Transformateur de terre triphasé immergé dans l'huile

Un transformateur de terre triphasé immergé dans l'huile fournit un point neutre pour les systèmes électriques triphasés à trois fils qui ne disposent pas de connexion neutre accessible. Il est couramment utilisé avec les résistances de mise à la terre neutres, les bobines de suppression d'arc et les systèmes de protection contre les défauts de terre.

Le transformateur utilise un agencement d'enroulement en zigzag (type Z) pour fournir un chemin homopolaire défini en cas de défaut de terre. Dans les systèmes nécessitant une puissance supplémentaire de la station, le transformateur de mise à la terre peut également être conçu avec un enroulement auxiliaire pour les charges locales.

L'isolation et le refroidissement immergés dans l'huile rendent cette configuration adaptée aux sous-stations moyenne et haute tension, aux installations extérieures et aux applications où des courants de défaut de courte durée relativement élevés doivent être pris en compte.

Les plages de tension typiques du système incluent 6 à 110 kV, la tension nominale réelle, la capacité, l'impédance homopolaire, la disposition de mise à la terre et le niveau d'isolation étant déterminés à partir des spécifications du projet.

Comment fonctionne le transformateur de mise à la terre

Un système triphasé à trois fils ne fournit pas nécessairement un point neutre pour la mise à la terre des équipements. L'enroulement en zigzag crée une connexion neutre artificielle qui peut être connectée au dispositif de mise à la terre sélectionné.

Pendant un fonctionnement équilibré normal, la disposition des enroulements limite l'effet du flux homopolaire. Lorsqu'un défaut monophasé vers la terre se produit, le transformateur fournit un chemin pour le courant homopolaire à travers le circuit de mise à la terre.

Selon la conception du système, le point neutre peut être connecté à :

· Une bobine de suppression d'arc

· Une résistance de mise à la terre neutre

· Autre équipement de mise à la terre neutre

· Équipement de protection contre les défauts de terre

Le transformateur de terre fait donc partie du système de mise à la terre global, plutôt que d'agir comme un dispositif autonome de suppression des défauts.

Construction principale

Enroulement en zigzag

L'enroulement primaire utilise une connexion en zigzag dans laquelle les sections d'enroulement de phase sont disposées pour fournir les caractéristiques homopolaires requises.

Les conducteurs en cuivre et les structures d'enroulement supportées mécaniquement sont utilisés en fonction des exigences nominales de tension, de courant et de défauts de courte durée.

Noyau magnétique

Le noyau est assemblé à partir de tôles d'acier électrique. Le circuit magnétique est conçu en fonction des exigences requises en matière de tension, d'impédance, de perte, de performances thermiques et de défaut.

Isolation et refroidissement immergés dans l'huile

La partie active est installée dans un réservoir en acier rempli d'huile. L'huile isolante fournit une isolation diélectrique et transfère la chaleur des enroulements et du noyau vers le réservoir et les surfaces de refroidissement.

Le système de refroidissement est sélectionné en fonction de la puissance nominale du transformateur et des conditions d'installation.

Accessoires de réservoir et de protection

Selon la configuration et le calibre, l'équipement peut être équipé de :

·  Traversées HT/BT

· Conservateur

· Dispositif de décompression

· Relais Buchholz

· Indicateur de niveau d'huile

· Indicateur de température d'huile

· Capteurs de température

· Vanne de vidange et d'échantillonnage

· Bornes de terre

· Accessoires de levage et de transport

La liste réelle des accessoires doit suivre les spécifications techniques approuvées.

Spécifications techniques

Remarque : Les transformateurs de mise à la terre sont normalement spécifiés à partir des exigences du système de mise à la terre complet. La capacité nominale à elle seule ne définit pas le bon produit. L'impédance homopolaire, le courant de mise à la terre, la durée du défaut, le niveau d'isolation et la nécessité d'une charge auxiliaire doivent également être pris en compte.

Transformateur de mise à la terre avec ou sans charge auxiliaire

Le transformateur de terre peut être configuré uniquement pour la mise à la terre ou combiné à une fonction d'alimentation auxiliaire.

La configuration appropriée dépend de la méthode de mise à la terre et des besoins en alimentation auxiliaire de la station.

Où il est utilisé

Les applications typiques incluent :

· Sous-stations extérieures de 35 kV, 66 kV et 110 kV

· Sous-stations de distribution et de transport de services publics

· Systèmes de collecte d'énergie éolienne et photovoltaïque

· Sous-stations intensifiatrices d'énergies renouvelables

· Grandes sous-stations industrielles

· Usines métallurgiques

· Systèmes électriques miniers

· Réseaux électriques de l'industrie chimique

· Systèmes triphasés à trois fils sans point neutre accessible

Pour les projets extérieurs, la conception doit prendre en compte la température ambiante, l'altitude, le niveau de pollution, la coordination de l'isolation, les exigences en matière d'enceinte et les conditions d'installation locales.

Construction immergée dans l'huile pour les applications à haut rendement

La construction immergée dans l'huile assure à la fois l'isolation électrique et le transfert de chaleur, ce qui est utile lorsque l'équipement a une valeur nominale relativement élevée ou doit résister à un courant de mise à la terre de courte durée.

Par rapport à une construction de type sec, la conception remplie d'huile introduit également des exigences supplémentaires en matière de confinement de l'huile, d'inspection, de protection incendie et d'entretien de l'huile.

