Transformateur sec enrobé de résine avec enveloppe de protection

Transformateur sec enrobé de résine

Pour les entreprises de distribution, les tableautiers et les maîtres d'ouvrage industriels : le transformateur sec enrobé de résine ETENZ couvre 30–2500 kVA en 10 kV et 20 kV, au choix parmi les générations de pertes SC(ZB)10 à SCB18, fourni à l'unité ou livré en tant qu'équipement dans un module de puissance préfabriqué.

Local de Distribution de CampusE-House pour Équipements PrimairesAlimentation des Salles d'Équipements CritiquesCentre de Données Modulaire

Paramètres Clés

30–2500kVA
Puissance
10 / 20kV
Tension
150%
Surcharge
IP20 / IP23
Protection

Caractéristiques du Produit

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Six niveaux

SC(ZB)10, 11, 12 et 13 partagent la tension, les échelons de puissance et les cotes de montage ; l'écart porte sur les pertes à vide, qui descendent échelon par échelon de 1340 W à 965 W en 630 kVA. Les pertes dues à la charge ne descendent qu'une fois, en SC(ZB)13, de 5960 W à 5365 W, et ne bougent plus ensuite. SCB14 et SCB18 sont deux générations postérieures dont les valeurs sont confirmées par projet. Les heures annuelles de fonctionnement et le tarif décident de la génération à retenir.

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Six niveaux

SC(ZB)10, 11, 12 et 13 partagent la tension, les échelons de puissance et les cotes de montage ; l'écart porte sur les pertes à vide, qui descendent échelon par échelon de 1340 W à 965 W en 630 kVA. Les pertes dues à la charge ne descendent qu'une fois, en SC(ZB)13, de 5960 W à 5365 W, et ne bougent plus ensuite. SCB14 et SCB18 sont deux générations postérieures dont les valeurs sont confirmées par projet. Les heures annuelles de fonctionnement et le tarif décident de la génération à retenir.

Détails du Produit

La désignation se lit de gauche à droite en trois parties : construction, enroulement et niveau de performance. Le S initial indique le triphasé, le C le moulage solide enrobé époxy, le Z lorsqu'il apparaît le réglage en charge et son absence le réglage hors tension, le B une bobine à feuillard côté basse tension, et le dernier chiffre est le code de niveau de performance. Après le code viennent la puissance assignée et la haute tension assignée, écrites « -puissance/tension » en kVA et kV. SCB13-630/10 se lit donc : triphasé, enrobé époxy, feuillard en basse, niveau de performance 13, 630 kVA, 10 kV, réglage hors tension.

Désignation SC(ZB)13 du transformateur sec enrobé de résine décomposée position par position

Le côté haute tension est une bobine moulée solide enrobée sous vide en résine époxy : conducteur cuivre isolé classe F comme conducteur, composite fibre de verre et époxy comme isolation. Leurs coefficients de dilatation sont voisins, si bien que les cycles thermiques n'accumulent pas de contrainte à l'interface : c'est de là que la bobine enrobée tient sa tenue aux chocs et à la fissuration. Fibre de verre et époxy sont auto-extinguibles, n'entretiennent pas la combustion et ne dégagent pas de gaz toxique. Le côté basse tension est bobiné en feuillard. La basse tension, c'est peu de spires et beaucoup de courant, et en forme bobinée fil la répartition des ampères-tours devient moins stable à mesure que le courant croît, entraînant avec elle l'effort axial de court-circuit. L'enroulement à feuillard n'a ni spire axiale ni angle d'hélice : les ampères-tours haute et basse s'équilibrent naturellement et l'effort axial reste faible. L'isolation du feuillard est plus mince, plusieurs canaux de refroidissement tiennent dans la même fenêtre et la marge thermique s'élargit. L'isolation entre couches est en DMD et les extrémités d'enroulement sont scellées et polymérisées à la résine une fois le bobinage terminé.

Tôle magnétique à grains orientés laminée à froid, joint entièrement à 45°, colonnes frettées par bande isolante, surface scellée au vernis de résine isolante contre l'humidité et la corrosion, serrages et visseries traités en surface séparément. L'empilage est à gradins multiples, le noyau est empilé automatiquement en sortie de ligne de refendage et la culasse supérieure reste non empilée au montage. Pertes à vide, courant à vide et bruit du noyau baissent ensemble, et ils baissent par ce travail de noyau et non par les enroulements — d'où le fait que changer de génération de pertes à puissance égale déplace surtout la colonne à vide du tableau de paramètres.

Le régulateur intelligent de température agit par seuils selon la température lue par les sondes noyées dans les enroulements : alarme de surtempérature, déclenchement sur surtempérature, scrutation des trois phases, marche et arrêt des ventilateurs. Les ventilateurs sont à flux transversal soufflant par le haut, un choix qui privilégie le bruit sur la pression d'air. En refroidissement naturel, le transformateur travaille à la puissance assignée ; ventilateurs en marche, il supporte 150% de la charge nominale. Cette marge sert rarement à la pleine charge permanente : elle couvre les reports pendant la maintenance, les pointes saisonnières ou la reprise temporaire lorsqu'un autre transformateur est hors service.

