Transformation MT/BT

Question 1

Quels sont les types de connexion sur un transformateur triphasé?

Answer 1

• Etoile
• Triangle
• Zigzag

Question 2

Quel est le symbole d’une connexion Etoile et quel en est le schéma de raccordement ?

Answer 2

Question 3

Quel est le symbole d’une connexion Triangle et quel en est le schéma de raccordement ?

Answer 3

Question 4

Quel est le symbole d’une connexion Zigzag et quel en est le schéma de raccordement ?

Answer 4

Question 5

Quel est la signification du symbole de couplage d’un transformateur?

Answer 5

• 1ère lettre “MAJUSCULE” = connexion primaire
• (N) = si présent, neutre sorti au primaire
• 1ère lettre “minuscule” = connexion secondaire
• (n) = si présent, neutre sorti au secondaire
• valeur chiffrée = indice horaire = x30° de déphasage entre primaire et secondaire

Lettres de connexion:
D = triangle
Y = étoile
Z = zigzag

Exemples de couplages: Dyn11, Dyn5, YNy0, Yzn5

Question 6

Quels avantages pour la connexion Etoile?

Answer 6

• plus économique pour les transformateurs de haute tension
• a un point de neutre disponible
• permet la mise à la terre directe ou la mise à la terre à travers une impédance
• permet de réduire le niveau d’isolation du neutre (isolation graduée)
  (- permet de loger les prises d’enroulement et les changeurs de prises à l’extrémité neutre de chaque phase)???

Question 7

Quels avantages et désavantages pour la connexion Triangle?

Answer 7

Avantages:

• plus économique pour un enroulement à courant fort et à basse tension
• combiné avec un enroulement à couplage étoile, réduit l’impédance homopolaire dans cet enroulement
• si la connexion est réalisée à l’aide de transformateur monophasé, en cas de perte d’une unité, les deux autres phases peuvent continuer à transmettre de la puissance.

Désavantages:

• absence de neutre
• en cas de surtension transitoire, l’absence de neutre fait que les tensions dans les différents enroulements ne sont pas égales. La tension phase neutre peut devenir particulièrement élevé. Il faut donc augmenter les distances d’isolement en conséquence, ce qui entraîne un surcoût. Pour ces raisons, les enroulements triangle sont généralement limités à des systèmes ayant une tension maximale phase à -phase inférieure à 345 kV.

Question 8

Quels avantages pour la connexion zigzag?

Answer 8

• peut recevoir une charge de courant de neutre avec une basse impédance homopolaire inhérente
• réduit le déséquilibre de tension dans les réseaux où la charge n’est pas répartie également entre les phases.

Question 9

Quels usages pour certains couplages?

Answer 9

Dans le réseau THT: le couplage YNyn0 ou YNyd5 est souvent utilisé pour limiter le besoin en isolation des transformateurs à cause de la haute tension d’une part et fournir une mise à la terre de faible impédance d’autre part

Entre THT et MT : un couplage Yy0 est adapté pour les mêmes raisons que précédemment. De plus les réseaux haute tension présentent normalement peu de dissymétrie : il n’est pas nécessaire de les compenser avec un enroulement triangle

Distribution < 250kVA : Le couplage Yz5 est utilisé pour les transformateurs de distribution électrique d’une puissance inférieure à 250 kVA. Les propriétés de rééquilibrage de la tension sont en effet très utile dans un réseau de distribution où les charges ne sont pas forcément également réparties entre les différentes phases.
Distribution >250kVA : Le couplage Dy5 est utilisé pour les transformateurs de distribution électrique d’une puissance supérieure à 250 kVA. L’économie de cuivre par rapport au couplage Yz5 devient alors intéressante, un Dz5 serait difficile pour les petites puissantes car le diamètre du câble des enroulements deviendrait trop faible

Association avec des moteurs: un couplage Yd5 est privilégié, tout comme pour la connexion des générateurs électriques des centrales électriques : du côté où le courant est fort on connecte en triangle pour le réduire, côté haute-tension on connecte en étoile pour la réduire

Les transformateurs alimentant le réseau auxiliaire d’une centrale électrique peuvent être connectés en étoile-étoile, étoile-triangle ou triangle-triangle. Ce dernier est privilégié pour les grandes puissances. La faible taille de ce type de réseau n’impose pas de mettre à la terre les transformateurs

Question 10

Comment calculer le Icc au secondaire d’un transformateur triphasé?

