Gamme de transformateurs Daqo : Puissance couverte de 10 kVA à 6 000 kVA

La gamme de transformateurs Daqo comprend des transformateurs SCB secs d'une puissance apparente de 10 kVA à 6 000 kVA, avec des tensions de sortie haute tension de 6 kV à 35 kV et basse tension de 0,38 kV à 0,72 kV. Ce guide vous explique le fonctionnement, les étapes de sélection, les erreurs courantes et répond aux questions les plus fréquentes des débutants, vous permettant ainsi de spécifier, comparer ou vérifier un transformateur.

À la fin de cet ouvrage, vous serez capable de lire ligne par ligne la fiche technique d'un transformateur de type Daqo et d'associer une combinaison de capacité et de tension à votre charge sans deviner.

Comment un transformateur sec couvre une puissance de 10 kVA à 6 000 kVA

Un transformateur sec transfère l'énergie électrique entre deux circuits par induction magnétique, sans huile comme fluide de refroidissement. Le noyau est parcouru par le flux magnétique, les enroulements par le courant, et l'air, associé au système d'isolation, évacue la chaleur. L'absence de liquide rend cet appareil adapté à une installation en intérieur.

La capacité n'est pas une valeur fixe, mais une plage de conception. La même plateforme SCB s'adapte en modifiant la section du noyau, le diamètre des conducteurs d'enroulement, le nombre de conduits de refroidissement et l'épaisseur de l'isolation. C'est pourquoi une même gamme de produits peut couvrir une large gamme de besoins. De 30 kVA à 5000 kVA dans sa configuration standard, avec une personnalisation non standard étendant la plage pratique jusqu'à 6000 kVA.

La tension nominale est indépendante de la puissance. Un groupe électrogène de 500 kVA peut être conçu pour une tension primaire de 10 kV ou de 35 kV, car le niveau d'isolation est déterminé par la conception de l'enroulement et non par la masse du noyau. Le tableau ci-dessous illustre la combinaison de ces deux dimensions.

Le niveau d'isolation est la troisième dimension, et c'est celle que les débutants négligent. Il définit la tension d'impulsion et la tension à fréquence industrielle que l'isolation doit supporter, exprimées respectivement par les valeurs LI (impulsion de foudre) et AC (fréquence industrielle).

En clair : à 35 kV, l’isolation des enroulements doit résister à une impulsion de foudre de 170 kV et à un essai à fréquence industrielle de 70 kV. Si vous commandez un appareil de 35 kV, vous ne pouvez pas opter pour une isolation de 10 kV, même si la capacité est identique.

Comment choisir un transformateur Daqo, étape par étape

Suivez ces étapes dans l'ordre. Chacune produit une valeur que vous réutilisez pour la suivante.

1. Calculez votre charge connectée totale en kVA. Additionnez la puissance apparente nominale de chaque charge en aval. Si vous ne disposez que des kW, divisez par le facteur de puissance. Une charge de 400 kW avec un facteur de puissance de 0,8 correspond à une puissance apparente de 500 kVA.
2. Appliquer une marge de croissance. Multipliez par 1,2 à 1,25 pour une extension future. 500 kVA deviennent 600 kVA à 625 kVA.
3. Arrondir à la capacité standard supérieure. Les paliers standard sont les suivants : 30, 50, 75, 100, 125, 160, 200, 250, 315, 400, 500, 630, 800, 1000, 1250, 1600, 2000, 2500, 3150, 4000, 5000 kVA. Votre installation de 625 kVA devient ainsi une installation de 630 kVA.
4. Vérifiez la tension principale provenant de votre réseau électrique ou de l'alimentation en amont. Choisissez une seule valeur dans la liste des hautes tensions, par exemple 10 kV ou 13,8 kV. Ne faites pas de moyenne ni d'approximation.
5. Vérifiez la tension secondaire à partir des caractéristiques de votre appareillage de commutation. Choisissez parmi les valeurs suivantes : 0,38 kV, 0,4 kV, 0,415 kV, 0,433 kV, 0,48 kV, 0,69 kV ou 0,72 kV. Dans la plupart des systèmes 400 V, cette valeur est de 0,4 kV.
6. Choisissez le groupe de connexion. Utilisez Dyn11 pour la distribution générale lorsqu'un déphasage de 30 degrés est requis, ainsi qu'un neutre pour les charges déséquilibrées. Utilisez Yyn0 lorsque l'application l'exige.
7. Régler l'impédance dans la plage 4–10%. Une impédance plus faible assure une meilleure régulation de tension, mais augmente le courant de défaut. Une impédance plus élevée limite le courant de défaut, mais accroît la chute de tension. Choisissez en fonction du pouvoir de coupure de votre disjoncteur.
8. Choisissez la classe d'isolation F ou H. Choisissez H si la température ambiante est élevée ou si la ventilation est limitée. Choisissez F pour des conditions intérieures normales.
9. Vérifiez que le niveau d'isolation correspond à votre classe de tension. Utilisez le tableau LI/AC ci-dessus. Une unité de 20 kV nécessite LI125 AC50/AC5.
10. Vérifier les normes et la certification. Indiquez si la norme EN 50588, IEC 60076, UL ou CE s'applique à votre projet, car les tests et la documentation diffèrent.
11. Vérifier l'installation intérieure et la ventilation. Calculez les pertes de chaleur et vérifiez que la pièce peut les évacuer. Les appareils de type sec sont refroidis par air ; la ventilation est donc indispensable.

