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Les transformateurs

Les transformateurs. abaisseur. élévateur. GS 3 . 380/6 kV. 6 kV /380 V. 380 V. But du transformateur :. Modifier, changer les tensions alternatives, les élever ou les Abaisser. Afin de transporter l ’énergie électrique avec le moins de pertes possible. Symbole du transformateur :.

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Les transformateurs

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Presentation Transcript

  1. Les transformateurs

  2. abaisseur élévateur GS 3  380/6 kV 6 kV /380 V 380 V But du transformateur : Modifier, changer les tensions alternatives, les élever ou les Abaisser. Afin de transporter l ’énergie électrique avec le moins de pertes possible.

  3. Symbole du transformateur :

  4. Utilité du transformateurpour le transport del’énergie électrique

  5. V = 220 V

  6. I absorbé = 150 A V = ?

  7. Résistance de la ligne d’alimentation supposés en phase avec 220V 1,5  150 A 220 V récepteur V=? V = 220 + 150 x 1 = 370 V

  8. I absorbé = 150 A V = 370 V

  9. I absorbé = 150 A V = 370 V

  10. 1,5  150 A 220 V récepteur V=? P = R.I2 =1,5.1502 = 33750 W Putile=150x220=33000 W

  11. Pertes > Putile + Récepteurs détruits

  12. La solution ??? Le transformateur

  13. 1,5  T2 T1 150 A V=? 220 V abaisseur élévateur

  14. V2 V2 N2 N2 = = V1 V1 N1 N1 I1 m = = I2 Transfo parfait : La puissance absorbée au primaire est intégralement fournie au secondaire, il n’y a pas de pertes. V1.I1 = V2.I2

  15. 1,5  T2 T1 150 A V21 V2 N2 = V=? V1 N1  V21= 25xV22 = 25x220 V= 5500 V V22= 220 V élévateur abaisseur

  16. 1,5  I21 T2 T1 I22 =150 A V=? V22= 220 V abaisseur élévateur I21 = I22 / 25 = 150/25=6 A

  17. 1,5  R.I T2 T1 I22 =150 A 6A V=? V22= 220 V abaisseur élévateur R.I = 6 x 1,5 = 9 V Pertes = R.I2 = 1,5 x 62 = 54 W

  18. 1,5  V12 T2 T1 I22 =150 A 6A V=? V22= 220 V abaisseur élévateur V12 = (25x220 + 9) = 5509 V

  19. 1,5  V11 V12 T2 T1 I22 =150 A 6A V22= 220 V abaisseur élévateur V11 = (25x220 +9)/25 = 220,36 V

  20. à quoi ressemblent les transformateurs ?

  21. Transformateur de poteau 20 kV / 380 V

  22. Transfo tri 450 MVA, 380 kV

  23. Transformateur d ’interconnexion de réseau

  24. Transformateur triphasé 250 MVA, 735 kV d ’Hydro-Quebec

  25. 15 MVA, 11000V/2968V, Dy1/Dd0, 50 Hz, 30 tonnes

  26. Transfo mono 600 kV Pour TCCHT

  27. Transformateur sec monophasé : 1000 VA 50 Hz, 220V/110 V

  28. Partie active de transfo mono 40 MVA 162/3 Hz, 132kV/12 kV

  29. Transformateur triphasé de réglage 40 MVA 50 Hz 140kV/11,3 kV

  30. Constitution-Principe

  31. un circuit magnétique fermé, feuilleté • deux enroulements : • le primaire comportant n1 spires • le secondaire comportant n2 spires I1 I2 V1 V2 Un transformateur comprend :

  32. Circuit magnétique de transformateur triphasé à 3 colonnes

  33. Circuit magnétique de transformateur à 5 colonnes 450 MVA, 18/161 kV

  34. Transfo mono pour locomotives : 3 MVA, 22,5 kV/2x1637 V, 50 Hz exécution en galettes alternées

  35. Flux inducteur Pourquoi feuilleter les circuits magnétiques

  36. Pourquoi feuilleter les circuits magnétiques Flux induit, loi de Lenz

  37. Pour créer le flux induit, des boucles de courant prennent naissance dans le métal Pourquoi feuilleter les circuits magnétiques

  38. Pourquoi feuilleter les circuits magnétiques Ces courants créeraient des pertes Joule suceptibles d ’échauffer fortement le métal.

  39. Courant de Foucault très faibles Pourquoi feuilleter les circuits magnétiques En feuilletant le métal, on empêche le développement des courants de Foucault

  40. équations du transformateur

  41. I1 F1 n1 V1 générateur I2 F2 n2 V2 récepteur

  42. Flux traversant 1 spire du secondaire : 2 =  - F2 Flux traversant 1 spire du primaire : 1 =  + F1 Flux à travers le circuit magnétique Flux de fuite Flux à travers le circuit magnétique Flux de fuite

  43. n1 I1 - n2 I2 = R n1 F1 = l1I1 n2 F2 = l2I2 Le flux commun  est donné par la relation d ’Hopkinson : Les flux de fuites se refermant dans l ’air :

  44. j ( t + ) j ( t + ) d d A sin( t + )  = A j  e A e dt dt j ( t + )  A e = A = j  A Rappels : la transformation cissoïdale a(t) = A sin( t + )

  45. équation de maille du primaire : V1 = R1 I1 + j  n1 1 n1 I1 - n2 I2 = R équation de maille du secondaire : j  n2 2 = R2 I2 + V2 Relation d ’Hopkinson Équations du transformateurs :

  46. V1 = R1 I1 + j  n1 1 n1 I1 - n2 I2 = R V2 = - R2 I2 + j  n2 2 Équations du transformateurs : Ces équations ne tiennent pas compte des pertes fer dans le circuit magnétique.

  47. Le transformateur parfait : • n ’a pas de fuites magnétiques : l1 =l2 = 0 • n ’a pas de pertes Joule : R1 = R2 = 0 • n ’a pas de pertes fer • possède un circuit magnétique infiniment perméable : R= 0

  48. Les équations se simplifient : V1 = + j  n1 1 V2 = j  n2 2 n1 I1 - n2 I2 = 0

  49. I1 I2 V2 V2 V1 V1 n2 Selon n2/n1, le transformateur élève ou diminue la tension n1 On obtient les relations fondamentales suivantes : n2 n1

  50. Bmax   Bsaturation Bmax Beff = = V1 =  2  2  n1 S S Le flux  est lié à la tension d ’alimentation V1 V1 V1 = + j  n1 1   =  n1 Si la section du circuit magnétique est S,

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