Classement des transformateurs d’après refroidissement

Classement des transformateurs d’après refroidissement :

On utilise des symboles pour désigner le mode de refroidissement.

La 1ere lettre indique la nature de l’agent de refroidissement en contact avec les enroulements.

La 2eme  lettre indique la nature de la circulation de cet agent.

La 3eme lettre indique la nature de l’agent de refroidissement, extérieur.

La 4eme lettre indique la nature de la circulation de cet agent.

Symboles utilisés

Agent de refroidissement :

Huile minérale                    : O

Diélectrique chloré             : L

Gaz                                     : G

Eau                                     : W

Air                                      : A

Isolants solide                     : S

 Natures de la circulation :

Naturelle                             : N

Forcée                                 : F

Forcée et dirigée                 : D

Transformateurs secs

  Refroidissement naturel A N

  Refroidissement forcé    A F

Ces transformateurs sont actuellement construits suivant deux types de technologie caractérisés par le mode de protection des bobinages.

       Transformateurs imprégnés :

Figure8 : transformateur imprégnés

Les bobinages sont protégés par un vernis .l’opération de vernissage, effectués sous vide, permet une bonne imprégnation du matériel .les épaisseurs déposées sont de l’ordre de quelques dixièmes de millimètres.

Les principales fonctions du vernissage sont  l’agglomération des bobinages et la limitation des effets des agressions externes :

Poussières, humidité.

Les isolants utilisés ont en général un indice de température de 130°C à 220°C. (Classe F .H ou C).

A partir de 20 KV il y a des risques d’amorçage dus aux fissurations des vernis, aux poussières et à l’humidité.

       Transformateurs enrobés

Figure9 : transformateur enrobés

Le bobinage MT est protége par une résine d’enrobage .l’opération est la aussi effectué sous vide, permettant une bonne imprégnation et l’obtention de bobines exempte de décharges partielles. Les épaisseurs de résine sont de l’ordre de quelques millimètres. Les résines utilisées sont en général d’indice thermique 130°C ou 155°C. (Classe B ou F).

L’enrobage apporte un excellent maintien mécanique des bobinages, une bonne résistance aux courts-circuits francs, une protection réputée efficace contre les agressions externes.

L’idée d’utiliser des transformateurs secs pour faire face aux problèmes d’incendie tient au fait que les isolants solides ne peuvent pas se répondre comme les liquides ni avoir de phase gazeuse susceptible de monter en pression.

Cependant, l’expérience  montre que ces produits ne possèdent pas tous les qualités requises.

Le choix des matériaux est fait en considérant à la foi leurs caractéristiques diélectriques, mécaniques et physiques, leur endurance thermique et leurs caractéristiques de tenue au feu.

Avantage :

         Transformateurs imprégnés : pas de problèmes de fuites, de pollution et d’explosion, bonne résistance au feu, quantité de matériaux combustibles limitée.

         Transformateurs enrobés : pas de problèmes de fuites et de pollution froide, résultent bien aux pollution extérieurs, poussière, humidité.

Inconvénients :

         Transformateurs imprégnés : sensibles à l’environnement, dimensions importantes, bruits, pièces sous tension, coût élevé.

         Transformateurs enrobés : dimensions importantes, bruits, pièces sous tension, en cas d’amorçage risque d’éclatement des résines, qui peuvent dans certains cas produire des gaz toxiques, coût élevé.

1.8.2.2. Transformateurs immergés dans un liquide (le type des transformateurs qui se trouvent à l’atelier AM)

Figure10 : transformateur immergé dans un liquide

Le liquide le plus souvent utilisé comme diélectrique dans les transformateurs immergés est l’huile minérale. L’huile minérale étant inflammable, il est obligatoire de prendre des mesures de sécurité avec une protection par relais DGPT2 (détecteur de gaz, pression et température 2 niveaux).en cas d’anomalie il donne l’ordre de mise hors service du transformateur avant que la situation ne devienne dangereuse. L’huile minérale est biodégradable et ne contient ni PCB (polychlorobiphényle) qui ont conduit à l’élimination des askarels (Pyralène),ni TCB (trichlorobenzénes).le transformateur est garanti avec un seuil de PCB-PCT i 2 ppm, car le seuil de mesure actuel est 2 ppm.sur demande, l’huile minérale peut être remplacer par un autre diélectrique liquide en adaptant le transformateur et en prenant d’éventuelles précautions complémentaires.le diélectrique liquide sert aussi à évacuer les calories .il se dilate en fonction de la charge et de la température ambiante. la conception des transformateurs leur permet d’absorber les variations de volume correspondantes. Deux techniques sont employées :

         Etanche à remplissage total (ERT) jusqu’à 10 MVA

Mise au point par France Transfo, la technique du remplissage total (ERT) » sans matelas gazeux » des cuves étanches des transformateurs immergés a été adoptée par EDF en 1972.toute oxydation du diélectrique liquide par contact avec l’air ambiant est évité. Le transformateur est simplifié est simplifié, se qui traduit par :

         Une économie d’achat est un gain d’encombrement : ni assécheur d’air, ni conservateur de liquide.

         Une grande facilité de raccordement : dégagement total de la plage des bornes haute et basse tension.

         Une réduction considérable des servitudes d’entretien (simple surveillance).

La dilatation du diélectrique est compensée par la déformation élastique des parois ondulées de la cuve, parois dont la souplesse mécanique permet une variation adéquate du volume intérieur de la cuve

         Respirant  avec conservateur :

La dilatation du diélectrique se fait dans un réservoir d’expansion placé au- dessus de la cuve (ou conservateur). La surface du diélectrique peut être en contact direct avec l’air ambiant ou en être séparé par une paroi étanche en matière synthétique déformable .dans tous les cas un

Assécheur d’air (avec un produit dessiccateur) évite l’entrée d’humidité à l’intérieur du réservoir.