Le transformateur triphasé-à double enroulement-immergé dans l'huile de 110 kV-avec régulation de tension hors-circuit (ou non excité) est l'un de ces équipements qui assurent le fonctionnement silencieux des systèmes électriques modernes. Cela ne retiendra peut-être pas beaucoup d’attention, mais honnêtement, le réseau aurait du mal sans cela. Sa tâche principale est simple : augmenter ou diminuer efficacement la tension tout en utilisant de l'huile minérale pour l'isolation et le refroidissement.
La conception elle-même est assez simple. Il existe un enroulement à haute -tension-généralement 110 kV-et un enroulement à basse tension-qui fournit généralement une alimentation à 35 kV, 10,5 kV ou 6,3 kV. Étant donné que le changeur de prises ne peut être réglé que lorsque le transformateur est éteint, il est généralement choisi pour les réseaux où les niveaux de tension restent assez stables et ne fluctuent pas trop considérablement.
Un élément clé du réseau électrique
Vous verrez ces transformateurs dans les sous-stations partout, en particulier dans les systèmes de transmission et de distribution à haute tension. Ils assument la tâche importante de réduire l'électricité des lignes de transport de 220 kV ou 330 kV à 110 kV pour les réseaux régionaux, et parfois même plus bas pour la distribution locale.
Les centrales électriques en dépendent également. Sans ces transformateurs, acheminer l’électricité produite vers le réseau en toute sécurité serait bien plus compliqué.
L’une des raisons pour lesquelles ils sont si largement utilisés est la flexibilité. Ils sont disponibles dans de nombreuses gammes de capacités différentes, de quelques MVA jusqu'à plusieurs dizaines de MVA. Ainsi, qu'il s'agisse d'une zone urbaine très fréquentée ou d'un réseau rural éloigné, il existe généralement un modèle adapté à la tâche.
La conception-immergée dans l'huile présente également plusieurs avantages pratiques. L'huile minérale refroidit efficacement le noyau et les enroulements, contribue à réduire les pertes d'énergie et maintient même le bruit de fonctionnement à un niveau relativement faible. En plus de cela, ces transformateurs ont une forte résistance aux courts-circuits-, ce qui constitue un énorme avantage pour les sous-stations extérieures où la fiabilité compte plus que toute autre chose.
Et pour être honnête, ils sont construits pour durer. Avec un entretien adéquat, il n'est pas rare qu'une de ces unités reste en service pendant 30 ans ou plus.
L’industrie lourde en dépend
En dehors des sous-stations de services publics, ces transformateurs sont également largement utilisés dans les milieux industriels. Les aciéries, les usines chimiques, les mines et les grandes installations de fabrication ont tous besoin d'une alimentation moyenne tension -stable pour les moteurs, les pompes et les équipements de production. Ces transformateurs répondent à cette demande jour après jour.
Si des ajustements de tension sont nécessaires, les opérateurs peuvent simplement modifier les paramètres des prises pendant les arrêts programmés. Ce n'est pas aussi sophistiqué que le changement de prise en charge, bien sûr, mais c'est fiable et beaucoup plus facile à entretenir.
Le transport ferroviaire est une autre application majeure. Les systèmes ferroviaires à grande vitesse-et les réseaux de métro utilisent ces transformateurs dans les sous-stations de traction pour fournir la tension de fonctionnement appropriée aux trains. Ils apparaissent également dans les aéroports, les ports et les grands centres de données où une alimentation fiable est absolument essentielle.
Les projets d’énergies renouvelables les utilisent également. Dans les parcs éoliens et solaires, ils contribuent à augmenter la tension générée avant que l’électricité ne soit connectée au réseau principal.
Pourquoi les services publics les préfèrent toujours
Il y a une raison pour laquelle ces transformateurs restent si populaires même si de nouvelles technologies apparaissent. Ils offrent un équilibre très solide entre performances, durabilité et coût.
Par rapport aux transformateurs de type sec-, les unités immergées dans l'huile-gèrent généralement mieux les conditions de surcharge et fonctionnent de manière plus fiable dans des environnements-à température élevée. Leurs performances d'isolation sont excellentes, les niveaux de décharge partielle restent faibles et mécaniquement ils sont assez robustes.
Une autre chose que les opérateurs apprécient est l’efficacité. Des pertes de fonctionnement réduites tout au long de la durée de vie du transformateur peuvent se traduire par d'importantes économies d'énergie. Et lorsque vous parlez de systèmes électriques-à l'échelle des services publics, ces économies s'accumulent rapidement.
Bien entendu, aucun transformateur n'est totalement sans entretien-. L'huile isolante doit être surveillée régulièrement pour détecter l'humidité, l'accumulation de gaz et la contamination. La protection de l'environnement est également importante, c'est pourquoi des systèmes de confinement d'huile appropriés sont nécessaires en cas de fuite.
Pourtant, les dispositifs de protection modernes rendent ces transformateurs plus sûrs que jamais. Des équipements tels que les relais Buchholz, les systèmes de surveillance de la température et les dispositifs de protection contre la pression aident les opérateurs à détecter les problèmes rapidement-avant qu'ils ne se transforment en pannes majeures.
Regarder vers l'avenir
À mesure que les réseaux électriques deviennent plus intelligents et que les énergies renouvelables continuent de se développer, ces transformateurs évoluent avec l’industrie. Les fabricants améliorent les matériaux de base, les systèmes d’étanchéité et les technologies d’isolation pour accroître l’efficacité et réduire l’impact environnemental.
Dans les réseaux à charges très variables, les changeurs de prises en charge présentent certainement des avantages. Mais pour les applications où les conditions de tension restent relativement stables, les transformateurs à changement de-prises hors circuit-sont toujours un choix très pratique. Ils sont plus simples, moins chers à entretenir et, honnêtement, extrêmement fiables.
En fin de compte, le transformateur à double enroulement-immergé dans l'huile de 110 kV-est l'une de ces machines-en coulisses-qui rendent la vie moderne possible. Ce n’est pas un équipement tape-à-l’œil, et la plupart des gens ne le remarquent jamais dans une sous-station. Mais qu’il s’agisse d’alimenter des villes, des usines, des systèmes ferroviaires ou des centrales d’énergie renouvelable, il permet à l’électricité de circuler de manière sûre et efficace chaque jour.
