Le savoir-faire transformé en techno

www.siemens.com/energy
Le savoir-faire transformé en techno­
logie de pointe en une seule coulée
Transformateurs GEAFOL en résine moulée
Answers for energy.
La technologie sûre
Transformateurs GEAFOL en résine moulée
Les incontournables problèmes de sécurité liés à l’implantation de transformateurs de distribution à proximité
immédiate de lieux fréquentés par le public trouvent
une solution idéale dans les transformateurs secs en
résine moulée GEAFOL®. La technique GEAFOL supprime
les contraintes inhérentes aux transformateurs à diélectrique
liquide, tout en conservant leurs qualités éprouvées, telles
que sécurité de fonctionnement et durée de vie.
Les transformateurs à résine moulée GEAFOL répondent
aux normes IEC 60076-11 ou EN 60076-11 ainsi qu’à la
norme VDE 0532-76-11. Ils peuvent cependant aussi être
réalisés selon des prescriptions nationales spéciales ou
des spécifications de clients. Nous offrons des solutions
individualisées qui répondent à toutes les exigences en
matière de mode de fonctionnement, d’insonorisation, de
minimisation des pertes, de technique de raccordement,
de système de refroidissement ainsi que de transport
et de montage.
Une sécurité 100.000 fois éprouvée
Rien d’étonnant à ce que les transformateurs GEAFOL
soient privilégiés pour les applications ne tolérant aucun
compromis sur la sécurité : immeubles de grande hauteur,
hôpitaux, tunnels routiers, stations de métro, plates-formes
off shore, mines, centrales éoliennes ou nucléaires, etc.
Les nombreux constructeurs du monde qui fabriquent ces
transformateurs sous licence fournissent le meilleur
témoignage de la supériorité de la technique GEAFOL.
Bien plus de 100.000 transformateurs GEAFOL ont fait
leurs preuves dans la distribution d’énergie électrique et
son en service dans le monde entier. Le diagramme ci-contre
illustre la progression des puissances et des tensions depuis
1966 grâce à un processus d’innovation permanent.
MVA 50
45
Evolution des tensions
et des puissances:
40
32
30
kV
28
26
260
24
240
22
220
20
200
18
180
16
160
14
140
12
120
10
100
8
80
6
60
4
40
2
20
0
0
1966
2
1970
1975
1980
1985
1990
1995
2000
2005
2010
2015
Puissance nominale
en MVA
Tension de service
en kV
Tension nominale
de tenue aux chocs
de foudre en kV
Les transformateurs GEAFOL allient
une technique écologique à une utilisation
flexible pour une distribution économique
de l’énergie au plus près des consommateurs.
Les transformateurs GEAFOL
couvrent les puissances de
50 kVA à 50 MVA, pour des
tensions de service allant
jusqu’à 52 kV.
3
Enrobage de l’enroulement
dans un four sous vide
4
Enroulement HT, partiellement enrobé.
L’agrandissement représente la section d’une bobine.
La technologie parfaite
Transformateurs GEAFOL en résine moulée
La technique GEAFOL a permis de réaliser des transformateurs alliant d’excellentes qualités électriques,
mécaniques et thermiques à un caractère totalement
inoffensif pour l’environnement.
Une isolation sans entretien, écologique et robuste
L’isolation GEAFOL est constituée par un mélange de
résine époxy et de poudre de quartz. Ce matériau non
polluant rend superflue toute maintenance, rend les
enroulements insensibles à l’humidité et aux climats tropicaux, difficilement inflammables et auto-extinguibles.
Même sous l’effet d’un arc électrique, il ne se produit
aucun dégagement de gaz toxiques. Les enroulements
sont comprimés entre des entretoises élastiques qui
assurent leur isolation vibratoire les uns par rapport
aux autres ainsi que par rapport au circuit magnétique.
Résultat : les transformateurs GEAFOL sont aussi silencieux
que des transformateurs dans l’huile.
Sécurité électrique : la bobine en feuille d’aluminium
Les bobines de l’enroulement à haute tension sont réalisées
en bandes d’aluminium. Pourquoi un enroulement en
bande ? Parce qu’il allie la simplicité technique de bobinage
à une sécurité accrue au niveau électrique. L’isolant subit
des contraintes diélectriques inférieures à celles régnant
dans d’autres techniques de bobinages. Alors que dans un
enroulement traditionnel en fils ronds jointifs, les tensions
de spires peuvent s’additionner jusqu’à atteindre le double
de la tension de couche, la tension entre spires dans un
enroulement en bande ne dépasse pas la tension simple
de spire, puisqu’il n’y a qu’une seule spire par couche.
