Impedance de court-circuit uk : que signifient 4 % ou 6 % pour votre installation
La tension d'impédance détermine le courant de défaut, la chute de tension et le fonctionnement en parallèle. Pourquoi les transformateurs de distribution jusqu'à 630 kVA ont uk = 4 %, les unités plus grandes 6 %, et comment utiliser ce chiffre dans la conception des équipements de commutation.
Sur une fiche technique PNACHO, vous trouverez uk = 4 % pour les unités immergées dans l'huile jusqu'à 630 kVA et uk = 6 % au-dessus de cela et pour toutes les unités en résine coulée. Peu de paramètres sont aussi importants pour la conception des équipements de commutation basse tension – et peu sont aussi souvent ignorés.
Définition
L'impédance de court-circuit (tension d'impédance) est la tension primaire, exprimée en pourcentage de la tension nominale, qui entraîne le courant nominal à travers le transformateur lorsque le secondaire est court-circuité. Elle est mesurée lors du test de routine à une température de référence de 75 °C. Elle combine la partie résistive (pertes de charge) et – principalement – la réactance de fuite entre les enroulements.
Conséquence 1 : courant de défaut du côté BT
Avec un réseau MT infiniment fort, le courant de court-circuit symétrique maximum aux bornes BT est simplement
Ik = In / uk
| Puissance (0.42 kV) | Courant nominal BT In | uk | Max. courant de défaut BT Ik |
|---|---|---|---|
| 250 kVA | 344 A | 4 % | 8.6 kA |
| 630 kVA | 866 A | 4 % | 21.7 kA |
| 1 000 kVA | 1 375 A | 6 % | 22.9 kA |
| 1 600 kVA | 2 199 A | 6 % | 36.7 kA |
| 2 500 kVA | 3 437 A | 6 % | 57.3 kA |
Le tableau de distribution BT, ses barres omnibus et les disjoncteurs doivent être dimensionnés pour ce courant (plus la contribution des moteurs). C'est pourquoi l'impédance augmente à 6 % pour des puissances plus importantes : à 4 %, un transformateur de 2 500 kVA délivrerait 86 kA – au-delà de la plupart des équipements de commutation standard.
Conséquence 2 : chute de tension sous charge
La même impédance provoque une chute de tension à travers le transformateur lorsque le courant circule. À pleine charge avec cos φ = 0.8, la chute est d'environ 0.8 × ur + 0.6 × ux ; pour une unité de 630 kVA avec uk = 4 % (ur ≈ 0.7 %, ux ≈ 3.9 %), cela représente environ 2.9 % – dans la plage de ±5 % que la plupart des installations tolèrent, mais il est bon de vérifier pour les longues alimentations BT et pour les centrales photovoltaïques, où la tension augmente lors de la génération.
Conséquence 3 : fonctionnement en parallèle
Les transformateurs en parallèle partagent la charge en proportion inverse de leur impédance. Pratique IEC : les uk des unités ne doivent pas différer de plus de 10 % les uns des autres, et le rapport de puissance ne doit pas dépasser 3:1. Une unité de 630 kVA (4 %) et une unité de 1 000 kVA (6 %) ne peuvent être mises en parallèle que si la 630 kVA est acceptée pour fonctionner en surcharge en premier.
Le changeur de prises change le rapport, pas l'impédance. Deux transformateurs sur des positions de prises différentes en parallèle produisent un courant circulant – réglez les deux sur la même prise.
Peut-on changer uk ?
Oui, dans des limites. Une impédance plus élevée (par exemple 6 % au lieu de 4 % sur un 630 kVA) réduit le courant de défaut et vous permet de réutiliser un tableau de distribution existant ; une impédance plus faible réduit la chute de tension. Les deux sont des enroulements sur mesure avec un délai de livraison plus long. Les valeurs standard sur les pages produits PNACHO-O et PNACHO-D suivent la norme IEC 60076-5 et les spécifications habituelles des opérateurs de réseau, donc elles s'adaptent aux équipements de commutation standard sans recalcul.
Pour aller plus loin: What does medium voltage transformer ratio mean? (energeks.com, EN) · Co oznacza przekładnia transformatora średniego napięcia? (energeks.pl, PL)
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