ELECTRIC, WITH AN EDGE
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ELECTRIC, WITH AN EDGE
Les transformateurs remplis de liquide sont utilisés dans une large gamme d’applications commerciales et industrielles. Ce transformateur électrique transmet l’électricité d’un circuit en faisant varier le niveau de tension mais pas la fréquence. Les transformateurs peuvent être classés en deux types en fonction du système de refroidissement utilisé dans le transformateur : transformateurs de type sec et remplis de liquide. Le transformateur à huile a été l’un des premiers modèles de transformateurs, et depuis lors, ils continuent d’être largement utilisés, même de nos jours.
Il améliore la sécurité et l’efficacité des systèmes d’alimentation en ajustant les niveaux de tension selon les besoins.
Les matériaux de haute qualité et les technologies de pointe de DAELIM vous offriront des années de service fiable. Lorsque vous investissez dans votre infrastructure haute tension, il est essentiel de comprendre votre transformateur pour réaliser des économies d’énergie. Regardons comment un transformateur rempli de liquide fonctionne plus en détail ci-dessous !
Pour commencer, il est préférable de revenir à ce que sont les transformateurs en général pour saisir toutes les informations disponibles. Cela facilitera grandement sa compréhension.
Alors, que sont les transformateurs ?
À l’époque, il n’y avait que quelques modèles de transformateurs, mais dans la génération actuelle, il existe de nombreux types de transformateurs développés qui remplissent différentes fonctions, services et mécanismes.
Parallèlement à cela, les transformateurs sont désormais disponibles en différentes tailles et formes. Il existe sur le marché des transformateurs aussi gros qu’une voiture, et il existe également des transformateurs aussi petits qu’un baril.
Mais quelles que soient leur forme et leur taille, tous les transformateurs ont un élément en commun, à savoir réguler les courants, les tensions ou l’électricité en général.
De plus, les transformateurs peuvent transférer l’électricité d’un circuit à l’autre en ajustant les niveaux de tension qui ne perturbent pas la fréquence. De nos jours, les transformateurs fonctionnent généralement avec l’utilisation d’une alimentation en courant alternatif.
La fluctuation de la tension d’alimentation sera également affectée par la fluctuation de la devise.
L’augmentation du courant est égale à l’augmentation de la tension, et vice versa.
Les transformateurs améliorent également la sécurité et l’efficacité des systèmes électriques grâce à la régulation des niveaux de tension en augmentant (augmentant) ou en abaissant (diminuant) les niveaux de tension si nécessaire.
En ce qui concerne la distribution d’électricité sur de longues distances, les transformateurs sont très capables de le faire.
Au cas où vous seriez confus par certaines des terminologies mentionnées, voici leurs définitions
Dans une situation où il y a un changement de liaison de flux, des forces électromotrices (FEM) seront alors induites. Ces champs électromagnétiques généreront un champ magnétique variant dans le temps.
Vous avez probablement entendu parler des champs magnétiques toute votre vie sans savoir quelle est leur signification. Eh bien, pour les transformateurs, y compris les transformateurs à huile, un champ magnétique est produit lorsque les tensions primaires entraînent un courant qui alterne à travers la bobine primaire.
Cela accompagne également les changements de courant.
La bobine du transformateur sera celle qui augmentera la force du champ magnétique lorsqu’il traversera la bobine secondaire.
Les transformateurs se composent de plusieurs parties. Avant de passer en revue ce que sont les transformateurs à huile et ce qu’ils forment, il est préférable de savoir quelles sont ses pièces individuelles pour mieux comprendre au fur et à mesure que nous avançons dans cet article.
Les transformateurs à huile ont des noyaux différents, selon le fabricant, mais la plupart des noyaux sont constitués de fer et ils sont laminés avec une feuille mince. Cela permet d’éviter la formation de courants de Foucault, ce qui est idéal pour réduire les pertes d’énergie.
Les transformateurs ont différents types de noyaux, le noyau de fer des transformateurs est généralement laminé avec une feuille mince, ce qui empêche la formation de courants de Foucault. C’est également idéal pour réduire les pertes d’énergie.