Résultat : une excellente tenue aux tensions à fréquence
industrielle et aux tensions de choc.
Pourquoi de l’aluminium ? Les coefficients de dilatation de
l’aluminium et de la résine d’enrobage sont si proches l’un
de l’autre que les contraintes de matériaux sont réduites
au minimum.
Pas d’inclusions gazeuses : le moulage à la résine époxy
Les enroulements HT sont enrobés de résine sous vide et
à haute température. Ce procédé permet d’éviter les inclusions gazeuses. La qualité de l’enrobage jointe aux avantages
électriques de l’enroulement en bande garantit l’absence
de décharges partielles (jusqu’à près du double de la tension
nominale). L’enroulement BT en bande est également réalisé
en aluminium. La largeur de cette bande est égale à la
hauteur de la bobine, ce qui réduit considérablement les
efforts électrodynamiques axiaux de court-circuit. Grâce
à un traitement thermique, les matériaux conducteur et
isolants collent entre eux et forment un bloc compact qui
offre également une excellente résistance aux efforts
radiaux, par exemple en cas de court-circuit.
Domaines d’application universels
Tout transformateur sec doit porter un marquage indiquant
sa classe environnementale, sa classe climatique et sa
classe d’incendie. Nos transformateurs GEAFOL sont d’un
emploi universel et satisfont aux exigences les plus
élevées, comme le prouvent de nombreux tests :
■■ Classe environnementale E2
■■ Classe climatique C2*
■■ Classe d’incendie F1
* En cas d’installation à l’extérieur, le degré de protection IP 23 doit être assuré.
Contraintes de tension
U
Enroulement en fil rond
Les tensions entre spires s’additionnent
jusqu’à atteindre le double de la tension
de couche
U
2468
2
3
4
5
6
7
8
1
2
3
4
5
6
7
1357
Enroulement en bande
La tension entre spires correspond
à la tension simple de spires
5
La technologie souple
Transformateurs GEAFOL en résine moulée
50 % de puissance en réserve – ventilateurs à flux radial
Afin de disposer de réserves de puissance pour couvrir des
pointes de charge d’assez longue durée, le transformateur
peut être équipé de ventilateurs dont le fonctionnement
est asservi à la température. La puissance du transformateur
peut ainsi être augmentée de 50 % (en service continu).
Pour simplifier l’installation et le raccordement, l’arrivée
et le départ des câbles peuvent se faire par le haut ou par
le bas, côtés HT et BT (généralement, raccordements BT
par le haut en cas de montage de ventilateurs). Le transformateur peut également être muni de prises
embrochables.
Simple: une liberté de planification totale
Conduire un projet avec des transformateurs GEAFOL, c’est
s’affranchir des restrictions imposées par les transformateurs
classiques. La possibilité d’installer le transformateur à
proximité des utilisateurs permet d’optimiser la topologie
des réseaux. Et il n’est plus nécessaire de prévoir des
mesures de sécurité particulières telles que des fosses de
rétention. Comme les transformateurs GEAFOL occupent
une moindre surface au sol que les transformateurs à
diélectrique liquide ou à isolation gazeuse, le projeteur
peut loger plus de puissance dans le même espace. L’assemblage des transformateurs à partir de constituants
élémentaires est un autre facteur d’économie : c’est ainsi
que l’on peut monter ou remplacer des enroulements
directement sur le lieu d’installation du transformateur.
Bilan CO2
Les transformateurs de dernière génération réduisent le
bilan CO2 grâce à leur grande efficacité et à leurs faibles
pertes de transport. Une conception de produit respectueuse de l’environnement entraînant une réduction de
l’utilisation de matériaux et une diminution du poids final
diminuent en outre le CO2 dès le stade du processus de
fabrication.
Augmentation de puissance pouvant atteindre 50 % par adjonction
de ventilateurs à flux transversal
6
US
OS
Possibilités de raccordement sur mesures:
raccordement BT avec arrivée par le bas en exécution spéciale
Économique : ni entretien ni frais d’entretien
Le transformateur GEAFOL ne nécessite aucune maintenance. Une fois installé, on peut l’oublier dans la plupart
des cas d’utilisation. Tous ces avantages, s’ils sont pris en
compte dès le stade des études, contribuent en général
à réduire considérablement le coût global de l’installation
de distribution.
