Types de transformateurs de terre & connexions d'enroulement

Le transformateur de mise à la terre est un type particulier de transformateur utilisé principalement pour la protection par mise à la terre dans les systèmes électriques. La conception et les méthodes de connexion des enroulements de ce transformateur sont cruciales pour assurer le fonctionnement sûr des systèmes électriques.

1. Fonction du transformateur de mise à la terre
La fonction principale d'un transformateur de mise à la terre est de fournir une protection par mise à la terre dans les systèmes électriques. Lorsqu'un défaut de mise à la terre se produit dans le système, le transformateur de mise à la terre aide à limiter le courant de défaut, protégeant ainsi les équipements et la sécurité du personnel.

2. Types de transformateurs de mise à la terre
Il existe plusieurs types de transformateurs de mise à la terre, notamment :

• Transformateur de mise à la terre résonnant : Ce transformateur limite le courant de défaut de mise à la terre par le principe de résonance.

• Transformateur de mise à la terre à haute impédance : Ce transformateur limite le courant de défaut en augmentant l'impédance de mise à la terre.

• Transformateur de mise à la terre à faible impédance : Ce transformateur élimine rapidement les défauts en réduisant l'impédance de mise à la terre.

3. Méthodes de connexion des enroulements
La méthode de connexion des enroulements d'un transformateur de mise à la terre influence considérablement ses performances. Voici plusieurs méthodes courantes de connexion des enroulements :

3.1 Connexion étoile-étoile (Y-Y)

• Avantages : Structure simple, entretien facile.

• Inconvénients : Courant de défaut de mise à la terre élevé, peut nécessiter des mesures de protection supplémentaires.

3.2 Connexion étoile-triangle (Y-Δ)

• Avantages : Peut limiter le courant de défaut de mise à la terre et améliorer la stabilité du système.

• Inconvénients : Structure complexe, coût plus élevé.

3.3 Connexion étoile-ouverte (Y-O)

• Avantages : Peut fournir un courant homopolaire, facilitant la détection des défauts.

• Inconvénients : Nécessite des dispositifs de protection spéciaux.

3.4 Connexion triangle-triangle (Δ-Δ)

• Avantages : Peut offrir une haute impédance pour limiter le courant de défaut.

• Inconvénients : Structure complexe, entretien difficile.

4. Conception des enroulements
La conception des enroulements d'un transformateur de mise à la terre doit prendre en compte les aspects suivants :

• Niveau d'isolation : Assurer que les enroulements peuvent supporter une haute tension.

• Sélection du conducteur : Choisir un matériau et une section de conducteur appropriés pour répondre aux exigences de courant et de charge thermique.

• Disposition des enroulements : Optimiser la disposition des enroulements afin de réduire les pertes par hystérésis et les courants de Foucault.

5. Protection du transformateur de mise à la terre

Les transformateurs de mise à la terre doivent être équipés de dispositifs de protection appropriés afin de garantir une coupure rapide de l'alimentation en cas de défaut. Ces dispositifs de protection comprennent :

• Protection contre les surintensités : Coupe automatiquement l'alimentation lorsque le courant dépasse la valeur prédéfinie.

• Protection contre les défauts à la terre : Coupe automatiquement l'alimentation lorsqu'un défaut à la terre est détecté.

• Protection thermique : Surveille la température du transformateur et émet un avertissement ou coupe l'alimentation si elle dépasse la valeur définie.

6. Essais et maintenance du transformateur de mise à la terre
Pour garantir la fiabilité des transformateurs de mise à la terre, des essais et une maintenance réguliers sont requis. Cela inclut :

• Test de résistance d'isolement : Vérifie les performances d'isolement des enroulements.

• Essai de tenue diélectrique : Teste les performances des enroulements sous haute tension.

• Surveillance de la température : Vérifie régulièrement la température du transformateur pour s'assurer qu'elle reste dans la plage normale.

• Nettoyage et inspection : Nettoie régulièrement le transformateur et vérifie les dommages ou l'usure.

7.Conclusion
Les transformateurs de mise à la terre sont une partie indispensable des systèmes électriques, et leurs méthodes de connexion des enroulements ont un impact significatif sur la sécurité et la stabilité du système. En choisissant des méthodes de connexion d'enroulement appropriées, en concevant des structures d'enroulement raisonnables, en équipant des dispositifs de protection adéquats et en effectuant des tests et des maintenances réguliers, on peut assurer le fonctionnement efficace et sûr des transformateurs de mise à la terre.