Exemple pratique : un atelier nécessite 400 kW avec un facteur de puissance de 0,8 sur une alimentation de 10 kV avec un appareillage de 400 V. La charge est de 500 kVA, avec une marge de 625 kVA, arrondie à 100 kV. 630 kVA. Primaire 10 kV, secondaire 0,4 kV, Dyn11, impédance 6%, classe d'isolation F, niveau d'isolation LI75 AC35/AC5, intérieur, IEC 60076.

Erreurs courantes et comment les corriger

Erreur 1 : Dimensionnement en kW au lieu de kVA. Symptôme : le transformateur surchauffe et le disjoncteur se déclenche en cas de surcharge, même si la charge est compatible. Solution : toujours convertir d’abord en kVA en divisant les kW par le facteur de puissance, puis appliquer la marge de croissance. Vérifier les calculs avant de commander.

Erreur n° 2 : Considérer la tension et le niveau d’isolation comme une seule et même chose. Symptôme : une unité de 35 kV est commandée, mais le niveau d’isolation indiqué est LI75 AC35/AC5, qui correspond à la classe 10 kV. Solution : vérifiez le niveau d’isolation dans le tableau LI/AC, indépendamment de la tension. À 35 kV, il vous faut LI170 AC70/AC5.

Erreur 3 : Choisir l'impédance par habitude. Symptôme : déclenchements intempestifs des disjoncteurs en aval ou chute de tension excessive au démarrage d’un gros moteur. Solution : vérifiez d’abord le pouvoir de coupure de votre disjoncteur. S’il est faible, augmentez l’impédance vers un modèle 8-10%. Si la régulation de tension est prioritaire, diminuez-la vers un modèle 4-6%.

Erreur 4 : Négliger les exigences en matière de ventilation intérieure. Symptôme : la température des enroulements dépasse la limite de la classe d’isolation et l’appareil se met en sécurité (réduction de puissance ou déclenchement par protection thermique). Solution : calculer les déperditions thermiques, vérifier la ventilation de la pièce et maintenir un dégagement suffisant autour de l’enceinte. Si la ventilation ne peut être garantie, opter pour une isolation de classe H.

Erreur 5 : Supposer qu'une valeur de catalogue standard couvre un besoin non standard. Symptôme : la combinaison demandée ne figure pas dans la liste standard et la commande est bloquée. Solution : vérifiez d’abord si la combinaison fait partie de la liste standard. Si ce n’est pas le cas, demandez explicitement une personnalisation non standard et confirmez les modifications de tarifs par écrit.

FAQ

Quelles sont les capacités minimale et maximale de cette gamme ? La configuration standard couvre une puissance de 30 kVA à 5 000 kVA. Une personnalisation non standard est possible, permettant d'étendre la plage de puissance jusqu'à 6 000 kVA et jusqu'à 10 kVA selon la conception.

Puis-je utiliser un transformateur de 10 kV sur un système de 20 kV ? Non. Le niveau d'isolation diffère. Un appareil de 10 kV est classé LI75 AC35/AC5, tandis qu'un appareil de 20 kV est classé LI125 AC50/AC5. L'utilisation d'un appareil de calibre inférieur sur un système à tension plus élevée dépasse sa capacité de tenue diélectrique.

Quel groupe de connexion dois-je choisir, Dyn11 ou Yyn0 ? Pour la distribution générale avec des charges monophasées déséquilibrées, Dyn11 est généralement privilégié car il fournit un neutre et un déphasage de 30 degrés. Choisissez Yyn0 lorsque votre application ou votre système de protection en amont l'exige.

Quelle valeur d'impédance dois-je spécifier ? Tous les modèles, du 4% au 10%, sont disponibles. Privilégiez le modèle le plus bas pour une meilleure régulation de tension et le plus haut pour réduire le courant de défaut lorsque vos disjoncteurs ont un pouvoir de coupure limité. Il n'existe pas de valeur par défaut universelle.

Ai-je besoin d'une isolation de classe F ou de classe H ? Utilisez la classe F pour des conditions intérieures normales avec une ventilation adéquate. Utilisez la classe H lorsque la température ambiante est élevée ou que la circulation d'air est restreinte, car elle tolère une température locale plus élevée.

Quelles normes s'appliquent ? Cette gamme de produits est conforme aux normes EN 50588, IEC 60076, UL et CE. La norme applicable dépend de l'emplacement de votre projet et de l'autorité compétente. Veuillez le vérifier avant de passer commande, car la documentation relative aux tests varie selon la norme.

Pour connaître les exigences de base en matière d'essais et d'isolation, veuillez consulter le Commission électrotechnique internationale et le Solutions UL répertoires de normes. Pour les directives d'installation et de ventilation en Amérique du Nord, le Association nationale de protection contre l'incendie publie le Code national de l'électricité, adopté par de nombreuses juridictions.