Dans le processus de sélection, d'approvisionnement, d'exploitation et de maintenance du transformateur, les paramètres techniques marqués sur la plaque signalétique constituent la base essentielle pour mesurer les performances de l'équipement et juger s'il répond aux exigences de l'application. Pour le personnel du commerce extérieur des entreprises de fabrication de transformateurs, une compréhension précise de la signification de chaque paramètre, des facteurs d'influence et de leurs relations est non seulement utile pour la communication technique professionnelle avec les clients, mais peut également prendre l'initiative dans les appels d'offres de projet, la signature de contrats et la gestion des problèmes après-vente. Les paramètres techniques du transformateur couvrent les dimensions électriques, thermiques, mécaniques, d'isolation et autres, et les paramètres clés sont expliqués un par un comme suit.
La capacité nominale est l'un des paramètres les plus fondamentaux du transformateur, qui représente la valeur de garantie de puissance apparente que le transformateur peut produire en continu pendant une longue période dans les conditions environnementales et le mode de fonctionnement spécifiés, et l'unité est en kVA ou MVA. La capacité nominale reflète la capacité en charge - du transformateur, et sa valeur est déterminée conjointement par la section du noyau, la section du conducteur d'enroulement, le degré d'isolation et de résistance thermique et le mode de refroidissement. Pour les transformateurs à double-enroulement, la capacité nominale fait généralement référence à la plus grande capacité des enroulements primaire et secondaire ; Pour un transformateur à trois-enroulements, la capacité de chaque enroulement doit être marquée séparément. Par exemple, 100/100/50 signifie que le côté haute tension, le côté moyenne tension et le côté basse tension ont des capacités de transmission de puissance différentes. La capacité nominale est étroitement liée à la perte de charge, à l'augmentation de la température et à d'autres paramètres. Lorsqu'il fonctionne sous la capacité nominale, l'échauffement de chaque partie du transformateur ne doit pas dépasser les limites spécifiées.
La tension nominale est la valeur de référence de la tension de fonctionnement de conception du transformateur, faisant généralement référence à la tension de ligne effective de l'enroulement primaire et de l'enroulement secondaire à l'état à vide -, et l'unité est le volt ou le kilovolt. La tension nominale indiquée sur la plaque signalétique du transformateur comprend généralement la valeur de tension correspondant au changeur de prises, par exemple 110 ± 2 × 2,5 % kV, ce qui signifie que deux engrenages peuvent être ajustés du côté haute tension au-dessus et en dessous de la tension nominale, et la quantité de réglage de chaque engrenage est de 2,5 % de la tension nominale pour s'adapter à la fluctuation de la tension du réseau. La tension nominale détermine le niveau d'isolation et le nombre de tours de l'enroulement, et la classe haute tension impose des exigences plus strictes en matière de matériaux d'isolation, de distance dans l'air et de capacité de tenue aux chocs de foudre. Dans le commerce d'exportation, une attention particulière doit être accordée à la classe de tension nominale du pays ou de la région cible. Par exemple, des tensions standard de 10 kV, 35 kV et 110 kV sont généralement adoptées en Chine et en Europe, tandis que des valeurs de tension non-entières de 13,8 kV, 34,5 kV et 115 kV sont courantes en Amérique.
La fréquence nominale fait référence à la fréquence de fonctionnement sur laquelle est basée la conception du transformateur, et la fréquence nominale de la plupart des transformateurs de puissance est de 50 Hz ou 60 Hz. La fréquence affecte directement la densité de flux magnétique et la perte par hystérésis du noyau de fer. Si un transformateur conçu pour 50 Hz est connecté au réseau électrique 60 Hz, le courant d'excitation sera réduit et la perte à vide -changera également. Généralement, il peut être utilisé pendant une courte période, mais la capacité de production sera réduite ; À l'inverse, lorsqu'un transformateur de 60 Hz est utilisé dans un système de 50 Hz, le noyau peut être fortement chauffé par saturation de la densité de flux magnétique et ne doit pas être utilisé à volonté sur toutes les fréquences. Dans le commerce international, la fréquence du réseau dans la zone du client doit être confirmée à l'avance et la conception électromagnétique doit être réalisée en conséquence.
