Transformateurs de type sec RESIBLOC Une technologie des transformateurs qui réduit l‘impact sur l‘environnement Protection de l‘environnement, fiabilité et sécurité accrue Le défi Les transformateurs de type sec sont souvent utilisés dans les applications exigeant l‘élimination des risques de contamination et d‘incendie pour les personnes et l‘environnement. Outre la suppression de ces risques, certains paramètres électriques stricts doivent également être satisfaits. Pouvoir disposer de technologies de transformateurs fiables est essentiel non seulement dans les secteurs du pétrole et du gaz, les applications marines, l‘extraction minière et la sidérurgie ou les industries chimiques et la papeterie, mais aussi dans le secteur de la production et de la distribution d‘électricité. Dans les applications imposant des conditions environnementales extrêmement sévères, les solutions conventionnelles ne satisfont souvent pas toutes les exigences liées aux transformateurs. La solution Le transformateur à résine enrobé RESIBLOC ®. La solution RESIBLOC est à privilégier dès lors qu‘un transformateur doit satisfaire les exigences suivantes: – pas de risques de contamination pour les personnes et l‘environnement naturel – non explosif et résistant au feu – travail sous forte charge (démarrage à froid à la puissance maximale) – résistance élevée aux courts-circuits – contrainte due aux conditions ambiantes difficiles – contraintes dues aux harmoniques – crêtes de surtension – régulation du facteur de puissance variable – maintenance minimale Pour des puissances pouvant atteindre 60 MVA et des tensions jusqu‘à 72,5 kV, ABB propose la technologie RESIBLOC dans des produits personnalisés capables de satisfaire toutes ces contraintes tout en respectant les normes internationales CEI 60076-11, ANSI et IEEE. Depuis des décennies, RESIBLOC a prouvé son intérêt dans des applications nécessitant un haut niveau de fiabilité ou imposant des conditions d‘environnement particulières. Grâce à sa teneur en fibre de verre d‘environ 80%, RESIBLOC confère au transformateur une résistance mécanique exceptionnelle qui en fait un produit idéalement adapté dans les applications nécessitant une très grande résistance mécanique. Ainsi, le transformateur RESIBLOC est idéalement adapté aux environnements où sont présents des risques de tremblements de terre ou pour les applications entraînant des chocs continus. En outre, la fibre de verre élargit la plage de températures d‘exploitation du transformateur; son utilisation sans restriction reste possible même à une température de -60°C. Les autres avantages de la technologie RESIBLOC concernent la protection de l‘environnement. L‘appareil est totalement exempt d‘huile et l‘utilisation d‘autres matériaux inflammables a également été réduite au minimum, ce qui permet d‘éviter toute contamination de l‘environnement du transformateur et d‘éliminer tout risque supplémentaire d‘incendie. RESIBLOC offre d‘importants avantages en termes d‘économies; sa construction spéciale permet de minimiser tant le stock nécessaire de pièces de rechange que les opérations d‘entretien nécessaires. Les nouveaux transformateurs EcoDry, récemment développés, permettent de réaliser des économies supplémentaires grâce à leurs efficacités énergétiques accrues par l‘optimisation des pertes. Ainsi, non seulement les coûts sont réduits, mais l‘impact sur l‘environnement est également minimisé. La technologie de production flexible mise en oeuvre permet de concevoir des transformateurs personnalisés adaptés à chaque application: transformateurs double étage, modèles multi-enroulement, transformateurs monophasés et versions personnalisées, par ex. avec changeur de prises en charge ou systèmes spéciaux de refroidissement. 