Elimination
Les transformateurs GEAFOL sont des biens d’équipement
dont la longévité économique atteint 30 ans, voire davantage. Malgré tout, le jour viendra où il faudra les remplacer
et les éliminer. Le taux de recyclage des transformateurs
GEAFOL en résine moulée est élevé : en moyenne à peine
4 % du matériel subit une valorisation thermique, 2 %
peuvent être mis en décharge, mais 94 % des matériaux
réintégreront le cycle des matières premières. Il est donc
tout à fait possible que vous finissiez par réutiliser ce
matériau sous la forme d’un nouveau transformateur.
Enveloppe de protection standard GEAFOL par ex. pour le degré
de protection IP 20. Autres variantes d’enveloppes disponibles sur
demande.
4
6
1
2
5
9
3
8
7
Vue écorchée d’un transformateur sec
enrobé GEAFOL de 630 kVA, Ur = 20 kV
GEAFOL
Tous les détails techniques en un coup d’oeil :
1
Circuit magnétique à trois colonnes
en tôles à cristaux orientés, à faibles
pertes, isolées sur leurs deux faces
2
Enroulement BT en bande d’aluminium,
avec ruban isolant préimprégné assurant
le collage entre spires
3
Enroulement HT réalisé à l’aide de
galettes en bande d’aluminium avec film
isolant, enrobé sous vide ; voir la section
agrandie, page 4
4
et libre dilatation des composantes en
cas de variation de température
7
8
Bornes BT
5
Barres de connexion avec bornes HT
6
Entretoises élastiques pour l’isolation
vibratoire entre le circuit magnétique et
les enroulements : faible niveau sonore
9
Cadre de serrage et châssis galets orientables pour déplacement longitudinal et
transversal
Isolation en résine époxy, chargée
de poudre de quartz pour un transformateur exempt de maintenance, insensible à
l’humidité, tropicalisé, difficilement inflammable et auto-extinguible, sans utilisation
de trihydrate d’alumine
Prises BT ±2 x 2,5% (au niveau des bornes
BT) pour l’adaptation aux différentes tensions
du réseau ; changement de prise hors
tension
Surveillance de la température par thermistances CTP dans l’enroulement BT (PT 100 sur
demande)
Peinture des éléments en acier multicouches,
en RAL 5009. Sur demande, peinture à deux
composants ou zingage à chaud (pour un
environnement particulièrement hostile)
ssemblage à partir de constituants
A
élémentaires, montage ou remplacement
des enroulements sur site
Classe environnementale E2
lasse climatique C2 (en cas d’installation
C
extérieure, le degré de protection IP 23 doit
être respecté)
Classe d’incendie F1
7
Publié par et copyright © 2012:
Siemens AG
Energy Sector
Freyeslebenstrasse 1
91058 Erlangen, Allemagne
Transformatorenwerk Kirchheim/Teck
Hegelstrasse 20
73230 Kirchheim/Teck, Allemagne
Téléphone: +49 (0) 7021 508-0
Fax: +49 (0) 7021 508-495
Siemens Transzformàtor Kft.
1214 Budapest
II. Ràkoczi Ferenc u.189, Hongrie
Téléphone: +36 (1) 278 5300
Fax: +36 (1) 278 5335
Pour de plus amples informations,
veuillez contacter notre
Customer Support Center.
Téléphone: +49 180/524 70 00
Fax:
+49 180/524 24 71
(ex. de coût d’une communication: 12 ct/min)
E-mail:[email protected]
www.siemens.com/energy-support
Power Transmission Division
N° de réf. E50001-G640-A144-X-7700 | Imprimé en Allemagne |
Dispo 19201 | c4bs No. 7481 |
TH 101-120613 | BR | 472946 | WS | 07120.5
Imprimé sur papier blanchi sans chlore élémentaire.
Tous droits réservés.
Les marques de commerce mentionnées dans le présent
document sont la propriété de Siemens AG, ses filiales
ou leurs propriétaires respectifs.
Sous réserve de modifications sans préavis.
Les informations du présent document contiennent
des descriptions générales de possibilités techniques
qui n’existent pas nécessairement dans tous les cas.
Les caractéristiques particulières souhaitées doivent
donc être fixées lors de la conclusion du contrat.