paraformeur

Un paraformer est un type de transformateur de puissance conçu pour augmenter la tension dans les systèmes de distribution électrique, que l'on trouve généralement dans les sous-stations électriques et les usines industrielles. Contrairement aux transformateurs de distribution qui abaissent la tension pour l'utilisation finale, le paraformer fonctionne dans la direction opposée, augmentant la tension des niveaux moyens (souvent de 6 à 35 kV) aux niveaux de transmission plus élevés (69 kV et plus). Cette augmentation de tension permet à l'énergie de parcourir de plus longues distances avec des pertes en ligne réduites, puisque la perte de puissance en transmission est inversement proportionnelle au carré de la tension.

Le nom « paraformer » dérive de la configuration élévatrice ou « para » de son agencement d'enroulement, où la bobine secondaire a plus de spires que la primaire. Physiquement, le transformateur se compose de deux bobines de fil enroulées autour d'un noyau de fer ; le courant alternatif traversant le primaire induit un champ magnétique changeant qui transfère l'énergie au secondaire sans connexion électrique directe. Les matériaux du noyau varient de l'acier au silicium laminé dans les petites unités aux alliages métalliques amorphes dans les conceptions à haute efficacité, choisis pour minimiser les pertes dans le noyau pendant le fonctionnement continu.

Construction et caractéristiques nominales

Les paraformers sont des unités refroidies à l'huile pour les puissances nominales plus importantes (au-dessus de 10 MVA), avec des huiles minérales ou synthétiques circulant à travers des conduits internes et des radiateurs externes pour dissiper la chaleur. Les paraformers secs plus petits, d'une puissance nominale inférieure à 5 MVA, utilisent le refroidissement par air et l'isolation époxy, courants dans les sous-stations intérieures où le confinement de l'huile est problématique. Les unités triphasées typiques varient de 5 MVA à plus de 500 MVA dans les applications de services publics, avec une impédance (la résistance au flux de courant) spécifiée entre 5 et 15 pour cent selon les exigences du système.

Les modes de défaillance courants comprennent la rupture de l'isolation due à l'infiltration d'humidité, les défaillances des traversées aux bornes haute tension et la surchauffe du noyau lors d'une surcharge prolongée. Les températures des points chauds des enroulements sont surveillées par des thermomètres intégrés ; les unités sont généralement conçues pour fonctionner jusqu'à une élévation de température de 65 degrés Celsius au-dessus de la température ambiante. Les changeurs de prises, qu'ils soient hors charge ou en charge, permettent un réglage sur site de la tension de sortie en connectant différents points sur l'enroulement primaire, s'adaptant aux variations de charge saisonnières et aux besoins de régulation de tension.

Les paraformers occupent une place distincte entre les transformateurs de puissance de sous-station (qui gèrent la transmission en vrac) et les transformateurs de distribution conventionnels. Dans les réseaux électriques, ils alimentent généralement des réseaux de tension intermédiaires qui desservent les clients industriels et les zones de distribution plus petites. Leurs rendements, généralement de 98 à 99 pour cent pour les unités modernes, en font des composants essentiels pour minimiser les pertes de puissance systémiques, en particulier dans les réseaux avec de longues distances de transmission ou une croissance significative de la charge.