Transformateurs de puissance
Les transformateurs de puissance dans les postes haute et moyenne tension
Rôle du composant
Les transformateurs de puissance servent à élever ou abaisser le niveau de tension d'une source électrique alternative.
Technologies
Un transformateur est constitué de plusieurs bobines de cuivre couplées entre elles par un circuit magnétique (sauf dans le cas particulier des auto-transformateurs). On envoi un courant alternatif sur un enroulement d'entrée (appelé primaire), ce qui génère un champ magnétique transmis par l'intermédiaire du circuit magnétique à un enroulement secondaire, qui génère à son tour une tension de sortie dépendant du ratio des nombres de spires des deux enroulements.
Dans un auto-transformateur, la bobine secondaire est une partie de la bobine primaire.
En haute tension, de nombreux phénomènes physiques sont à considérer :
- Les dégagements de chaleur sont importants => nécessité de refroidir les transformateurs
- Les contraintes mécaniques dues aux phénomènes magnétiques sont très fortes
- La variation de la tension de sortie en fonction de la charge nécessite la mise en place de dispositifs spécifiques de régulation
Si les transformateurs dits "secs" sont très répandus dans les faibles puissances, la majorité des transformateurs de forte puissance ont des parties actives (bobines et circuit magnétique) immergées dans l'huile diélectrique.
On trouve deux types de construction pour les transformateurs de forte puissance :
| Technologie "colonne" (core type) |
Technologie "cuirassé" (shell type) |
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Les bobines entourent le circuit magnétique : |
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Le circuit magnétique entoure les bobines : |
Les transformateurs cuirassés ont une meilleure résistance aux court-circuits et sont plus compacts que les transformateurs colonnes. Ils sont en revanche plus cher, leur fabrication étant plus complexe.
Les transformateurs sont munis de bornes d'entrée et de sortie qui peuvent être reliées à des lignes ou être coiffées par une gaine d'un poste GIS.
