indélébile : 

– type du transformateur; 

– le numéro de série; 

– date de fabrication; 

– nom du fabricant ; 

– fréquence assignée (en Hz); 

– Puissance assignée (en KVA); 

– tension assignée MT (en kV); 

– tension assignée BT (en V); 

– courants primaire et secondaire (A) 

– niveau d’isolement (en kV) 

– mode de refroidissement; 

Spécification Techniques des Transformateurs de puissance MT/BT

– symbole de couplage; 

– tension de court-circuit en %; 

– nombre de phases; 

– masse totale; 

– masse de l’huile isolante (dans le cas des transformateurs immergés); – Isolement (normal, surisolé ou spécial). 

Essais

TRANSFORMATEURS TYPE IMMERGEE

N0

ESSAI

NORME DE REF CEI 76

 

ESSAIS INDIVIDUELS

 

1

Mesure de la résistance de l’enroulement

Partie 1 article 10-2

2

Mesure du rapport de transformation et controle de déphasage

Partie 1 article 10-3

3

Mesure de l’impédance de court-circuit et des pertes dues à charge

Partie 1 article 10-4

4

Mesure des pertes et du courant à vide

Partie 1 article 10-5

5

Mesure des impédances homopolaires

Partie 1 article 10-7

6

Mesure des Harmoniques du courant à vide

Partie 1 article 10-10

 

Essai de Type

Partie 1 article 10

7

Echauffement

Partie 2 article 5

8

Essais diélectriques

Partie 3 article 10-4

 

Essais spécial

 

9

Essai de tenue au court-circuit

Partie 5 article 10-4

 

TRANSFORMATEURS TYPE SEC

N0

ESSAI

NORME DE REF CEI 76

 

ESSAIS INDIVIDUELS

 

1

Mesure de la résistance de l’enroulement

article 13

2

Mesure du rapport de transformation et controle de déphasage

article 14

3

Mesure de l’impédance de court-circuit et des pertes dues à charge

article 15

4

Mesure des pertes et du courant à vide

article 16

5

Essai diéléctriques par tension appliqué

article 17

6

Essai diéléctriques par tension induite

article 18

 

Essai de Type

 

7

Essai au choc de foudre

Article 19

8

Essais d’échauffement

 article 21

 

Essais spécial

 

9

Essai de tenue au court-circuit

 article 23

 

Pour des séries de fabrication importantes des transformateurs, tout ou partie des essais précédemment décrits seront effectués par le constructeur soit en usine soit dans un laboratoire agrée. 

Le mode opératoire et la sanction des essais sont définis dans les normes C EI 76 et 726. Les essais de qualification seront effectués par un laboratoire officiel ou accrédité, éventuellement en présence de représentants du Maître d ’Ouvrage ou d’un organisme mandaté par lui.  Lesdits essais doivent être sanctionnés par : 

– Un rapport d’essais donnant les résultats détaillés des essais avec, en plus de la sanction, la mention “essai concluant” ou “essai non concluant” ; 

– Un certificat de conformité établi si tous les essais sont concluants. 

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