Cet article détaille les pertes de transformateur selon les normes IEC 60076 couvrant les définitions des pertes à vide et sous charge les méthodes de test les formules de calcul les classes d'efficacité et les problèmes courants
I. Définitions des pertes selon la norme IEC 6007
La norme IEC 60076-1 (Exigences générales) et la norme IEC 60076-7 (Lignes directrices pour le chargement) spécifient deux types principaux de pertes :
Perte à vide (P0)
Définition : Pertes mesurées lorsque l'enroulement primaire est alimenté à la tension nominale et que l'enroulement secondaire est ouvert (dominées par les pertes dans le noyau).
Conditions de test
Mesurée à la fréquence et à la tension nominales (généralement une fréquence d'alimentation sinusoïdale).
Corrigée à la température de référence (75°C pour les transformateurs immergés dans l'huile, 115°C pour les transformateurs à sec).
Perte sous charge (Pk)
Définition : Pertes mesurées lorsque l'enroulement secondaire est court-circuité et que le courant nominal circule dans l'enroulement primaire (dominées par les pertes cuivre).
Conditions de test :
Mesurée au courant et à la fréquence nominaux.
Corrigée à la température de référence (75°C pour les transformateurs immergés dans l'huile ; variable pour les transformateurs à sec en fonction de la classe d'isolation).
II. Tests et calculs des pertes
Test de perte à vide (Clause 10 de la norme IEC 60076-1)
Méthode
Mesure directe à l'aide d'un analyseur de puissance (les pertes de l'instrument doivent être soustraites).
Tension de test : tension nominale ±5%, avec la valeur la plus basse utilisée.
Formule de correction de température :

Bref : Densité de flux à la température de référence ; B test : Densité de flux mesurée.
2. Test de perte sous charge (Clause 11 de la norme IEC 60076-1)
Méthode :
Mesurée lors du test de l'impédance en court-circuit.
Courant de test : courant nominal ; déviation de fréquence ≤ ±5%.
Formule de correction de température (pour les enroulements en cuivre)

Tref : Température de référence (75°C) ; T test : Température de l'enroulement pendant le test.
Paramètres clés et tolérances
Tolérances de perte (Clause 4.2 de la norme IEC 60076-1) :
Perte à vide : +15% autorisée (la valeur mesurée ne doit pas dépasser la valeur garantie).
Perte sous charge : +15% autorisée (la valeur mesurée ne doit pas dépasser la valeur garantie).
Pertes parasites :
Pertes causées par le flux de fuite dans les composants structurels, évaluées par séparation des composants à haute fréquence ou imagerie thermique.
Classes d'efficacité énergétique et optimisation des pertes
Selon la norme IEC 60076-14 (Lignes directrices pour l'efficacité énergétique des transformateurs de puissance) :
Pertes totales (P total) :

β : Rapport de charge (charge réelle / charge nominale).
Les classes d'efficacité (par exemple, IE4, IE5) exigent une réduction des pertes totales de 10% à 30%, réalisée par :
Acier silicium à haute perméabilité (réduit les pertes à vide).
Conception optimisée des enroulements (minimise les pertes par courants de Foucault).
Exemple d'application pratique
Cas : Transformateur immergé dans l'huile 35kV (IEC 60076-7)
Paramètres nominaux :
Capacité : 10 MVA
Perte à vide garantie : 5 kW
Perte sous charge garantie : 50 kW (à 75°C).
Données de test :
Perte à vide : 5,2 kW (dans la tolérance +15% → limite de 5,75 kW).
Perte sous charge (testée à 30°C) :

Conclusion : La perte sous charge dépasse-t-elle la tolérance ? Vérifier contre 50 × 1,15 = 57,5 kW.
VI. Problèmes courants et considérations
Température ambiante :
Les tests doivent être effectués entre -25°C et +40°C ; corrections requises en dehors de cette plage.
Pertes harmoniques :
Évaluer les pertes harmoniques supplémentaires sous charges non sinusoïdales selon la norme IEC 60076-18.
Tests numériques :
Utiliser des capteurs calibrés selon la norme IEC 61869 pour l'exactitude.