Aucune perte de charge-fait référence à la puissance active consommée par le transformateur lorsque le côté secondaire est en circuit ouvert et que le côté primaire est appliqué avec la tension et la fréquence nominales, et que l'unité est en kW ou en watt. La perte sans charge-est principalement composée d'une perte par hystérésis et d'une perte par courants de Foucault du noyau de fer, c'est pourquoi elle est souvent appelée perte de fer. Comme la perte à vide-ne change presque pas avec la charge, tant que le transformateur est en état d'excitation, cette partie de la perte continuera d'exister, elle représente donc une proportion importante dans la consommation d'énergie du transformateur dans tout le cycle de vie. Les principaux moyens de réduire les pertes à vide-incluent l'utilisation de tôles d'acier au silicium ou de matériaux de noyau en alliage amorphe avec une conductivité magnétique élevée et de faibles pertes, ainsi que l'optimisation de la structure des joints du noyau et du processus de recuit. Dans le contexte de normes d'efficacité énergétique de plus en plus strictes,-la perte de charge est souvent un indicateur sur lequel les clients se concentrent.
La perte de charge, également connue sous le nom de perte de court-circuit, fait référence à la puissance active consommée lorsque l'enroulement secondaire du transformateur est court-circuité-et que le courant de fréquence nominale est appliqué à l'enroulement primaire à la valeur nominale, avec l'unité de kilowatts ou de watts. La perte de charge comprend la perte de résistance CC du conducteur d'enroulement, la perte de courants de Foucault d'enroulement causée par le flux de fuite, la perte de courant de circulation et la perte parasite dans les pièces structurelles. La perte de charge est proportionnelle au carré du courant de charge et augmente considérablement avec l'augmentation de la capacité du transformateur. Afin de réduire la perte de charge, un conducteur transposé peut être utilisé dans la conception pour supprimer la circulation, augmenter la section du conducteur pour réduire la résistance et organiser raisonnablement les positions relatives des enroulements HT et BT pour réduire la densité de flux de fuite. La somme de la perte de charge et de la perte sans-charge est la perte totale du transformateur, qui détermine directement l'économie de fonctionnement.
Le courant à vide - charge fait référence à la valeur efficace du courant circulant dans l'enroulement primaire lorsque le côté secondaire du transformateur est ouvert et que le côté primaire est appliqué avec une tension nominale, qui est généralement exprimée en pourcentage du courant nominal. Le courant à vide -est principalement utilisé pour établir le flux magnétique principal dans le noyau, et sa taille dépend de la propriété magnétique et de la structure du circuit magnétique du matériau du noyau. Le courant à vide-de charge des transformateurs de haute qualité est normalement contrôlé entre 0,5 % et 2 % du courant nominal. Un courant à vide excessif - réduira le facteur de puissance, augmentera la perte de puissance réactive et provoquera même une fluctuation de tension du réseau électrique. La composante active du courant à vide-correspond à la perte à vide-de charge, tandis que la composante réactive est utilisée pour fournir l'excitation. Lorsque le transformateur fonctionne en parallèle, la différence de courant à vide - n'affectera pas la répartition de la charge, mais peut être utilisée pour juger si le noyau de fer présente un court-circuit local ou une anomalie du circuit magnétique.
La tension d'impédance est un paramètre extrêmement important du transformateur, également connu sous le nom de pourcentage d'impédance de court-circuit. Il fait référence au pourcentage du rapport entre la tension appliquée du côté primaire et la tension nominale lorsque l'enroulement secondaire est court-circuité- et que la tension de fréquence nominale est appliquée sur l'enroulement primaire jusqu'à ce que le courant atteigne la valeur nominale. La tension d'impédance reflète l'effet combiné de la réactance de fuite interne et de la résistance du transformateur, avec une valeur typique de 4 % - 20 %, une valeur faible pour un transformateur de petite capacité et une valeur élevée pour un transformateur de grande capacité. La tension d'impédance détermine le taux de régulation de tension et le courant de court-circuit-du transformateur sous charge : plus la tension d'impédance est faible, plus la fluctuation de la tension de sortie sous charge est faible, mais le courant de court-circuit sera considérablement augmenté, ce qui constitue une menace pour la stabilité dynamique et la stabilité thermique du transformateur lui-même et du réseau électrique ; Plus la tension d'impédance est élevée, plus le courant de court-circuit est limité, mais la mauvaise régulation de tension. Lors du fonctionnement en parallèle des transformateurs, la tension d'impédance de chaque transformateur doit être proche de la même, sinon la répartition de la charge sera inégale et le transformateur avec une tension d'impédance plus petite supportera une part de charge trop importante.