Le choix entre une construction immergée dans l'huile et une construction de type sec doit donc être basé sur la puissance électrique, les défauts, l'environnement d'installation, les exigences de sécurité incendie et les conditions de maintenance plutôt que sur une construction universellement préférable.

Capacité de fabrication et de test

Jiangshan Yulan Transformer Co., Ltd. a été créée en 1999 et fabrique des transformateurs de puissance, des transformateurs de four, des transformateurs redresseurs, des réacteurs et d'autres équipements électriques personnalisés.

Yulan dispose d'une capacité de fabrication couvrant des équipements jusqu'à la classe 110 kV, avec environ 35 000 m² de superficie de site et 15 000 m² d'espace d'atelier.

Les équipements de production et de test pertinents comprennent :

· Équipement de levage de 80 tonnes

· Système de séchage sous vide en phase vapeur de kérosène de 400 kW

· Équipement de test d'impulsions 1 200 kV

· Transformateur d'essai de tension de tenue à fréquence industrielle de 400 kV

· Groupe électrogène de test d'induction de 300 kV

· Équipement d'enroulement vertical contrôlé par ordinateur

· Équipement de refendage et de coupe transversale

· Équipement de pressage hydraulique

· Équipement d'enroulement de feuilles

L'entreprise exploite des systèmes de gestion ISO 9001 : 2015, ISO 14001 et ISO 45001 : 2018.

Pour des projets individuels, les tests en usine et la documentation peuvent être organisés conformément aux spécifications techniques convenues et aux normes applicables.

Informations sur l'acheteur pour le devis

Pour sélectionner un transformateur de mise à la terre, les acheteurs doivent fournir :

1. Tension du système

2. Tension maximale du système

3. Fréquence

4. Méthode de mise à la terre

5. Courant de mise à la terre requis

6. Durée de défaut de courte durée

7. Exigence d'impédance homopolaire

8. Capacité de transformateur requise

9. Si un enroulement auxiliaire est nécessaire

10. Niveau d'isolation

11. Installation intérieure ou extérieure

12. Température ambiante et altitude

13. Normes IEC/GB ou locales applicables

14. Tests et documentation en usine requis

Un schéma unifilaire est particulièrement utile car il montre comment le transformateur de terre sera connecté à l'équipement de mise à la terre neutre.

Foire aux questions

Qu'est-ce qu'un transformateur de terre ?

Un transformateur de mise à la terre crée un point neutre utilisable dans un système électrique qui n'a pas de neutre accessible. Le neutre peut ensuite être connecté à un équipement de mise à la terre tel qu'une bobine de suppression d'arc ou une résistance de mise à la terre.

Pourquoi utilise-t-on un enroulement en zigzag ?

La connexion en zigzag fournit le chemin homopolaire requis pour le système de mise à la terre tout en conservant le comportement prévu en fonctionnement triphasé équilibré.

Un transformateur de mise à la terre est-il la même chose qu'un transformateur de mise à la terre ?

Oui. Dans la terminologie technique internationale, le transformateur de terre et le transformateur de mise à la terre sont couramment utilisés pour la même fonction générale. Un « transformateur de mise à la terre neutre » peut également être utilisé selon le marché.

Est-ce que ça peut fonctionner avec une bobine de suppression d'arc ?

Oui. Un transformateur de terre peut fournir le point neutre requis pour une bobine de suppression d'arc lorsque le système électrique ne dispose pas de neutre accessible.

Peut-il être connecté à une résistance neutre de mise à la terre ?

Oui. Le point neutre peut être connecté à une résistance de mise à la terre lorsque la mise à la terre par résistance est sélectionnée pour le système électrique.

Le transformateur peut-il également fournir une alimentation auxiliaire ?

Il peut être conçu avec un enroulement auxiliaire lorsque le projet nécessite à la fois une mise à la terre et une alimentation de service de station. La charge auxiliaire doit être incluse dans la conception électrique initiale.

Qu’est-ce qui détermine la capacité requise ?

La capacité dépend de la charge de mise à la terre et, le cas échéant, de la charge auxiliaire. Le courant de mise à la terre de courte durée, la durée du défaut, les exigences thermiques et les exigences d'alimentation auxiliaire doivent tous être pris en compte.

Peut-il être utilisé à 110 kV ?

Une application de classe 110 kV peut être conçue en fonction du niveau d'isolation requis, du courant de mise à la terre, des caractéristiques homopolaires, du service de courte durée et des normes applicables.

Quelle norme peut s'appliquer à un transformateur de mise à la terre ?

La CEI 60076-6 inclut spécifiquement les transformateurs de terre (coupleurs neutres) dans son champ d'application. Les exigences exactes en matière de normes et de conformité doivent être confirmées à partir des spécifications du projet et de la conception documentée du produit.

À propos du transformateur Yulan

Créée en 1999, Jiangshan Yulan Transformer Co., Ltd. fabrique des transformateurs et des réacteurs pour des projets utilitaires, industriels et énergétiques.

Les ressources de production et de test de l'entreprise prennent en charge les équipements électriques personnalisés jusqu'à la classe 110 kV, y compris les produits nécessitant des dispositions de bobinage, des systèmes d'isolation, des caractéristiques de mise à la terre et des tests en usine spécifiques.

Pour un projet de transformateur de mise à la terre, Yulan peut examiner la tension du système, le courant de mise à la terre, les exigences homopolaires, la charge auxiliaire, les conditions d'installation et les normes applicables avant de préparer les spécifications techniques.