Answer 10

On admet puissance disponible au primaire est infinie.

Question 11

Quels sont les rapports entre nombre d’enroulements, tensions et intensités?

Answer 11

N1/N2 = U1/N2 = I2/I1

Question 12

Quelles intensités nominales pour les cartouches fusibles côtés HT (max autorisée) et BT (max pour sélectivité avec HT) pour les transfo 63kVA, 250kVA, 630kVA et 1000kVA?

Answer 12

63kVA:
HT 6A pour 20kV, 6A pour 16kV, In = 2.2A
BT 100A, In = 90A, Icc = env 2kA

250kVA:
HT 16A pour 20kV, 20 à 25A pour 16kV, In = 8.8A
BT 250A, In = 361A, Icc = env 8kA

630kVA:
HT 40A pour 20kV, 40 à 50A pour 16kV, In = 22A
BT 630A, In = 909A, Icc = 15 à 19kA

1000kVA:
HT 63A pour 20kV, 63 à 80A pour 16kV, In = 36A
BT 630A, In = 1443A, Icc = 24 à 27kA

Question 13

Quelle règle empirique de dimensionnement du fusible HT?

Answer 13

In fusible = 2 à 3x In HT transfo

Question 14

Quels couplages sont habituels?

Answer 14

Dyn5 et Dyn11

Question 15

Quelles sont les règles pour la mise en // de transformateurs?

Answer 15

1) même U primaire
2) même rapport de transformation (< 0.5% de diff)
3) rapport de puissance max 3
4) Ucc/Ecc semblable (<10% diff)
5) même indice horaire
6) mise en phase

Question 16

Quel est le principe de base du transformateur?

Answer 16

Le courant alternatif du primaire crée un flux magnétique dans le noyau de fer qui par induction crée une tension dans le secondaire

Question 17

Quelles sont les pertes d’un transformateur?

Answer 17

1) pertes fer (à vide)
- magnétique: circulation du flux engendre perte par hystérésis
- courant de Foucault: limitation avec noyau de fer feuilleté

2) pertes cuivre (en charge)
- effet Joule, échauffement des enroulements

Question 18

Quelles sont les conditions d’accès au raccordement MT?

Answer 18

Cela dépend des GRD:

• Romande Energie : puissance souscrite ≥ 500 kW + conso annuelle ≥ 1.5 GWh
• SiL (SI de Lausanne) : puissance souscrite ≥ 1000 KVA
• SIG: puissance raccordée 500 kVA
• SEIC: puissance souscrite > 800kVA + conso annuelle ≥ 2GWh
• …

Question 19

Quelles sont les caractéristiques du local MT/BT?

Answer 19

Murs/sol/plafond EI90
Porte EI30
Libre accès au local trappe/porte assez grand pour permettre le passage du transfo
Tous les éléments métalliques (porte, grilles, supports de câbles, caracasse EA BT, etc) sont mis à l’équipo 16mm2
Les éléments MT (carcasse transfo, point milieu transfo, cellules MT) sont mis à terre 50mm2
Réalisation d’une terre de fondation maillée (3-4m) et 2 raccordements à la barre principale de terre en 50mm2
Blindage transfo ou local si besoin pour des raisons ORNI 1 μT dans les lieux sensibles 100μT sinon
Aération direct sur extérieur sauf accord poilce du feu, si local enterré => ventilation forcée sinon en naturel
Rien dans les 1m autour des éléments sous tension MT
Fosse de 30cm de h min sous les éléments MT

Il faut compter env 1m pour 100μT et 10m pour 1μT (en simplifié)

Il faut compter 20m2 pour 1 Transfo + 3 cellules MT; 30m2 pour 1 Transfo et 1 EA 11 départs BT; 30m2 pour 2 Transfo et comptage 18kV; 40m2 pour 2 transfo et 2 EA 10-11 départs BT

Question 20

Tailles transfo 630 et 1000 kVA?

Answer 20

Long x Larg x Haut [m]

600kVA : 1.5 x 0.8 x 1

1000kVA : 1.6 x 1.1 x 1.7

Question 21

Dimensions local MT?

Answer 21

1 transfo + 3 cellules = env 20m2

1 transfo + 3 cellules + 1 comptage = env 30m2

2 transfo + 2 comptage = env 30m2

1 transfo SIG + 1 tableau de 11 départs BT = env 30m2

Question 22

Organisation, distance mini dans local MT?

Answer 22