1.8.2. Transformateurs triphasés [9], [10]
Un transformateur reçoit l?énergie par un
enroulement primaire et la transmet à son enroulement secondaire par le
biais d?un champ magnétique au travers d?un noyau magnétique fait
des tôles empilées.
On peut le retrouver dans les postes d?interconnexion pour
permettre le transit
d?énergie entre deux réseaux dont les
niveaux de tensions sont différents
selon que l?on veut élever ou abaisser la tension, dans
les postes de transformation pour élever le niveau de tension pour
pouvoir transporter l?énergie électrique à des longues
distances et pour rabaisser la tension au centre de consommation.
1.8.2.1. Schémas équivalents d'un
transformateur à deux enroulements
Une modélisation complète du transformateur
réel à deux enroulements distincts est donnée par la
figure 1.10.a illustrant le schéma équivalent en T par phase vu
du primaire.
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?? ??fe g ??mi ??
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a. modèle complet (en grandeurs réelles) b.
modèle simplifié (en
grandeurs réelles)
Figure 1.10 : Schémas équivalents d'un
transformateur à deux
enroulements
Les indices 1 et 2 correspondent respectivement au primaire et au
secondaire du transformateur.
Les et sont respectivement les résistances et
réactances des
enroulements ; est une résistance traduisant les pertes en
fer et
réactance de magnétisation.
; : Respectivement résistance et réactance de
court-
circuit.
1.8.2.2. Transformateur à trois enroulements
Ce transformateur porte sur son circuit magnétique trois
enroulements : un enroulement primaire (1), un enroulement secondaire (2), et
un enroulement tertiaire (3).
Il permet d?alimenter deux réseaux de tensions respectives
et à partir d?un réseau de tension à l?aide d?un appareil
unique.
Figure 1.11 : Schéma équivalent d'un
transformateur à trois enroulements
Les paramètres de ce transformateur sont donnés par
les relations suivantes :
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3 3 ; 3 3
3 3 ; 3 3
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(1.23)
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3 3
; ~ ~ ~
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3
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Lesparamètres e entre deuxnoeuds et
jétanttdéterminéssexpérimentalementtàa
partir de trois essais de court-circuit.
1.8.2.3.Schémasséquivalentsssimplifiéss
Unepremièree simplification consisteàa
déplacer la branche shunt du milieu duschémaa en T
vers les bornes primaires ou secondaires ; on obtient leschémaa
e et la branche horizontale comprendl?impédancee de
court-circuit, qui a
pour expression :
) )) (1.24)
Leschémaa e introduit une erreurnégligeablee pour
les transformateurs de
puissance.
Pour les transformateurs de
puissancesupérieureeàa 100 kVA, le
courantmagnétisantt estinférieurràa 2% du
courant nominal ; parconséquentt on peut omettre la branche shunt
duschémaaéquivalentt (fig.1.10.b) etfréquemmentt
larésistance estnégligéee vis-à-vis de
laréactance .. 1.8.2.4.Composantes de Fortescue des
impédances d'un transformateur U
Dans un transformateur, lesparamètressréactancess
directe, inverse et homopolaire sontégaux..
Pour un transformateuràa deux enroulements,
leschémaaéquivalentt direct est celui donnée à la
figure 1.10 ;ilt reste aussi valable pour laséquencee inverseàa
la seuledifférencee que le rapport de transformation complex
duschémaa inverse estl?opposéé de celui duschémaa
direc ..
Selon le groupe de couplage, les commutateurs de la figure
1.12 illustrant les schémas équivalents homopolaires d?un
transformateur triphasé à deux enroulements, peuvent être
aux positions :
> YN ou yN pour le couplage étoile avec neutre
relié à la terre au primaire via l?impédance
Zn1 et au secondaire via l?impédance Z?n2 ;
> Y ou y pour le couplage étoile sans liaison à
la terre ;
> D ou d pour le couplage triangle.
Fig.1.12 : Schémas équivalents homopolaires
d'un transformateur à deux enroulements
Pour de grandes puissances, la branche transversale de la
figure 1.12 peut être omise et on peut aussi négliger la
résistance de court-circuit (Rcc=R1h+R?2h) du transformateur
par rapport à la réactance de court-circuit
(Xcc=X1h+X?1h).
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