les transformateurs

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Les transformateurs Les transformateurs

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Page 1: Les transformateurs

Les transformateursLes transformateurs

Page 2: Les transformateurs
Page 3: Les transformateurs

But du transformateur :

Afin de transporter l ’énergie électrique avec le moins de pertespossible.

GS3

400 V400/6 kV

élévateur

6 kV /400 V

abaisseur

Modifier, changer les tensions alternatives, les élever ou lesAbaisser.

Page 4: Les transformateurs

Symbole du transformateur :

Page 5: Les transformateurs

Transformateur de poteau 20 kV / 380 V

Page 6: Les transformateurs

Transfo tri 450 MVA, 380 kV

Partie active de transfo mono 40 MVA 162/3 Hz,

132kV/12 kV

Page 7: Les transformateurs

Transformateur triphasé 250 MVA, 735 kV d ’Hydro-Quebec

Transformateur d ’interconnexion de réseau

Page 8: Les transformateurs

Transfo mono600 kVPour

TCCHT

15 MVA, 11000V/2968V, Dy1/Dd0, 50 Hz, 30 tonnes

Page 9: Les transformateurs

Transformateursec monophasé : 1000 VA 50 Hz, 220V/110 V

Page 10: Les transformateurs
Page 11: Les transformateurs

Circuit magnétique de transformateur

triphasé à 3 colonnes

Constitution

Page 12: Les transformateurs

En pratique, on réalise les configurations suivantes:

Circuit magnétique usuel à 3 noyaux

1 2 3

Page 13: Les transformateurs

On utilise parfois des circuits magnétiques à 5 noyaux.Les 2 noyaux latéraux supplémentaires non bobinés formentun passage de réluctance faible pour le flux total, ce qui

restitue une certaine indépendance aux flux 1, 2, 3

1 2 3

Page 14: Les transformateurs
Page 15: Les transformateurs

Il serait possible d ’utiliser 3 tranfos monophasés identiques

Primaire en étoile

primaire secondaire

Les flux magnétiques 1, 2, 3 sont distincts et indépendantson dit qu ’il s ’agit d ’un transfo triphasé à flux libres

Page 16: Les transformateurs

Théoriquement, les configurations suivantes permettraient un gain sur : l ’encombrement

la masse de fer utilisé

Page 17: Les transformateurs

Couplage des transformateursCouplage des transformateurs

Page 18: Les transformateurs

Mode de connexion des Mode de connexion des enroulements triphasésenroulements triphasés

Page 19: Les transformateurs

Soit l ’enroulement basse tension secondaire et ses 3bornes a, b, c :

La tension entre l ’extrémité supérieure et l ’extrémité inférieurede la bobine placée sur le noyau 1 (a) est représentée verticalement

b

b

Bobines en étoiles notation y

c

c

n

a

n

a

Page 20: Les transformateurs

a

a

b bc c

Bobines en étoiles notation y

Page 21: Les transformateurs

a

a

bb

b

c

c

c

a

Bobines en triangles notation d

Page 22: Les transformateurs

c

bc

aa

c

b

a

b

Bobines en triangles notation d

Page 23: Les transformateurs

a

b’

b c

n

a’ c’

Enroulements en zig-zag

Page 24: Les transformateurs

a

b’

b c

n

a’ c’

Enroulements en zig-zag

Page 25: Les transformateurs

a

n

b’

b’

a

n

60°120°

Enroulements en zig-zag

Page 26: Les transformateurs

a

b’

b c

n

a’ c’

b’

a

b

c’

c

a’

Enroulements en zig-zag

Page 27: Les transformateurs

a

b’

b c

n

a’ c’

a

b

c

b’c’

a’

n

Enroulements en zig-zag

Page 28: Les transformateurs

a

b’

b c

n

a’ c’

a

b

cc’

a’

b’

Enroulements en zig-zag

Page 29: Les transformateurs

Couplage d ’un transformateur Couplage d ’un transformateur triphasétriphasé

Page 30: Les transformateurs

Les enroulements primaires d ’un transfo peuvent être reliés :

en étoile, symbole Y

en triangle, symbole D

Les enroulements secondaires d ’un transfo peuvent être reliés :

en étoile, symbole y

en triangle, symbole d

en zig-zag, symbole z

Page 31: Les transformateurs

L ’association d ’un mode de connexion du primaire avecun mode de connexion du secondaire caractérise uncouplage du transformateur (Yz par exemple).

Pour représenter le schéma d ’un transfo triphasé, on établitles conventions suivantes, on note par :

A, B, C les bornes du primaire

a, b, c les bornes du secondaire

Page 32: Les transformateurs

Représentation conventionnelle d ’un transfo triphasé

a b c

A B C

Page 33: Les transformateurs

a b c

A B C

Couplage Yy6

A

BC a

b c

Page 34: Les transformateurs

Indice horaire

Si OA est la grande aiguille (minutes) d ’une montre, oa la petite aiguille (heures)de cette montre, ici la montre affiche 6 heures, d ’où Yy6.

A

BC a

b c

o

Page 35: Les transformateurs

Indice horaire

Selon le couplage choisi, le déphasage entre tensionsphase-neutre homologues (Van et AAN par ex) est imposé.

En triphasé, les déphasages obtenus sont nécessairementdes multiples entiers de 30° (/6).

Page 36: Les transformateurs

Indice horaire

En posant l ’angle entre Van et VAN , l ’indice horaire est donc le nombre entier n tel que = n./6, avec positif,Van étant toujours prise en retard sur VAN.

varie de 0 à 330°, donc n varie de 0 à 11

VAN = aiguille des minutes placée sur 12

Van = aiguille des heures placée sur n

Page 37: Les transformateurs

Indice horaire

Suivant leur déplacement angulaire, on peut classer les transfos triphasés en 4 groupes :

1. groupe de déplacement angulaire nul : = 0 (à 2/3 près), indice horaire: 0 (à 4k près)

2. groupe de déplacement angulaire 180° (ou 60°) :indice horaire: 6 (ou 2, ou 10)

3. groupe de déplacement angulaire +30° indice horaire: 1 (ou 5, ou 9)

4. groupe de déplacement angulaire -30° (ou + 330) indice horaire: 11 (ou 7, ou 3)

Page 38: Les transformateurs

a b c

A B C

Couplage Dy11

A

C

B

a

cb

Page 39: Les transformateurs

6

12A

C

B

a

cb

6

12

Page 40: Les transformateurs

a b c

A B C

Couplage Yz11

A

BC

a

b

c

o

Page 41: Les transformateurs

a b c

A B C

Couplage Yd11

A

BC

a

b

c

Page 42: Les transformateurs

Les couplages les plus courants sont :

Yy0

Dy11

Yz11

Yd11

Page 43: Les transformateurs

Pourquoi coupler des Pourquoi coupler des transformateurs ?transformateurs ?

Page 44: Les transformateurs

S

S

Page 45: Les transformateurs

Pour que l ’on puisse coupler à vide 2 transfos triphasés,il faut que leurs diagrammes vectoriels coïncident

Même rapport de transformation

Même ordre de succession des phases

Même décalage angulaire

Ils doivent donc appartenir au même groupe

Pour avoir une répartition correcte des puissances entre les 2 transfos en charge, il faut aussi qu ’ils aient la même chute detension donc pratiquement la même tension de court -circuit.