Fonctionnement parallèle des transformateurs : les cinq conditions et ce qui se passe si vous les ignorez
Faire fonctionner deux transformateurs de distribution en parallèle double la capacité et ajoute de la redondance – si le rapport, le groupe vectoriel, l'impédance et les positions de prises correspondent. Les règles, les tolérances et le courant circulant que vous obtenez lorsqu'ils ne correspondent pas.
Deux transformateurs de 1 000 kVA en parallèle sont souvent une meilleure solution qu'une unité de 2 000 kVA : si l'un échoue, la moitié de l'installation continue de fonctionner ; la maintenance peut être effectuée sans interruption totale ; et la deuxième unité peut être ajoutée plus tard lorsque la charge augmente. Le prix est un ensemble de règles qui doivent être respectées.
Les cinq conditions
| Condition | Exigence | Effet d'un désaccord |
|---|---|---|
| Même rapport de tension | Tensions nominales HV et LV identiques, même position de prise | Courant circulant même à vide |
| Même groupe vectoriel (numéro d'horloge) | Les deux Dyn11 ou les deux Dyn5 | Court-circuit entre les côtés LV |
| Impédance de court-circuit similaire | uk dans ±10 % l'un de l'autre | Partage de charge inégal ; l'unité à faible uk surcharge en premier |
| Rapport de puissance | Pas plus grand que 3 : 1 | La petite unité atteint sa limite tandis que la grande est à moitié chargée |
| Même séquence de phases | L1-L2-L3 connectés de manière identique des deux côtés | Court-circuit |
Partage de charge en chiffres
Les transformateurs en parallèle partagent la charge en proportion de leur puissance et en proportion inverse de leur impédance. Deux unités de 1 000 kVA avec uk 6 % et 5,4 % (un écart de 10 %) portent 47 % et 53 % de la charge totale : à 2 000 kVA au total, la deuxième unité fonctionne à 1 060 kVA – une surcharge de 6 %. C'est pourquoi la norme IEC 60076 recommande la tolérance de ±10 % et pourquoi le rapport de test de routine, qui indique le uk mesuré, vaut la peine d'être lu avant de mettre en parallèle.
Courant circulant dû à un désaccord de rapport
Si les deux unités sont sur des prises différentes – l'une à +2,5 %, l'autre à 0 % – la différence de tension de 2,5 % génère un courant à travers les deux enroulements LV même sans charge connectée. Avec uk = 6 % sur les deux, le courant circulant est de 2,5 / (6 + 6) = 21 % du courant nominal. Il s'ajoute vectoriellement au courant de charge, chauffe les deux transformateurs et est invisible pour la charge. Toujours régler les deux changeurs de prises à la même position et les verrouiller.
Une erreur courante sur le terrain : remplacer l'un des deux anciens unités Dyn5 par une nouvelle unité Dyn11 "parce que c'est la norme maintenant". Les deux ne doivent jamais être mis en parallèle. Commandez le remplacement avec le même groupe vectoriel – pour les transformateurs PNACHO, Dyn5 est disponible sur demande sans coût supplémentaire.
Appareillage et protection
- Chaque transformateur a besoin de son propre disjoncteur LV ; le coupleur de bus entre les deux sections permet un fonctionnement à unité unique.
- Le courant de défaut LV est la somme des deux contributions – recalculer la capacité de l'appareillage (pour deux unités de 1 000 kVA à 6 % : environ 46 kA).
- La protection de puissance inverse ou directionnelle empêche un transformateur de renvoyer un défaut dans l'autre.
Spécification d'une paire parallèle
Commandez les deux unités en même temps et de la même série. Deux unités PNACHO-O 1000 kVA 21/0.42 kV, par exemple, sont construites selon le même plan et testées de la même manière ; leurs impédances mesurées diffèrent de loin moins que la tolérance de 10 %. Si vous ajoutez une unité à une installation existante, envoyez-nous la photo de la plaque signalétique de l'ancien transformateur – nous vérifions le rapport, le groupe et l'impédance avant de vous faire un devis.
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