L'appareil nu peut être installé directement au centre de charge ; avec enveloppe de protection, le degré se choisit entre IP20 et IP23, et le matériau entre tôle d'acier laminée à froid, acier inoxydable et alliage d'aluminium. Le départ basse tension se fait sur jeux de barres normalisés, latéralement ou par le haut, et peut aussi être étudié selon le cheminement des barres sur site. Haute et basse tension disposent chacune d'une arrivée par le haut et d'une arrivée câble par le bas, les quatre combinaisons correspondant à quatre directions de cheminement de câble. Lorsque le transformateur est livré avec un module de puissance préfabriqué, ETENZ arrête les directions d'arrivée et de départ en même temps que les supports de câble et les cotes de chemins de câbles à l'étape d'aménagement intérieur, et il ne reste sur site que le raccordement.

Les six générations de pertes partagent tension, échelons de puissance, cotes de montage et bornes basse tension : le choix se ramène à arbitrer entre pertes à vide et prix d'achat. Les pertes à vide se consomment toute l'année sans interruption tandis que les pertes dues à la charge suivent le facteur de charge — là où les heures annuelles d'utilisation et le facteur de charge sont bas, la colonne à vide pèse bien davantage. Le réglage en charge est l'autre branche. À puissance égale il ajoute environ 10% de pertes à vide, environ 6% de pertes dues à la charge et environ 100 kg de masse ; changeur implanté sur le côté, la cote latérale croît d'environ 650 mm, implanté en face avant, la cote frontale croît d'environ 750 mm. Ces chiffres sont des estimations d'étude ; les valeurs finales suivent la configuration.

Options de périmètre de livraison

Option 1

Fourniture à l'unité ou en ensemble complet

Les transformateurs sont fournis à l'unité selon la liste de commande, ou en ensemble complet avec l'enveloppe de protection, le contrôleur de température et les ventilateurs de refroidissement. La partie active est bobinée, assemblée et soumise aux essais individuels en usine, puis expédiée en appareil complet ; l'interface de montage des accessoires est arrêtée selon les conditions de transport. Si le transformateur doit arriver avec un module de puissance préfabriqué, la ligne E-House prend en charge l'enveloppe, l'aménagement intérieur et la fixation au massif, le transformateur étant livré en tant qu'équipement logé.

Périmètre inclus :
Appareil seul ou ensemble complet
Expédition en appareil complet et interface de montage
Interface de massif et de fixation
Livraison en poste assurée par la ligne E-House
Option 1

Fourniture à l'unité ou en ensemble complet

Les transformateurs sont fournis à l'unité selon la liste de commande, ou en ensemble complet avec l'enveloppe de protection, le contrôleur de température et les ventilateurs de refroidissement. La partie active est bobinée, assemblée et soumise aux essais individuels en usine, puis expédiée en appareil complet ; l'interface de montage des accessoires est arrêtée selon les conditions de transport. Si le transformateur doit arriver avec un module de puissance préfabriqué, la ligne E-House prend en charge l'enveloppe, l'aménagement intérieur et la fixation au massif, le transformateur étant livré en tant qu'équipement logé.

Périmètre inclus :
Appareil seul ou ensemble complet
Expédition en appareil complet et interface de montage
Interface de massif et de fixation
Livraison en poste assurée par la ligne E-House

Spécifications Techniques

Forme du produit
Transformateur sec triphasé d'intérieur à isolation solide enrobée de résine époxy
Puissance assignée
30–2500 kVA
Haute tension assignée
10 kV (6, 6,3, 6,6, 10,5, 11 kV) ; la classe 20 kV a son propre tableau
Basse tension assignée
0,4 kV (0,38, 0,415, 0,433, 0,69 kV)
Plage de réglage hors tension
±5% ou ±2×2,5%
Plage de réglage en charge
±4×2,5%
Couplage
Dyn11 ou Yyn0
Niveau d'isolement
LI75 AC35 / AC5
Impédance de court-circuit
4,0% (≤500 kVA) ; 6,0% (≥630 kVA) ; 1600–2500 kVA disposent en plus de lignes à 8,0%
Pertes à vide (630 kVA)
1340 / 1170 / 1070 / 965 W pour SC(ZB)10 / 11 / 12 / 13
Pertes dues à la charge (630 kVA, 120 °C)
5960 W (SC(ZB)10–12) ; 5365 W (SC(ZB)13)
Température de référence des pertes en charge
120 °C
Courant à vide (630 kVA)
0,5% (SC(ZB)10–11) ; 0,3% (SC(ZB)13)
Niveau sonore (630 kVA)
49 dB (SC(ZB)10–11) ; 46 dB (SC(ZB)12–13)
Refroidissement
AN naturel ; AF air forcé supporte 150% de la charge nominale
Degré de protection
IP20 ou IP23 avec enveloppe de protection
Matériau de l'enveloppe
Tôle d'acier laminée à froid, acier inoxydable ou alliage d'aluminium
Départ basse tension
Jeux de barres normalisés, départ latéral ou haut
Mode d'arrivée
HT par le haut / HT câble par le bas ; BT par le haut / BT câble par le bas
Conditions de service
Intérieur ; ambiante −5 à +40 °C, moyenne du mois le plus chaud +30 °C, altitude n'excédant pas 1000 m
Humidité
Fonctionne à 100% d'humidité ; aucun séchage préalable après arrêt
Incrément dû au réglage en charge (estimation)
Pertes à vide environ +10%, en charge +6%, masse +100 kg ; +650 mm latéral ou +750 mm frontal