Les transformateurs ont généralement deux enroulements, appelés enroulement primaire et enroulement secondaire. Chacun d’eux a des fonctions et des objectifs différents.
Par exemple, la fonction de l’enroulement primaire est de tirer de l’énergie de sa source. D’autre part, l’enroulement secondaire est la bobine qui fournit l’énergie dans la tension convertie vers la charge.
Les transformateurs contiennent également des matériaux isolants. La majorité des transformateurs ont généralement des panneaux de presse en papier et des panneaux de transformateur en cellulose. L’isolation cellulosique combinée à l’huile minérale est généralement utilisée comme fluide de refroidissement pour les transformateurs.
De toute évidence, les transformateurs à huile contiennent de l’huile. Cela leur sert de système de refroidissement. Cependant, tous les transformateurs n’utilisent pas l’huile comme moyen de refroidissement. Certains transformateurs utilisent de l’air ou de l’air forcé comme moyen de refroidissement.
Cela sera discuté en profondeur au fur et à mesure que nous avancerons.
Le chargeur de prise est une fonction qui permet de décaper des rapports de rotation variables dans des étapes spécifiques, cela se fait en connectant un certain nombre de points d’accès.
Pour les transformateurs qui utilisent de l’huile comme un transformateur de type huile, ils contiennent des conservateurs d’huile, ce qui offre de l’espace pour augmenter la quantité d’huile à l’intérieur du transformateur lorsque vient le temps que sa température augmente.
Les conservateurs d’huile sont également connus comme des réservoirs pour l’huile du transformateur.
Les transformateurs sont équipés de reniflards qui aident à empêcher l’humidité atmosphérique de pénétrer dans les transformateurs. Cela réduit les coûts de maintenance.
Les tubes de refroidissement sont des composants qui aident également à réguler la température du transformateur. Cela inclut les tubes de radiateur externes qui peuvent provenir du refroidissement par air installé sur les parois de la cuve du transformateur.
Les ventilateurs vont alors absorber l’air en dessous et le conduire vers la partie supérieure des tubes, ce qui a pour effet de refroidir l’huile.
Pour les transformateurs à huile, les ventilateurs ne sont pas nécessaires s’ils ne fonctionnent pas à pleine charge.
Les tubes de refroidissement comprennent des tubes de radiateur externes pouvant provenir d’un refroidissement par air installés sur les parois de la cuve du transformateur. Les ventilateurs vont absorber l’air en dessous et le forcer à aller sur la partie supérieure des tubes qui refroidit l’huile.
Si le transformateur n’est pas complètement chargé, les systèmes de refroidissement peuvent fonctionner avec ou sans ventilateurs.
Le relais Buccholz est un dispositif de sécurité utilisé pour les transformateurs à huile afin de protéger le transformateur des défauts les plus susceptibles de se produire à l’intérieur du transformateur. Ces défauts peuvent aller de défaillances d’isolation, de pannes d’impulsion et bien d’autres.
La fonction des évents d’explosion est d’empêcher la libération d’une pression excessive qui se forme à l’intérieur du transformateur.
Maintenant que vous connaissez les différentes parties des transformateurs, comprendre les transformateurs à huile sera beaucoup plus facile ! Mais si jusqu’à présent vous êtes encore confus et que vous avez des questions, vous pouvez facilement contacter l’équipe de professionnels de DAELIM pour des réponses immédiates.
Alors, qu’est-ce que le transformateur à huile ?
Ce type de transformateur est essentiellement un transformateur qui utilise l’huile comme moyen de refroidissement. Les transformateurs à huile sont connus pour être efficaces même à des charges élevées en raison de leur moyen de refroidissement efficace qui les aide à réguler les températures élevées.
Les exemples ci-dessous sont des transformateurs de distribution qui utilisent l’huile comme système de refroidissement.
