Changeur de prises pour transformateur

Le dispositif de régulation de tension du transformateur est divisé en un dispositif de régulation de tension « hors excitation » et un changeur de prises « en charge ».

Les deux termes font référence au mode de régulation de tension du changeur de prises du transformateur ; quelle est donc la différence entre les deux ?

① Le changeur de prises « hors excitation » sert à modifier la prise côté haute tension du transformateur pour changer le rapport de spires de l'enroulement pour la régulation de tension lorsque les côtés primaire et secondaire du transformateur sont déconnectés de l'alimentation électrique.

② Changeur de prises « en charge » : En utilisant le changeur de prises en charge, la prise de l'enroulement du transformateur est modifiée pour changer les spires haute tension pour la régulation de tension sans couper le courant de charge.

La différence entre les deux réside dans le fait que le changeur de prises hors charge ne permet pas de commuter les vitesses sous charge, car ce type de changeur subit une brève coupure lors de la commutation. Cette coupure provoquerait un arc électrique entre les contacts et endommagerait le changeur. Le changeur de prises sous charge, quant à lui, présente une transition de résistance importante lors de la commutation, éliminant ainsi toute brève coupure. Lors du passage d'une vitesse à l'autre, aucun arc électrique ne se produit lors de la coupure du courant de charge. Il est généralement utilisé pour les transformateurs exigeant une tension précise et nécessitant des ajustements fréquents.

Puisque le changeur de prises « en charge » du transformateur assure la régulation de tension pendant le fonctionnement du transformateur, pourquoi choisir un changeur de prises « hors charge » ? La première raison est bien sûr le prix. En règle générale, le prix d'un changeur de prises hors charge est plus élevé. Transformateur de changeur de prises Le transformateur à changeur de prises en charge coûte les deux tiers du prix d'un transformateur à changeur de prises en charge ; en revanche, son volume est bien plus réduit puisqu'il ne comporte pas de changeur de prises en charge. Par conséquent, en l'absence de réglementation ou d'autres contraintes, on privilégiera le transformateur à changeur de prises hors charge.

Pourquoi choisir un changeur de prises en charge pour transformateur ? Quelle est sa fonction ?
① Améliorer le taux de qualification de la tension.
Le transport d'électricité dans le réseau de distribution génère des pertes, minimales à proximité de la tension nominale. La régulation de la tension en charge, le maintien de la tension qualifiée aux barres du poste de transformation et le fonctionnement des équipements électriques à leur tension nominale permettent de réduire ces pertes de manière optimale et économique. Le taux de qualification de la tension est un indicateur clé de la qualité de l'alimentation électrique. Une régulation de tension en charge effectuée en temps opportun garantit ce taux, répondant ainsi aux besoins des populations et des secteurs industriel et agricole.

② Améliorer la capacité de compensation de puissance réactive et augmenter le taux d'entrée du condensateur.
En tant que dispositif de compensation de puissance réactive, la puissance réactive fournie par les condensateurs de puissance est proportionnelle au carré de la tension de fonctionnement. Lorsque la tension de fonctionnement du réseau électrique diminue, l'efficacité de la compensation diminue également. À l'inverse, lorsque la tension de fonctionnement augmente, l'équipement électrique est surcompensé, ce qui provoque une surtension aux bornes, pouvant même dépasser les valeurs limites. Ceci risque d'endommager l'isolation de l'équipement et de causer des courts-circuits.
Accidents matériels. Afin d'éviter le retour de puissance réactive dans le réseau électrique et la désactivation des équipements de compensation de puissance réactive, sources de gaspillage et de pertes accrues, le commutateur de prises du transformateur principal doit être ajusté en temps opportun pour ramener la tension du bus dans la plage admissible, évitant ainsi la désactivation de la compensation par condensateur.

Comment fonctionne la régulation de tension en charge ?
Les méthodes de régulation de tension en charge comprennent la régulation de tension électrique et la régulation de tension manuelle.

Le principe de la régulation de tension en charge consiste à ajuster la tension en modifiant le rapport de transformation côté haute tension, la tension côté basse tension restant inchangée. On sait que la tension côté haute tension correspond généralement à la tension du réseau, et que cette dernière est généralement constante. Lorsque le nombre de spires de l'enroulement côté haute tension augmente (c'est-à-dire lorsque le rapport de transformation augmente), la tension côté basse tension diminue ; inversement, lorsque le nombre de spires de l'enroulement côté haute tension diminue (c'est-à-dire lorsque le rapport de transformation diminue), la tension côté basse tension augmente.

Augmenter le nombre de tours = rétrograder = réduction de tension. Diminuer le nombre de tours = passer à la vitesse supérieure = augmentation de tension.
Dans quelles circonstances le transformateur ne peut-il pas effectuer un changement de prises en charge ?
① Lorsque le transformateur est surchargé (sauf circonstances particulières)
② Lorsque l'alarme de détection de gaz léger du dispositif de régulation de tension en charge est activée
③ Lorsque la résistance à la pression d'huile du dispositif de régulation de tension en charge est non conforme ou qu'il n'y a pas d'huile dans le repère d'huile
④ Lorsque le nombre de régulations de tension dépasse le nombre spécifié
⑤ Lorsque le dispositif de régulation de tension est anormal

Pourquoi la surcharge bloque-t-elle également le changeur de prises en charge ?
En effet, lors de la régulation de tension en charge du transformateur principal, une différence de potentiel apparaît entre le connecteur principal et la prise cible, générant un courant de circulation. C'est pourquoi, durant cette régulation, une résistance est connectée en parallèle afin de dériver ce courant de circulation et le courant de charge. Cette résistance doit pouvoir supporter un courant important.

En cas de surcharge du transformateur de puissance, le courant de fonctionnement du transformateur principal dépasse le courant nominal du changeur de prises, ce qui peut endommager le connecteur auxiliaire du changeur de prises.

Par conséquent, afin de prévenir tout phénomène d'amorçage d'arc électrique au niveau du changeur de prises, il est interdit d'effectuer une régulation de tension en charge lorsque le transformateur principal est surchargé. Si la régulation de tension est forcée, le dispositif de régulation en charge risque de griller, le gaz de charge de s'activer et l'interrupteur du transformateur principal de se déclencher.