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Transformateur de tension 36 kV (type extérieur)

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Transformateur de tension 36 kV

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Le transformateur de tension (VT) extérieur de 36 kV, également appelé transformateur de potentiel (PT) extérieur, est un transformateur de mesure conçu pour convertir avec précision les tensions des réseaux moyenne tension jusqu’à 36 kV en signaux basse tension normalisés destinés aux systèmes de comptage, de protection, de surveillance et d’automatisation. Il est conçu pour une installation en extérieur dans les sous-stations, les postes de commutation et les réseaux de distribution, où il est exposé aux conditions environnementales.

Fonctions principales
Mesure de tension : abaisse la tension primaire de 36 kV à des tensions secondaires normalisées (généralement 100 V ou 110 V) pour les équipements de mesure.
Protection : fournit des entrées de tension précises aux relais de protection pour :
· la protection contre les surtensions
· la protection contre les sous-tensions
· la protection directionnelle
· la synchronisation
· la protection contre les anomalies de fréquence
· la surveillance du réseau électrique
Isolation électrique : assure l’isolation entre le réseau haute tension et les circuits de commande secondaires.

Applications typiques
· Sous-stations moyenne tension en extérieur
· Postes de couplage des réseaux publics
· Réseaux de distribution à 33 kV
· Sous-stations industrielles
· Systèmes de captage d’énergies renouvelables
· Centrales solaires et éoliennes
· Installations minières et de l’industrie lourde
· Sous-stations de traction ferroviaire

Caractéristiques techniques typiques
·Tension nominale : 36 kV
·Tension maximale du réseau : 36 kV ou 40,5 kV
·Fréquence nominale : 50 Hz / 60 Hz
·Tension primaire nominale : 33 kV, 35 kV, 36 kV ou 33/√3 kV
·Tension secondaire nominale : 100 V, 110 V, 100/√3 V, 110/√3 V
·Classe de précision : 0,1, 0,2, 0,5, 1,0, 3P, 6P
·Charge nominale : 10 VA, 15 VA, 30 VA, 50 VA, 100 VA
·Type d’isolation : porcelaine, polymère ou résine époxy
·Installation : en extérieur
·Mode de refroidissement : air naturel (AN)

Construction
Un transformateur de tension extérieur typique de 36 kV se compose des éléments suivants :
·Enroulement primaire haute tension
·Enroulements secondaires de mesure/protection
·Noyau en acier au silicium laminé
·Système d’isolation en résine époxy
·Isolateur en porcelaine ou en polymère composite
·Boîtier de bornes résistant aux intempéries
·Bornes haute tension
·Boîtier de raccordement secondaire
·Structure de montage
·Borne de mise à la terre

Le système d’isolation pour usage extérieur est conçu pour résister :
·À la pluie et à l’humidité
·Au rayonnement solaire et à l’exposition aux UV
·À la poussière et à la pollution industrielle
·À la contamination saline dans les zones côtières
·Aux variations de température
·Aux contraintes électriques en extérieur

Types courants
1. Transformateur de tension inductif (IVT)
·Fonctionne selon le principe de l’induction électromagnétique
·Adapté aux applications de comptage et de protection
·Couramment utilisé dans les sous-stations de 33/36 kV
2. Transformateur de tension phase-terre
·Enroulement primaire connecté entre une phase et la terre
·Couramment utilisé dans les réseaux de distribution mis à la terre
3. Transformateur de tension phase-phase
·Circuit primaire connecté entre deux phases
·Utilisé pour la mesure de la tension de ligne
4. Transformateur de tension à double circuit secondaire
·Enroulements séparés pour :
·Précision de comptage
·Précision de protection

Avantages
·Haute précision de mesure de la tension
·Excellentes performances d’isolation en extérieur
·Longue durée de vie
·Conception résistante aux intempéries
·Faibles besoins d’entretien
·Résilience mécanique élevée
·Adapté aux environnements difficiles
·Fonctionnement fiable dans les réseaux électriques et industriels

Normes applicables
·CEI 61869-1 – Transformateurs de mesure – Exigences générales
·CEI 61869-3 – Exigences supplémentaires pour les transformateurs de tension inductifs
·IEEE C57.13 – Exigences de la norme IEEE pour les transformateurs de mesure

Câblage type
Côté primaire
·Raccordement phase à phase ou phase à terre sur un réseau moyenne tension de 33 à 36 kV.
Côté secondaire
Raccordement à :
·Compteurs d’énergie
·Voltmètres
·Relais de protection
·Dispositifs de surveillance de la qualité de l’énergie
·Systèmes SCADA
·Unités terminales distantes (RTU)
·Équipements de synchronisation

Applications typiques par secteur
·Services publics d’électricité : mesure de la tension dans les postes de distribution
·Énergies renouvelables : systèmes éoliens et capteurs solaires
·Installations industrielles : protection des alimentations moyenne tension et des transformateurs
·Exploitation minière : réseaux de distribution d’énergie en extérieur
·Pétrole et gaz : sous-stations d’alimentation de processus
·Chemins de fer : mesure de la puissance de traction
·Infrastructures : grands réseaux commerciaux et de services publics

Caractéristiques principales
·Tension nominale jusqu’à 36 kV
·Adapté aux systèmes dont la tension maximale est de 40,5 kV
·Conception résistante aux intempéries pour une utilisation en extérieur
·Isolation en porcelaine/polymère ou en époxy
·Rigidité diélectrique élevée
·Précision de mesure et performances de protection optimales
·Configurations multiples des enroulements secondaires
·Faibles caractéristiques de décharges partielles
·Fonctionnement sans entretien
·Conçu conformément aux exigences des normes CEI 61869 et IEEE C57.13