Les transformateurs de distribution 10 KV sont des appareils électriques qui jouent un rôle vital dans le réseau de distribution et l’alimentation électrique des entreprises industrielles et minières. Cela est dû à leur taille compacte qui est très différente de celle des autres transformateurs de distribution.
En parlant de compactabilité, sa construction est un design simple mais moderne. De plus, vous n’avez pas à vous soucier du bruit puisque les transformateurs de distribution de 10 KV produisent un faible bruit, mais cela ne signifie pas qu’ils fonctionnent en moyenne.
Les transformateurs de distribution 10 KV ont un type scellé et conservateur, ce qui vous donne le dessus.
Voici les applications courantes des transformateurs de distribution triphasés 10 KV :
Basé sur le KV seul, le transformateur de distribution triphasé 20 KV est légèrement plus polyvalent, puissant et efficace que la variante 10 KV.
Le transformateur de distribution triphasé 20 KV a plus de capacités d’alimentation et il est plus efficace pour contrôler les qualités de tension. De plus, les transformateurs de 20 KV peuvent dégrader l’énergie électrique déjà perdue dans le système.
C’est très bien car cela aide à économiser l’énergie, ce qui réduit les frais de construction.
Les transformateurs de distribution triphasés de 35 KV dépassent les deux transformateurs ci-dessus car ils ont le KV le plus élevé de tous. Ce transformateur est conforme aux normes ANSI C57.12.00, IEC60076, GB1097 et GBT6451.
De plus, la perte à vide et la perte en charge sont plus faibles. Ils sont haut de gamme, sûrs à utiliser et largement utilisés dans le monde entier.
Ainsi, vous pouvez vous attendre à ce que la distribution triphasée de 35 KV soit fiable, tout comme les deux autres transformateurs à huile de cette liste.
Les transformateurs à huile sont des transformateurs qui utilisent de l’huile pour isoler les transformateurs afin de l’empêcher d’atteindre des niveaux de température élevés ou de surchauffer. Les transformateurs à huile sont conçus pour être durables et résistants aux températures élevées.
Cependant, il y a des cas où la capacité d’huile n’est pas suffisante pour refroidir le transformateur pendant de longues périodes, c’est pourquoi certains consommateurs ajoutent des tubes de refroidissement comme des ventilateurs, des radiateurs externes et d’autres pour faire circuler l’huile à travers le processus de convection.
Un transformateur de type huile doté de conservateurs d’huile peut être ajouté avec un relais de détecteur de gaz pour la sécurité de sa surveillance. Cela vous alertera s’il y a une augmentation de gaz à l’intérieur des transformateurs, cela se produit lorsqu’il est en surchauffe.
Cela déclenche également les disjoncteurs pour activer ou couper l’alimentation du transformateur. Pour les transformateurs qui n’ont pas de relais de détection, il y a généralement un autre relais intégré dans le transformateur qui remplit la même fonction mais alarme d’une manière différente.
Comme la plupart des transformateurs, les transformateurs à huile fonctionnent selon le même principe que les autres transformateurs, mais au lieu de l’air, ce type de transformateur utilise l’huile comme moyen de refroidissement, qui est connu pour être très efficace.
Les transformateurs remplis de liquide sont également appelés transformateurs refroidis par liquide. Étant donné que le liquide, généralement de l’huile, contenu dans le transformateur le refroidit. Ces transformateurs sont durables et peuvent être installés à l’intérieur ou à l’extérieur dans des environnements sévères. Il nécessite peu d’entretien et a une durée de vie pouvant aller jusqu’à 35 ans.
Un transformateur rempli de liquide a pour fonction principale de convertir l’énergie électrique de la tension de niveau de distribution en tension de niveau d’utilisation. Des cotes supérieures sont disponibles pour les transformateurs remplis de liquide. L’huile minérale isolante est une huile de transformateur remplie de liquide standard. Des huiles de silicium, des esters et d’autres matériaux, bien que plus coûteux, peuvent également être utilisés.
