TRANSFORMATEUR HAUT RENDEMENT: partie 4

TRIPHASE 25 KVA .
Définition:
Transformateur triphasé 50 Hz
Primaire : 400 Volts entre phases couplage triangle
Secondaire : 400 Volts entre phases couplage étoile neutre sorti
Puissance : 25 KVA
Présentation : Nu IP00
Norme : IEC76
Ambiante : 40 °C

Réalisation version optimisée actuelle (classe H)

Circuit 3 UI 210 (350*350) ou équivalent en lamelles épaisseur :
140 mm en tôle qualité 1,7 W/Kg . poids de tôle : 99,8 Kg

Bobinage sur 3 caniveaux 73*147 h:194 mm (classe F) épaisseur :
3 mm + 4 cales d'angle de 8 (classe F)
Secondaire : 0 - 84 spires en 40/10 cuivre émaillé classe H en vrac
Sur l'enroulement : 3 isolants 18/100 classe H + 1 canal de
ventilation de 14 mm (classe F) sur tête de bobine de chaque côté
Primaire : 0 139 spires en 25/10 cuivre émaillé classe H en
2 couches, 1 entre couches isolant 18/100 classe H
Finition : enrubannage classe H
Poids de cuivre 40/10 : 16,2 Kg
Poids de cuivre 25/10 : 12,1 Kg

Bilan énergétique :

Pertes dans le fer : 299 Watts
Pertes joules dans les conducteurs classe H : 1055 Watts,
soit un échauffement de 125 °C
Chute de tension entre vide et charge : 4,1 %
Rendement à cosinus phi 1 : 94,86 %

Réalisation en version à haut rendement :

Circuit 3 UI 240 (400*400) ou équivalent en lamelles épaisseur :
150 mm tôle à grains orientés qualité M6X. Poids de tôle :139,5 Kg

Bobinage sur 3 caniveaux 83*155 h:237mm épaisseur :3 mm
(isolant voir ci dessous)
Secondaire : 0 - 66 spires en 1 méplat de 9*2,5 en cuivre émaillé
(isolant voir ci dessous) en vrac . H. bobinage : 227 mm centré
Sur l'enroulement : 3 isolants 18/100 (isolant voir ci dessous) + 1
canal ventilation 14 mm sur tête de bobine de chaque coté
Primaire : 0 -113 spires en 1 méplat 7,1 * 2 en cuivre émaillé
(isolant voir ci dessous) en vrac
Finition : enrubannage (isolant voir ci dessous)
Poids de cuivre méplat 9*2,5 : 21,8 Kg
Poids de cuivre méplat 7,1*2 : 27 Kg

Bilan énergétique :

Pertes dans le fer : 167 watts
Pertes joules conducteurs ( isolant voir ci dessous) : 289 Watts,
soit un échauffement de 49 °C
Chute de tension entre vide et charge : 1,15 %
Rendement à cosinus phi 1 : 98,21 %

Dans le cas de ce transformateur on peut le bobiner en aluminium
(isolant voir ci dessous) en conservant le même circuit magnétique
et la même technique de bobinage
Poids d' aluminium : 25,5 Kg
Performances électriques équivalentes
Avantage : prix du produit fini plus faible

On notera que l'échauffement est de 49 °C

Celui ci est très inférieur à la valeur préconisée par la première
classe de la normalisation
En effet la classe A impose un échauffement maximum de 60 °C
Dans un premier temps on considérera que l'on peut utiliser les
composants des normes F ou H pour ces transformateurs à
haut rendement
Nous garderons dans ce cas l'effet du gain des pertes consommées
au réseau et nous augmentons considérablement la durée de vie
En fin d'analyse nous verrons comment et s'il est possible de
remplacer les produits dérivés du pétrole qui entrent dans la
construction de ces transformateurs par des produits plus écologiques

Pour un fonctionnement de 5000 heures à cosinus phi : 0,8 le gain
annuel par rapport au modèle optimisé est de 3600 KW, ce qui
représente à un prix de 0,0765 €/KW une économie de 275,4 €