ELECTRIC, WITH AN EDGE
La capacité nominale du transformateur est la valeur de la puissance apparente entrée dans le transformateur, y compris la puissance active et la puissance réactive absorbées par le transformateur lui-même.
Les méthodes pour juger de la capacité d’un transformateur comprennent :
1) Mesurer la résistance en courant continu du transformateur pour déterminer la capacité du transformateur ;
2) La mesure avec un testeur de capacité est effectuée par un test de faible courant de court-circuit en utilisant un testeur de capacité de transformateur.
Dans la pratique, il est nécessaire de déterminer la capacité réelle du transformateur sans la plaque signalétique ou si la plaque signalétique ne correspond pas.
Il existe de nombreux types de méthodes de mesure, dont la plupart nécessitent des tests et des calculs complexes, et ne sont pas facilement exploitables sur site.
Cet article présente deux méthodes pratiques de test de la capacité des transformateurs qui sont actuellement disponibles.
La formule pour calculer la capacité nominale d’un transformateur triphasé est la suivante
Dans la formule, SN est la capacité nominale du transformateur, et l’unité est le kVA ;
UN est la tension nominale du transformateur, l’unité est le kV, le transformateur abaisseur peut être choisi parmi 6, 10, 20, 35, 66, 110, 220, 330, 500 kV ;
IN est le courant nominal du transformateur, en A.
Il ressort de la formule (1) que pour calculer SN, seules les données de IN peuvent être obtenues. UN est une valeur connue, et puisque UN est connecté au système électrique, il n’est pas possible que le transformateur s’écarte largement de la tension du système.
A partir de la définition de l’impédance de court-circuit du transformateur, on peut savoir que la formule de calcul de l’impédance de court-circuit Uk est :
Dans la formule, Uk est l’impédance de court-circuit, et le transformateur commun à bain d’huile de 1600 kVA et moins est de 4% ou 4,5% ;
U1 est la valeur de tension du côté primaire lorsque la tension est appliquée au côté primaire du transformateur, le côté secondaire est court-circuité et son courant de court-circuit atteint la valeur nominale ;
UN est la valeur de la tension nominale du côté primaire du transformateur.
Le principe du test de court-circuit est analysé ci-dessous. Le principe du test du courant nominal de court-circuit est illustré à la figure 1.
Dans la figure 1, I1N et I2N sont les courants primaires et secondaires nominaux du test de court-circuit nominal, respectivement.
En supposant que le transformateur testé est de 1000 kVA, I1N et I2N peuvent atteindre 57,7 et 1448 A, respectivement.
On peut voir que dans les conditions nominales, le courant et la capacité d’alimentation du test de court-circuit sont importants.
(1) En utilisant le courant nominal pour le test de court-circuit, la capacité d’alimentation du test Sk doit être déterminée selon la formule (3), c’est-à-dire,
Dans la formule, Uk est le pourcentage de tension d’impédance, et il est de 4,5% pour un transformateur à bain d’huile de 1000 kVA ;
Kk est le facteur de capacité du courant d’essai, 0,062 5~1,0, généralement 1,0 dans la mesure du possible ;
Ka est le facteur de transformation, généralement 1,2~1,3 ;
Kb est un facteur de sécurité, de préférence 1,0~1,1 ;
SN est la capacité nominale du transformateur testé.
Il ressort de la formule (3) que pour un transformateur de 1000 kVA, la capacité d’alimentation requise pendant le test de court-circuit
Sk=1 000×4.5%×1.0×1.2×1.1=59.4kVA.
La capacité d’essai calculée est très importante, et il est difficile d’obtenir cette condition sur le site d’essai de l’utilisateur.
(2)Lorsque la tension et le courant du transformateur sont dans la plage nominale pour le test de court-circuit, la tension et le courant ont une relation linéaire proportionnelle, c’est-à-dire que le courant augmente avec l’augmentation de la tension de test du côté primaire, et un faible courant de court-circuit peut être utilisé pour le test de court-circuit, comme le montre la figure 2. On obtient donc
Dans la formule, U1′ est la valeur de la tension côté primaire de l’essai de faible courant de court-circuit, et I1′ est la valeur du courant côté primaire de l’essai de faible courant de court-circuit.
On peut déduire de la formule (4) que la valeur du courant côté primaire de l’essai de courant de court-circuit nominal est de
A partir des équations (1) et (5), la formule de la capacité nominale peut être déduite comme suit
À partir des équations (2) et (6), on peut déduire que la formule de calcul de la capacité requise du transformateur est la suivante
Exemple Maintenant, un transformateur à bain d’huile est testé avec un faible courant de court-circuit, son Uk=4.5%, UN=10 kV.
Les données mesurées sont : U1’=5,63 V (le facteur de puissance a été considéré), I1’=0,45 A, alors la capacité SN= 3 × 10 000 × 10 000 × 4,5%/5,63 × 0,45=622 966 VA. La capacité nominale correspondant à ce transformateur devrait être de 630 kVA.
Selon la formule (7), comme la caractéristique d’impédance du transformateur testé Uk est fixe, et que la tension U1′ appliquée pendant le test est faible, la valeur de I1’/U1’=K1 est stable, et UN est un nombre connu.