Bien que les transformateurs de puissance de type liquide soient disponibles depuis près d’un siècle, de nouvelles améliorations technologiques ont renforcé leur utilité. Les enroulements et le noyau d’un transformateur rempli de liquide sont entièrement immergés dans le liquide. Il sert à la fois de fluide de refroidissement et d’isolant pour limiter les courants vagabonds.
Les transformateurs remplis de liquide, également appelés transformateurs à huile, ont une longue durée de vie, avec une durée de vie moyenne de 25 ans. Très probablement, il peut avoir une durée de vie de 35 ans et plusieurs autres avantages. Cette technologie est peu coûteuse, flexible et simple à entretenir.
Les transformateurs de sous-station remplis de liquide sont utilisés dans une large gamme d’applications commerciales et industrielles. Lorsqu’une plus grande capacité est requise, des transformateurs remplis de liquide sont utilisés car ils sont nettement plus efficaces dans cette application. Ils sont également utilisés à l’intérieur et à l’extérieur et remplissent diverses fonctions.
Les transformateurs remplis de liquide triphasés sont utilisés dans des applications telles que les machines minières, automobiles et de chaîne de montage. Ils sont souvent situés à l’extérieur en raison de leurs qualités de refroidissement et d’isolation supplémentaires. Les transformateurs à huile sont conçus pour supporter des températures extrêmes et des charges sévères tout en conservant leur intégrité structurelle, électrique et mécanique.
De plus, les transformateurs remplis de liquide ou remplis d’huile sont également fréquemment couplés à d’autres équipements entrants ou sortants pour abaisser la tension de service. Les propriétés de refroidissement des transformateurs remplis de liquide sont généralement inférieures à celles d’un transformateur de type sec de même puissance.
Les transformateurs sont des dispositifs qui permettent à l’électricité d’être utilisée efficacement par des éléments qui ne peuvent gérer que l’électricité basse tension. Actuellement, deux types de transformateurs sont utilisés, les transformateurs à sec et les transformateurs à huile. En outre, ils servent tous les deux le même objectif, mais il existe des distinctions importantes entre eux. Jetez un bref coup d’œil aux différences entre un transformateur de type sec et un transformateur rempli de liquide.
Les transformateurs de puissance de type sec ont généralement été utilisés dans les applications de construction à basse et moyenne tension. Les surtensions et les courts-circuits ne sont pas un problème pour certains éléments à bobine coulée présents dans les systèmes de type sec. De plus, les systèmes secs évitent les risques environnementaux associés aux fuites et aux déversements puisqu’ils n’utilisent que de l’air. Ainsi, ils sont suggérés pour la distribution électrique intérieure en raison de leur sécurité accrue.
Le fluide de refroidissement des transformateurs de type sec est généralement l’air. Ils sont donc également connus sous le nom de transformateurs refroidis par air. Le refroidissement par air naturel et le refroidissement par air forcé sont les deux modes de refroidissement des transformateurs de puissance de type sec. De plus, le transformateur peut fonctionner en continu pendant de longues périodes de refroidissement naturel à l’air et maintenir sa capacité nominale dans des conditions typiques.
Un transformateur refroidi par air est plus gros qu’un transformateur rempli de liquide avec la même capacité et la même tension, ce qui le rend inadapté aux sites à espace restreint. Il a une puissance maximale de 3 MVA. Les transformateurs secs de plus grande capacité doivent utiliser des systèmes de soufflage d’air pour refroidir le noyau et les enroulements. En raison de ces contraintes, de nombreux experts proposent 2,5 MVA comme point de transition pour les marchandises sèches et humides.
Les remplis de liquide sont souvent plus efficaces que les types secs et ont une durée de vie plus longue. Les qualités de refroidissement des transformateurs remplis de liquide sont inférieures à celles d’un transformateur de type sec de même calibre. Le liquide est un moyen de refroidissement plus efficace que l’air pour réduire considérablement les points chauds dans les serpentins. De plus, les appareils remplis de liquide ont une plus grande capacité de surcharge.
