Cet article présente Quels sont les types de refroidissement dans les transformateurs ?, Quels sont les types de refroidissement pour les transformateurs triphasés ?, Comment refroidir un transformateur ?
Quels sont les types de refroidissement dans les transformateurs ?
Le refroidissement des transformateurs est crucial pour garantir un fonctionnement efficace et une longévité en dissipant la chaleur générée pendant leur fonctionnement. Il existe plusieurs types de méthodes de refroidissement utilisées dans les transformateurs, notamment :
Refroidissement naturel par air (AN ou ONAN) : Il s’agit de la forme de refroidissement la plus simple où l’air est le principal moyen de refroidissement. Il est utilisé dans les petits transformateurs où la convection naturelle suffit à dissiper la chaleur. L’air circule autour du transformateur, absorbant la chaleur et l’évacuant.
Refroidissement par air forcé (AF ou ONAF) : Cette méthode utilise des ventilateurs pour souffler de l’air sur la surface du transformateur afin d’améliorer le refroidissement. Il est utilisé dans les transformateurs de taille moyenne où le refroidissement naturel par air est insuffisant.
Oil Natural Air Natural (ONAN) : Dans cette méthode, l’huile du transformateur absorbe la chaleur des enroulements et la dissipe naturellement dans l’air à travers la surface du transformateur. Cette méthode convient aux transformateurs dont la charge ne dépasse pas la capacité nominale.
Oil Natural Air Forced (ONAF) : similaire à ONAN, mais avec des ventilateurs supplémentaires pour forcer l’air sur les surfaces des radiateurs du transformateur, améliorant ainsi la dissipation thermique et augmentant la capacité de charge.
Huile naturelle à eau forcée (ONWF) : ici, l’huile du transformateur circule naturellement pour transférer la chaleur, qui est ensuite dissipée par un système de refroidissement par eau. Cette méthode est utilisée dans les gros transformateurs où le refroidissement par air serait insuffisant.
Air forcé à l’huile (OFAF) : des pompes sont utilisées pour faire circuler l’huile et des ventilateurs forcent l’air à travers les radiateurs. Cette méthode est utilisée pour les gros transformateurs nécessitant une capacité de refroidissement importante.
Huile forcée à eau forcée (OFWF) : l’huile et l’eau circulent à l’aide de pompes pour assurer un refroidissement efficace. Cette méthode est utilisée dans les très gros transformateurs et dans les environnements où le refroidissement par air n’est pas réalisable.
Pour les transformateurs triphasés, les méthodes de refroidissement sont similaires à celles utilisées dans les transformateurs monophasés, mais adaptées pour s’adapter à leur plus grande taille et à leur plus grande puissance calorifique :
Oil Natural Air Natural (ONAN) : L’huile circule naturellement dans le réservoir du transformateur, dissipant la chaleur dans l’air. Ceci convient aux petits transformateurs triphasés.
Oil Natural Air Forced (ONAF) : les ventilateurs forcent l’air sur les radiateurs du transformateur, offrant ainsi une capacité de refroidissement supplémentaire. Cette méthode est utilisée dans les transformateurs de taille moyenne à grande.
Air forcé à l’huile (OFAF) : des pompes font circuler l’huile dans le transformateur et des ventilateurs sont utilisés pour forcer l’air sur les radiateurs. Cette méthode est utilisée pour les transformateurs de grande capacité.
Oil Forced Water Forced (OFWF) : L’huile et l’eau circulent à l’aide de pompes. Le refroidissement par eau est utilisé lorsque le refroidissement par air est insuffisant, ce qui rend cette méthode idéale pour les très gros transformateurs triphasés.
Refroidir efficacement un transformateur implique de choisir la bonne méthode en fonction de sa taille, de sa charge et de son environnement opérationnel. Pour les petits transformateurs, un refroidissement naturel à l’air ou à l’huile peut suffire. Pour les transformateurs plus gros, des systèmes de refroidissement à air pulsé ou à eau sont souvent nécessaires. Dans les transformateurs à huile, l’huile circule soit naturellement, soit via des pompes pour absorber la chaleur des enroulements et la transférer vers des radiateurs ou des refroidisseurs où elle est dissipée par l’air ou l’eau. L’installation de ventilateurs ou de soufflantes peut améliorer la circulation de l’air autour du transformateur, améliorant ainsi la dissipation thermique. Pour les transformateurs de type sec, des ventilateurs externes peuvent être ajoutés pour augmenter le flux d’air autour des serpentins. De plus, il est essentiel de maintenir une ventilation adéquate dans la salle des transformateurs pour garantir une dissipation efficace de la chaleur.
Les tours de refroidissement sont utilisées pour éliminer l’excès de chaleur de l’eau dans les processus industriels et sont classées en plusieurs types en fonction de leur conception et de leur fonctionnement :
Tours de refroidissement à tirage naturel : celles-ci s’appuient sur la convection naturelle pour faire circuler l’air à travers la tour. Ils sont généralement utilisés dans les centrales électriques et les industries à forte charge thermique.
Tours de refroidissement à tirage mécanique : des ventilateurs sont utilisés pour faire circuler l’air à travers la tour. Ils sont ensuite divisés en :
Tours à tirage induit : l’air est aspiré à travers la tour par un ventilateur situé au sommet, assurant un refroidissement efficace.
Tours à tirage forcé : les ventilateurs à la base poussent l’air à travers la tour, adaptés aux petites applications.
Quels sont les types de refroidissement pour les transformateurs triphasés ?
Tours de refroidissement à flux transversal : l’eau s’écoule verticalement tandis que l’air se déplace horizontalement à travers le flux d’eau, assurant un échange thermique efficace. Ces tours sont connues pour leur entretien facile.
Tours de refroidissement à contre-courant : l’air circule verticalement vers le haut à contre-courant du flux d’eau vers le bas. Cette conception offre une meilleure efficacité thermique mais nécessite des ventilateurs plus puissants.
Comment refroidir un transformateur ?
Tours de refroidissement hyperboliques : type de tour à tirage naturel avec une forme hyperbolique distinctive, couramment utilisée dans les centrales électriques à grande échelle en raison de leur grande capacité de refroidissement et de leur efficacité.
Les transformateurs secs sont refroidis en utilisant l’air comme fluide de refroidissement principal. Les méthodes les plus courantes pour refroidir les transformateurs secs comprennent :
Refroidissement naturel par air (AN ou ANAN) : La conception du transformateur permet aux courants de convection naturelle de circuler à travers et autour des enroulements, évacuant ainsi la chaleur. Cette méthode convient aux transformateurs plus petits et à ceux fonctionnant à des charges inférieures.
Refroidissement par air forcé (AF) : des ventilateurs ou des soufflantes sont utilisés pour forcer l’air sur les surfaces du transformateur, améliorant ainsi la dissipation thermique. Cette méthode augmente la capacité de charge et l’efficacité des transformateurs secs.
Conception ventilée : le boîtier du transformateur est conçu avec des évents qui permettent à l’air de circuler librement, favorisant ainsi la convection naturelle.
Dissipateurs thermiques et ailettes : ceux-ci sont parfois ajoutés au boîtier du transformateur pour augmenter la surface disponible pour la dissipation thermique, améliorant ainsi l’efficacité du refroidissement.
Le choix de la méthode de refroidissement dépend de la taille, de l’emplacement et des exigences de l’application du transformateur. Une installation et une maintenance appropriées sont essentielles pour garantir un refroidissement efficace et le fonctionnement fiable des transformateurs secs.
Nous espérons que ce guide intitulé « Quels sont les types de refroidissement dans les transformateurs ? » vous a aidé.