FAQ produit

Cela dépend de la position d'installation et des conditions de protection incendie. Le sec est à isolation solide et pour intérieur, se pose directement au centre de charge et ne demande ni fosse, ni cuvette, ni système d'extinction pour huile, ce qui l'avantage en ambiance humide et en poste enterré ; sa limite basse de température en service est −5 °C. L'immergé s'installe en extérieur, descend à −25 °C et présente à puissance égale des pertes à vide plus faibles et un prix unitaire généralement inférieur. La grande majorité des transformateurs installés dans un module de puissance préfabriqué sont secs, précisément parce qu'aucune fosse à huile n'y est prévue.

Tension, échelons de puissance, cotes de montage et bornes basse tension sont identiques ; l'écart porte sur les pertes à vide — en 630 kVA elles descendent échelon par échelon de 1340 W en SC(ZB)10 à 965 W en SC(ZB)13. Les pertes dues à la charge ne baissent qu'une fois, en SC(ZB)13, de 5960 W à 5365 W, puis ne changent plus. Les pertes à vide se consomment toute l'année sans pause et celles dues à la charge suivent le facteur de charge : une génération supérieure s'amortit donc plus vite là où les heures annuelles d'utilisation sont faibles. SCB14 et SCB18 sont deux générations postérieures dont les valeurs sont confirmées par projet. Avec les heures annuelles, le facteur de charge moyen et le tarif, la génération rentable se calcule.

Pas en régime permanent. Cette marge correspond à la tenue de courte durée avec ventilation forcée en service ; elle sert typiquement aux reports pendant la maintenance, aux pointes saisonnières ou à la reprise temporaire lorsqu'un transformateur en parallèle est hors service. Un fonctionnement permanent à pleine charge doit être dimensionné sur la puissance assignée ; il ne faut pas se servir de la capacité de surcharge pour réduire la puissance retenue. La durée admissible dépend de l'échauffement des enroulements, de la température ambiante et de la courbe de charge, et se calcule selon les conditions du projet.

Non. L'isolation solide ne reprend pas l'humidité, le transformateur fonctionne à 100% d'humidité et peut être remis en service après l'arrêt sans séchage préalable. L'écart avec l'immergé se voit surtout sur les installations arrêtées en saison, les transformateurs de secours et les projets côtiers.

Des lignes à 8,0% d'impédance existent en 1600, 2000 et 2500 kVA, pour les cas où le courant de court-circuit côté basse tension doit être abaissé — généralement lorsque le pouvoir de coupure de l'appareillage basse tension ou la tenue dynamique du jeu de barres constitue la limite. Le prix en est des pertes dues à la charge plus élevées (1600 kVA passe de 11730 W à 12960 W) et une moins bonne régulation de tension. Avant de les retenir, vérifier le courant de court-circuit attendu en basse tension et les caractéristiques de l'appareillage.

Selon les estimations d'étude : pertes à vide en hausse d'environ 10%, pertes dues à la charge d'environ 6%, masse d'environ 100 kg ; changeur implanté sur le côté, la cote latérale croît d'environ 650 mm, implanté en face avant, la cote frontale croît d'environ 750 mm. Les deux directions sont exclusives l'une de l'autre et le choix agit directement sur la largeur libre d'allée dans le module ou le poste : il se décide à l'étape du plan d'implantation. Les cotes finales suivent la configuration.

Oui. Lorsque le transformateur voyage avec le module, la ligne de modules de puissance préfabriqués prend en charge l'enveloppe, l'aménagement intérieur, la fixation au massif et l'étude de ventilation, et le transformateur quitte l'usine en tant qu'équipement logé ; directions d'arrivée et de départ, cotes des supports de câble et largeur libre des allées de maintenance sont arrêtées en une fois à l'étape du plan d'implantation, et il ne reste sur site que le raccordement. La fourniture du seul transformateur reste possible.

Par le niveau sonore correspondant à la puissance et à la génération de pertes retenues : en 630 kVA, 49 dB pour SC(ZB)10–11 et 46 dB pour SC(ZB)12–13. C'est le niveau de pression acoustique de l'appareil lui-même ; le niveau atteignant la limite de propriété ou un point sensible dépend en outre de la position d'installation, de l'acoustique du local et de l'atténuation avec la distance, et se calcule séparément par projet. Ventilateurs en marche, leur bruit propre s'ajoute.

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