Lorsqu’ils sont utilisés pour des applications extérieures, les convertisseurs remplis de liquide et d’huile sont souvent l’option la moins coûteuse. Alors que les transformateurs de type sec offrent de nombreux avantages tels que la sécurité, leur tension nominale et leur compacité sont limitées. Les transformateurs remplis de liquide peuvent supporter des charges électriques nettement plus élevées et avoir des tensions nominales plus élevées.
Les transformateurs remplis de liquide ont des huiles de transformateur ou un fluide diélectrique qui ont des points d’éclair élevés et un effet environnemental partagé. Les clients haute tension peuvent simplement recycler ou reconditionner les transformateurs remplis de liquide. De plus, en raison de la réduction du bruit de fonctionnement, les transformateurs remplis de liquide conviennent à une utilisation en intérieur. Ces transformateurs durent plus longtemps que les produits de type sec.
Les fluides diélectriques inflammables et écologiquement dangereux constituaient un inconvénient majeur pour les transformateurs remplis de liquide. Un transformateur qui fuit de l’huile minérale a le potentiel de déclencher un incendie. Comme alternatives plus sûres aux liquides typiques, vous pouvez utiliser des liquides ininflammables et biodégradables.
Les transformateurs remplis de liquide ininflammable sont constitués de silicone, de perchloroéthylène, d’hydrocarbures à haute température et d’huile-perchloroéthylène. Tous ces fluides sont résistants au feu et sans danger pour l’environnement. Ceux-ci sont fabriqués à partir de graisses animales et d’huiles végétales, moins nocives pour l’environnement que les huiles.
Les fluides biodégradables sont remplis des fluides diélectriques moins inflammables mentionnés précédemment. Les avantages de l’utilisation de ces transformateurs de fluide comprennent un incendie et des points d’éclair plus importants. Il réduit les problèmes d’inflammabilité et d’absorption environnementale élevée car ils proviennent d’une ressource sans toxines.
Quel que soit le transformateur de distribution que vous choisissez, vous devez maintenir un entretien rigoureux. Un programme d’inspection annuel pour s’assurer que les transformateurs fonctionnent en toute sécurité et à leur capacité maximale.
Les biphényles polychlorés sont un produit chimique artificiel produit initialement il y a plus d’un siècle. Ceux-ci ont été découverts pour avoir des propriétés favorables, conduisant à leur utilisation généralisée. Les PCB étaient autrefois utilisés comme huile de transformateur en raison de leur rigidité diélectrique élevée et de leur ininflammabilité. Pourtant, les PCB sont nocifs pour l’homme. L’exposition chronique aux PCB peut entraîner une toxicité telle que l’hépatotoxicité et la neurotoxicité.
D’autre part, le liquide de transformateur de silicone est à la fois chimiquement et thermiquement inerte. Grâce à des tests approfondis, la sécurité du liquide de silicone a été confirmée. Le silicone est un matériau exceptionnellement sûr pour les transformateurs en raison de son faible taux de dégagement de chaleur. De plus, il fait partie des composés commerciaux les moins dangereux. En raison de sa compatibilité écologique, le silicone est une alternative environnementale sûre.
L’huile utilisée dans les transformateurs est appelée huile de transformateur, mais son nom est spécifiquement huile minérale.
Les transformateurs ci-dessus utilisent de l’huile en raison de sa compatibilité. L’huile minérale est considérée comme beaucoup plus efficace que les autres types d’huile en raison de ses meilleures propriétés électriques et de refroidissement.
L’huile minérale peut être chère, mais quoi qu’il en soit, elle assure le meilleur moyen de refroidir les transformateurs. Il existe des alternatives disponibles mais elles sont moins efficaces, et certaines sont encore plus chères.
Dans cette section, vous apprendrez les principales différences entre les deux types de transformateurs populaires.
Les transformateurs de type sec utilisent de l’air ou de l’air forcé comme moyen de refroidissement, ce qui signifie qu’ils coûtent moins cher et sont respectueux de l’environnement. Cependant, ils sont connus pour être moins efficaces par rapport à l’huile minérale.
