Transformateurs à bain d'huile et transformateurs à sec : analyse complète des différences

Parmi les nombreux dispositifs d'un réseau électrique, les transformateurs jouent un rôle essentiel dans la conversion et le transport de l'énergie. Les transformateurs à bain d'huile et les transformateurs à sec sont les deux types les plus courants et diffèrent considérablement à plusieurs égards.

1. milieu isolant

Transformateurs à huile On utilise de l'huile minérale ou une autre huile isolante comme fluide isolant. Cette huile remplit la cuve du transformateur, immergeant complètement les enroulements et le noyau. L'huile isolante possède d'excellentes propriétés isolantes et prévient efficacement les claquages ​​électriques entre les enroulements et entre les enroulements et le noyau de fer. Par exemple, l'huile isolante des transformateurs à bain d'huile utilisés dans les grands postes de transformation garantit la sécurité de l'isolation électrique interne du transformateur en environnement haute tension.

Transformateurs de type secOn utilise des matériaux isolants solides tels que la résine époxy. Les enroulements sont étroitement enveloppés ou moulés dans ces matériaux, qui isolent les circuits électriques grâce aux propriétés isolantes du matériau. À l'instar des transformateurs secs utilisés dans les immeubles de grande hauteur, les centres commerciaux et autres lieux urbains, les matériaux isolants solides permettent d'éviter les risques de fuite liés aux fluides liquides, améliorant ainsi considérablement la sécurité.

2. méthode de dissipation de la chaleur

Les transformateurs à bain d'huile utilisent principalement la conduction et la convection de l'huile isolante pour dissiper la chaleur. En fonctionnement, la chaleur générée par les enroulements et le noyau de fer augmente la température de l'huile isolante. L'huile chaude monte à travers le radiateur ou le refroidisseur, échange de la chaleur avec l'air froid extérieur, se refroidit, puis retourne à l'intérieur du transformateur pour poursuivre la dissipation de la chaleur. Par exemple, dans certains transformateurs à bain d'huile utilisés dans les installations industrielles, le radiateur ajuste automatiquement la vitesse du ventilateur en fonction de la température de l'huile afin de contrôler l'efficacité de la dissipation thermique.

Il existe deux méthodes de dissipation thermique pour les transformateurs secs : le refroidissement par air naturel et le refroidissement par air forcé. Le refroidissement par air naturel exploite la circulation naturelle de l'air autour du transformateur pour évacuer la chaleur ; le refroidissement par air forcé utilise un ventilateur installé sur le transformateur pour accélérer le flux d'air et ainsi améliorer la dissipation thermique. Cependant, comparés aux transformateurs à bain d'huile, les transformateurs secs présentent des capacités de dissipation thermique relativement faibles, ce qui limite leur utilisation dans les applications de grande puissance. Par exemple, dans les locaux de distribution électrique des zones résidentielles, les transformateurs secs sont généralement refroidis par air naturel pour répondre aux besoins de fonctionnement quotidiens.

3. Performances de feu

Les transformateurs à huile utilisent une huile isolante inflammable. En cas de défaut, une fuite d'huile isolante au contact d'une source d'inflammation peut facilement provoquer un incendie et causer de graves dommages à l'environnement et aux équipements environnants. Lors de précédents accidents électriques, des incendies de transformateurs à huile ont entraîné des pannes de courant généralisées et d'importants dégâts matériels.

L'absence d'huile isolante inflammable confère aux transformateurs secs une excellente protection contre l'incendie et élimine tout risque d'incendie. Ils sont particulièrement adaptés aux lieux à très hautes exigences de sécurité incendie, tels que les hôpitaux, les bibliothèques, les écoles, etc., zones à forte densité de population et à faible risque d'incendie.

4. Volume et poids

Les transformateurs à bain d'huile sont volumineux et lourds en raison de leurs cuves, de l'importante quantité d'huile isolante qu'ils contiennent et des radiateurs. Leur installation requiert un espace conséquent et impose des exigences élevées en matière de capacité portante du site. Par exemple, dans les grandes centrales électriques, l'installation de ces transformateurs nécessite des infrastructures spécifiques pour supporter leur poids et garantir un espace suffisant.

Les transformateurs secs présentent une structure relativement compacte, sont dépourvus de réservoir d'huile et contiennent une grande quantité de fluide caloporteur. De petite taille et légers, ils sont plus flexibles et faciles à installer. Ils peuvent être installés dans un espace réduit en intérieur et leurs exigences en matière d'encombrement sont moindres. Dans certaines petites sous-stations ou installations de distribution électrique situées à l'intérieur de bâtiments en centre-ville, les avantages de la compacité des transformateurs secs sont pleinement mis en évidence.

5. exigences de maintenance

La maintenance des transformateurs à huile est plus complexe. Il est nécessaire de contrôler régulièrement la qualité de l'huile isolante, notamment sa résistivité, sa teneur en eau, son indice d'acidité et d'autres indicateurs. Si la qualité de l'huile se dégrade, un filtrage ou un remplacement est requis. Il convient également de vérifier l'étanchéité du réservoir d'huile et le bon fonctionnement du radiateur. Ces opérations de maintenance nécessitent des techniciens qualifiés et un équipement de traitement d'huile spécialisé.

L'entretien des transformateurs secs est relativement simple. Les principaux points de contrôle consistent à vérifier l'aspect des enroulements et à s'assurer de l'intégrité des conducteurs solides. isolationIl convient de vérifier que le matériel présente des signes de vieillissement et que le ventilateur fonctionne correctement. La charge de travail quotidienne en matière de maintenance est faible et ne nécessite pas de traiter de problèmes complexes liés aux fluides liquides. Un technicien de maintenance électrique généraliste peut effectuer l'opération.

6. Lieux concernés

Les transformateurs à bain d'huile conviennent aux sites présentant des exigences de capacité élevées, aux environnements extérieurs et aux exigences de protection contre l'incendie peu strictes, tels que les grandes centrales électriques, les sous-stations, les entreprises industrielles et minières, etc. Ils peuvent répondre aux besoins de conversion de puissance de grande capacité et de transmission sur de longues distances, et jouent un rôle important dans le réseau dorsal du système électrique.

Les transformateurs secs sont largement utilisés dans les lieux intérieurs soumis à des exigences strictes en matière de protection contre l'incendie et les explosions, tels que les immeubles de grande hauteur, les centres commerciaux, les hôpitaux, les centres de données et autres lieux à forte densité de population où la sécurité et la stabilité de l'alimentation électrique sont primordiales, ainsi que dans certains espaces restreints. On les retrouve également dans les petits postes de transformation ou installations de distribution.

Il existe des différences notables entre les transformateurs à bain d'huile et les transformateurs à sec, notamment en termes de matériau isolant, de méthode de dissipation thermique, de protection incendie, de volume, de poids, d'exigences de maintenance et d'emplacements d'utilisation. Lors de la conception et de la construction de centrales électriques, il est indispensable de choisir le type de transformateur approprié en tenant compte de plusieurs facteurs, tels que les scénarios d'application spécifiques, la demande en énergie, les exigences de sécurité, etc., afin de garantir le fonctionnement sûr, efficace et stable du réseau électrique.