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Transformateur de puissance de 330 kV offrant un rendement élevé et une fiabilité opérationnelle à long terme

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Transformateur de puissance de 330 kV

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Un transformateur de puissance de 330 kV est un transformateur à très haute tension (THT) utilisé dans les réseaux de transport d’électricité pour acheminer d’importantes quantités d’énergie électrique entre le réseau de 330 kV et les réseaux de transport ou de distribution de tension inférieure. Il est couramment utilisé par les opérateurs nationaux dans les pays qui exploitent des réseaux de transport de 330 kV.

Caractéristiques techniques types
·Tension maximale du réseau : 362 kV
·Tension nominale : 330/220 kV, 330/132 kV, 330/110 kV, 330/33 kV
·Puissance nominale : 150–600 MVA (généralement 250, 300, 400, 500 MVA)
·Fréquence : 50 Hz ou 60 Hz
·Nombre de phases : triphasé
·Mode de refroidissement : ONAN/ONAF, OFAF, OFWF
·Isolation : huile minérale ou ester naturel/synthétique
·Groupe vectoriel : YNd1, YNd11, YNyn0+d11, etc.
·Changeur de prises : changeur de prises en charge (OLTC)
·Impédance en pourcentage : généralement 12–20 %

Composants principaux
·Noyau magnétique laminé
·Enroulement haute tension 330 kV
·Enroulement moyenne ou basse tension
·Réservoir principal
·Huile isolante du transformateur
·Réservoir de conservation
·Radiateurs de refroidissement
·Ventilateurs de refroidissement et pompes à huile
·Traversées haute tension en porcelaine ou en matériau composite
·Commutateur de prises en charge (OLTC)
·Évent à gel de silice
·Relais de Buchholz
·Dispositif de décharge de surpression (PRD)
·Indicateur de niveau d’huile
·Indicateurs de température de l’huile et des enroulements

Rapports de tension courants
·330/220 kV
·330/132 kV
·330/110 kV
·330/66 kV
·330/33 kV

Applications
·Postes de transport à très haute tension
·Réseaux nationaux de transport d’électricité
·Grandes centrales thermiques, hydroélectriques et nucléaires
·Plates-formes de transport d’énergie renouvelable
·Interconnexion des réseaux et transport d’électricité en gros

Performances
·Rendement à pleine charge : 99,6–99,85 %
·Durée de vie prévue : 30 à 50 ans avec une exploitation et une maintenance adéquates

Systèmes de protection
·Protection différentielle du transformateur (87T)
·Protection contre les défauts à la terre restreints (REF)
·Protection contre les surintensités et les défauts à la terre (50/51, 50N/51N)
·Protection par relais de Buchholz
·Protection contre la surpression
·Protection contre la température de l’huile et des enroulements
·Protection contre la surexcitation (24)
·Relais de pression soudaine
·Parafoudres sur les bornes haute tension

Essais en usine

Les essais de routine et de type typiques comprennent :
·Mesure de la résistance des enroulements
·Vérification du rapport de tension et du groupe vectoriel
·Résistance d’isolement (IR)
·Pertes à vide et courant d’excitation
·Pertes en charge et tension d’impédance
·Essai de tenue en courant alternatif appliqué
·Essai de tenue aux surtensions induites
·Essai de tenue aux impulsions de foudre
·Essai d’impulsion de commutation (lorsque spécifié)
·Mesure des décharges partielles
·Essais diélectriques et d’humidité de l’huile de transformateur

Normes applicables
·CEI 60076 – Transformateurs de puissance
·Série IEEE C57 – Normes relatives aux transformateurs de puissance
·CEI 60137 – Traversées isolées
·CEI 60296 – Huiles minérales isolantes non utilisées
·CEI 60599 – Analyse des gaz dissous (DGA)

Considérations de conception
En raison de leur tension de service et de leur puissance nominale élevées, les transformateurs de 330 kV sont conçus avec :
·Une coordination renforcée de l’isolation
·Des matériaux de noyau magnétique à faibles pertes
·Une résistance mécanique élevée en cas de court-circuit
·Des systèmes de refroidissement avancés
·Une surveillance en ligne de l’huile, de la température, de l’humidité et des gaz dissous
·Des considérations sismiques et de transport pour les unités de grande taille

Un transformateur de puissance de 330 kV est un élément clé des réseaux de transport à très haute tension. Il permet le transfert fiable de centaines de mégawatts entre les centrales de production et les réseaux de transport régionaux, tout en garantissant un rendement élevé et une fiabilité opérationnelle à long terme.