La classe d'isolation et les limites d'échauffement sont des paramètres clés pour évaluer la durée de vie thermique du transformateur. Les matériaux d'isolation des transformateurs sont classés en différentes qualités en fonction de la température de résistance thermique, notamment la classe A (105 degrés), la classe E (120 degrés), la classe B (130 degrés), la classe F (155 degrés), la classe H (180 degrés) et la classe C (au-dessus de 220 degrés). La classe d'isolation du transformateur de type sec-est généralement F ou H, et le transformateur immergé dans l'huile-est principalement A, mais la propriété de résistance à la chaleur-de l'huile minérale peut fonctionner à 105 degrés pendant une longue période après avoir été associée à du papier isolant cellulosique. La limite d'échauffement fait référence à la différence entre la température d'une certaine partie du transformateur et la température ambiante, et non à la température absolue. Conformément à la CEI et à la plupart des normes nationales, la limite moyenne d'augmentation de la température de l'enroulement du transformateur immergé dans l'huile est de 65 K et l'augmentation maximale de la température de l'huile est de 55 K (lorsque la température ambiante est de 40 degrés) ; Les limites moyennes d'échauffement des enroulements pour l'isolation de classe F des transformateurs de type sec - sont de 100 K et de classe H de 125 K. Un contrôle strict de l'augmentation de la température est une condition préalable pour garantir que la durée de vie de l'isolation du transformateur atteigne la durée de vie nominale (généralement 20 à 30 ans), car le taux de vieillissement est approximativement doublé à chaque fois que le matériau isolant dépasse sa température de tenue de 8 degrés C à 10 degrés C.
Le groupe de connexion fait référence au mode de connexion de chaque enroulement de phase du transformateur et à l'identification de la relation de phase de tension entre les lignes latérales primaire et secondaire. Il est généralement composé de lettres et de chiffres, tels que Dyn11, Yyn0, YNd11, etc. La première lettre représente la méthode de connexion de l'enroulement haute -tension : D est la méthode de connexion en triangle, Y est la méthode de connexion en étoile et YN est la méthode de connexion en étoile avec point neutre ; La deuxième lettre représente la méthode de connexion de l'enroulement BT, avec la même règle ; Le chiffre représente la différence de phase entre la tension de la ligne secondaire et la tension de la ligne primaire, qui est représentée par la méthode de l'horloge, c'est-à-dire que l'angle de décalage est obtenu en multipliant le chiffre par 30 degrés. Le groupe de connexion affecte le fonctionnement en parallèle, la suppression des harmoniques et le mode de mise à la terre neutre du transformateur. Par exemple, le transformateur de distribution de la connexion Dyn11 peut fournir le chemin d'écoulement du courant homopolaire, ce qui est propice à l'alimentation d'une charge déséquilibrée. Pendant ce temps, la troisième onde harmonique peut être bouclée dans l'enroulement triangle pour améliorer la forme d'onde de tension. Dans le commerce d'exportation, les clients spécifient souvent des groupes de connexion qui doivent être conçus strictement en fonction des exigences.
En plus des paramètres ci-dessus, la capacité de tenue aux courts-circuits, les décharges partielles, la résistance d'isolement et le facteur de perte diélectrique sont également des indicateurs techniques importants pour mesurer la qualité du transformateur. La capacité de tenue aux courts-circuits doit être vérifiée par un essai de court-circuit-soudain. Il est requis que le transformateur soit exempt de déformation permanente et de dommages à l'isolation après avoir résisté à plusieurs reprises à un court-circuit de courant nominal -. La décharge partielle fait référence à la petite décharge provoquée par la concentration du champ électrique dans la structure isolante. Une décharge partielle à long-terme entraînera une détérioration de l'isolation. Généralement, la décharge partielle du transformateur haute tension - doit être contrôlée en dessous de 100 pico. La résistance d'isolation et le taux d'absorption reflètent le degré de séchage et de nettoyage du système d'isolation, et le facteur de perte diélectrique est utilisé pour évaluer l'état global de vieillissement et d'humidité de l'isolation.
Pour le personnel du commerce extérieur des transformateurs, ils connaissent la signification physique, les limites standard et la relation de contrainte mutuelle des paramètres techniques ci-dessus, ce qui peut guider efficacement les clients dans leur sélection technique scientifique et raisonnable. Par exemple, lorsque les clients exigent des pertes à vide-très faibles, ils doivent être informés que des noyaux en alliage amorphe peuvent être nécessaires, mais cela entraînera des coûts initiaux plus élevés et des volumes légèrement plus importants ; Lorsque le client souhaite réduire la tension d'impédance pour améliorer la régulation de tension, il est nécessaire d'évaluer de manière synchrone les exigences de courant de court-circuit accru sur l'équipement de protection. Les systèmes standard de différents pays et régions ont des méthodes de test et des tolérances différentes pour le même paramètre, par exemple, la norme CEI et la norme ANSI/IEEE ont des dispositions différentes sur la température de référence de tension d'impédance, la durée des tests de court-circuit, etc., et la version standard applicable doit être explicitement citée dans les termes techniques du contrat. La maîtrise de ces connaissances contribue non seulement à améliorer la capacité de communication technique dans le domaine du commerce extérieur, mais fournit également aux clients des services de valeur au-delà du produit lui-même.