En termes de maintenance, le transformateur à sec nécessite moins d’entretien que le transformateur à huile. Seul le fluide de refroidissement du transformateur de type huile nécessite un entretien régulier.
En ce qui concerne le bruit, les transformateurs de type sec produisent plus de bruit que les transformateurs de type huile car l’air qui se déplace fait bouger et vibrer les pièces à l’intérieur, ce qui crée des bruits de cliquetis métalliques.
Les transformateurs de type sec sont moins efficaces en raison de leur taille et de leurs tensions nominales limitées, ce qui les rend sujets à la surchauffe en cas de surcharge. L’air pulsé est moins efficace lorsqu’il s’agit de refroidir à des surcharges élevées.
Ce qui entraîne des pertes électriques élevées et une maintenance plus coûteuse de l’alimentation électrique.
En ce qui concerne le prix et le budget, les transformateurs de type sec sont plus chers, car vous n’avez pas besoin d’acheter d’huile minérale, ils peuvent être utilisés en public et ils ne sont pas inflammables.
Les transformateurs de type huile sont le meilleur choix pour les capacités de surcharge, car leur isolation les aide à fonctionner à des températures élevées, avec lesquelles les transformateurs de type sec ont du mal.
Bien que l’huile minérale soit généralement efficace comme huile de transformateur, elle présente certains inconvénients. Il a un point d’éclair relativement bas par rapport à certaines alternatives, ce qui le rend combustible. En raison de l’inflammabilité de l’huile de transformateur, il est souvent interdit de l’utiliser à l’intérieur des bâtiments ou des structures. Un transformateur rempli de liquide mal protégé peut potentiellement exploser.
À mesure que les gens se préoccupent davantage de la sécurité incendie dans et autour des bâtiments, ils peuvent avoir des problèmes avec les transformateurs remplis de liquide. Étant donné que les unités de type liquide utilisent un milieu de refroidissement liquide qui pourrait s’enflammer, la protection contre les incendies est particulièrement critique. Des bacs de confinement et d’autres mesures de sécurité étaient nécessaires pour les transformateurs remplis d’huile.
Les règles d’incendie exigent fréquemment que les transformateurs installés dans les bâtiments utilisent un liquide moins inflammable ou qu’il s’agisse de transformateurs de type sec sans fluide du tout. Les installations intérieures ont été jugées dangereuses pour les risques d’incendie et l’exposition au fluide diélectrique. Mais, de nombreux substituts d’huile minérale sont maintenant accessibles.
Les esters synthétiques et l’acide gras pentaérythritol tétra sont naturellement composés et développés comme substitut d’huile minérale populaire. Ils sont utilisés explicitement dans les applications à haut risque d’incendie. Même si vous l’avez à l’intérieur, en raison de leur point de feu supérieur à 300 °C, ils sont également facilement décomposables. Des huiles à base de silicone ou de fluorocarbone, moins inflammables, sont également utilisées. Cependant, ils sont plus coûteux et moins biodégradables que les esters.
Les transformateurs à huile ont leurs avantages et leurs inconvénients, et selon votre projet ou la façon dont vous prévoyez de l’utiliser, assurez-vous de tenir compte de ses inconvénients pour vous assurer de tirer le meilleur parti des performances du transformateur.
Les transformateurs remplis de liquide utilisent de l’huile isolante, qui est une huile qui reste stable à des températures élevées. C’est pourquoi ce type de transformateur est fortement recommandé pour les projets à grande échelle. Cependant, de nombreuses variables doivent être prises en compte lors du choix du type de transformateur à choisir. Vous devez tenir compte de la tension nominale et de la capacité, de l’emplacement du transformateur et de l’encombrement.
Nous proposons une sélection complète de transformateurs remplis de liquide utilisant de l’huile minérale ou un fluide synthétique pour répondre à vos besoins chez DAELIM. Pour vos transformateurs de distribution étendus, nous avons l’intention de fournir l’efficacité requise dans les applications industrielles et commerciales.
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