Par conséquent, on conclut que SN est proportionnel à Uk, c’est-à-dire,
On peut donc en déduire que l’impédance de court-circuit du transformateur est de
La mesure de la résistance CC de l’enroulement du transformateur est un élément de test essentiel du transformateur.
Grâce à la mesure de la résistance CC, il est non seulement possible de savoir s’il y a un court-circuit entre phases ou entre spires à l’intérieur du transformateur, mais aussi d’analyser la capacité du transformateur par comparaison.
Plus la capacité du transformateur est grande, plus les valeurs de la résistance CC primaire et secondaire sont petites, ce qui est inversement proportionnel.
Lors du test, il suffit de tester la valeur de résistance CC du transformateur à tester conformément aux réglementations, et de comparer la valeur moyenne de la valeur de résistance CC de l’engrenage intermédiaire du côté haute tension et la valeur moyenne de la valeur de résistance CC du côté basse tension avec la valeur moyenne de référence du transformateur correspondant, c’est-à-dire que la plage de capacité du transformateur peut être analysée.
Cette méthode est simple et pratique à utiliser sur place, mais elle présente également certaines limites.
Parce qu’il y a de nombreux fabricants de transformateurs, il y a de nombreux types de spécifications de transformateurs, la même capacité, différents fabricants, et différentes spécifications et modèles de transformateurs ont un certain écart dans la valeur de résistance. Il n’y a pas de limite stricte sur la valeur de résistance des transformateurs dans la norme nationale chinoise pour les transformateurs. La valeur de résistance du transformateur du fabricant et du modèle est relativement difficile.
Par conséquent, l’évaluation de la capacité nominale du transformateur par la méthode simple d’évaluation de la capacité du transformateur par la valeur de résistance CC ne peut que faire un jugement préliminaire sur la capacité nominale du transformateur de distribution conventionnel.
Actuellement, il est recommandé d’utiliser le principe du faible courant de court-circuit avec le dispositif de test de capacité de transformateur pour tester la capacité du transformateur.
Parfois, le problème de la falsification des données de la plaque signalétique du transformateur est rencontré, incluant principalement la falsification de la capacité nominale du transformateur et la falsification simultanée de la capacité nominale du transformateur et de la tension d’impédance.
(1) Pour ceux dont seule la capacité nominale du transformateur est fausse, la capacité mesurée du transformateur peut être mesurée en entrant directement les données incluant la tension d’impédance avec le testeur de capacité.
(2) Si le transformateur et la capacité nominale sont faux ensemble, la tension d’impédance doit être analysée plus en détail.
Pour analyser la tension d’impédance, les données comprenant la capacité nominale et la tension d’impédance sur la plaque signalétique du transformateur peuvent être entrées dans le testeur de capacité pour mesurer si la tension d’impédance du transformateur est normale.
Selon la relation entre la tension d’impédance du transformateur et la capacité nominale, si la tension d’impédance mesurée et la tension d’impédance standard nationale du transformateur correspondant ont une déviation de 10~15%, on peut en déduire qu’il y a un problème avec la capacité nominale du transformateur et la tension d’impédance.
A ce moment, la tension d’impédance de la norme nationale est utilisée pour tester la capacité du transformateur.
La tension d’impédance sur la plaque signalétique n’est pas utilisée.
Lors de l’analyse de la capacité, il est impossible de déterminer si la tension d’impédance nominale sur la plaque signalétique est vraie. En général, un dispositif de test de capacité doit être utilisé pour mesurer la perte de charge du transformateur et la valeur de la tension d’impédance pour comparaison.
Pour les transformateurs spéciaux de grande capacité, la difficulté du test de capacité est principalement le jugement de la valeur de la tension d’impédance.
Dans le cas de la valeur de tension, il y a également un gros problème à utiliser la valeur de tension d’impédance nominale sur la plaque signalétique du transformateur comme valeur de test :
(1) La valeur nominale de la tension d’impédance sur la plaque signalétique du transformateur peut être une fausse valeur ;
(2) Il y a également un grand risque à juger la valeur de la tension d’impédance nominale sur la plaque signalétique du transformateur par expérience.
Par conséquent, pour le test des transformateurs spéciaux de grande capacité, selon la situation réelle, vous pouvez d’abord utiliser un testeur de capacité pour tester la valeur de tension d’impédance du transformateur, puis utiliser la valeur de tension d’impédance testée comme l’une des données d’entrée, et utiliser le testeur de capacité de transformateur pour tester la capacité du transformateur spécial. la taille de.
La capacité des transformateurs conventionnels de petite capacité peut être jugée par une méthode simple de jugement de la capacité des transformateurs avec des valeurs de résistance empiriques.
Pour un jugement plus scientifique, il est recommandé d’utiliser un dispositif de test de capacité de transformateur de distribution basé sur l’impédance de court-circuit à tester.
Lorsque l’on rencontre des circonstances particulières, comme le test de capacité de transformateurs de grande capacité ou spéciaux, en plus de l’utilisation du testeur de capacité existant, il est nécessaire d’utiliser diverses informations pour aider le jugement, y compris la taille du transformateur, et s’il y a un témoin pour soutenir les fausses informations du transformateur, etc. pour faire un jugement complet. Lorsque les conditions le permettent, la participation et le soutien des fabricants de transformateurs sont également nécessaires.
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