2 RESIBLOC – Une technologie des transformateurs qui réduit l‘impact sur l‘environnement RESIBLOC – Une technologie des transformateurs qui réduit l‘impact sur l‘environnement 3 Une résistance confortable, jusqu‘aux limites prévues Capacités de résistance aux surcharges La constante de temps élevée de l‘enroulement des transformateurs RESIBLOC leur permet de fonctionner sous surchage élevée pendant de courts laps de temps, une caractéritique qui peut être intégrée dans le choix de la puissance. La température de point chaud maximale permissible de 155°C dans l‘enroulement n‘est pas dépassée pendant une courte surchage si au début de la surcharge en question, le transformateur est exploité sous charge partielle ou si la température ambiante est inférieure à la température de conception. Protection contre les surcharges Afin d‘éviter une surcharge thermique due à des températures ambiantes excessives, à un refroidissement inadéquat et à une exploitation en surcharge, les transformateurs RESIBLOC sont équipés d‘un système d‘alarme de température. Monté en standard, le relais de température peut surveiller jusqu‘à trois capteurs simultanément pour contrôler trois seuils différents. Différents types de capteurs peuvent être connectés et évalués, par exemple Pt100. Des fonctions de surveillance d‘autres capteurs sont également disponibles, de même que des connexions vers des systèmes à bus. Refroidissement à air forcé En option, les transformateurs RESIBLOC peuvent être équipés de ventilateurs silencieux à flux croisés. Lorsque des périodes de surcharge prolongées sont à prévoir, ces ventilateurs peuvent accroître la puissance nominale du transformateur de 40%. La mise en route des ventilateurs est contrôlée automatiquement à l‘aide de capteurs. 4 RESIBLOC – Une technologie des transformateurs qui réduit l‘impact sur l‘environnement Assistance complète Outre le transformateur proprement dit, l‘offre associée à un matériel RESIBLOC comporte de nombreux services supplémentaires. Une équipe d‘ingénieurs spécialistes est disponible pour préciser tous les détails techniques avec le client et formuler la solution optimale pour l‘application considérée. Vous pouvez faire confiance à l‘expérience d‘ABB acquise lors de la réalisation d‘une très large palette d‘applications. Tous les processus de production sont pilotés par un système de gestion intégré qui garantit l‘efficacité maximale de la fabrication tout en minimisant l‘impact environnemental et en assurant la sécurité des personnes. Tous les processus sont exécutés dans le respect des normes DIN EN ISO 9001, DIN EN ISO 14001 et BS OHSAS 18001, et sont continûment suivis. Tout transformateur RESIBLOC est soumis à un programme d‘essais complet selon les normes internationales. D‘autres essais peuvent être organisés pour un projet spécifique. Les transformateurs RESIBLOC sont fréquemment utilisés dans les applications imposant des contraintes sévères, par exemple dans le secteur du gaz et du pétrole. De ce fait, ces transformateurs peuvent être fabriqués conformément aux spécifications de différentes sociétés de classification (par ex. DNV, ABS, Bureau Veritas ou Lloyd allemand). Une fois le transformateur fabriqué, nous apportons à nos clients un service complet d‘assistance, non seulement pour la livraison et la mise en service mais aussi ultérieurement, au-delà de la période de garantie. Tout au long de la durée d‘exploitation du transformateur, notre équipe peut exécuter les tâches de maintenance sur site ou effectuer des essais d‘analyse de l‘état courant du transformateur. Ceci est utile pour la protection de l‘application contre les défaillances et pour l‘amélioration de la fiabilité du système. Nos capacités de rétrofit comprennent des tâches plus élaborées sur site telles que le remplacement ou le rétrofit de composantes particulières, voire même d‘une bobine entière si nécessaire. Les accessoires tels que convertisseurs, ventilateurs ou abris anti-pluie peuvent également être installés ultérieurement, en fonction des besoins. Nos services sont en fait disponibles toute l‘année, ce qui vous offre la certitude d‘une exploitation fiable, jour après jour. RESIBLOC – Une technologie des transformateurs qui réduit l‘impact sur l‘environnement 5 La technologie 6 RESIBLOC – Une technologie des transformateurs qui réduit l‘impact sur l‘environnement Le transformateur à résine moulée RESIBLOC est une innovation marquante dans le domaine des transformateurs de type sec à refroidissement naturel. La technologie RESIBLOC n‘a cessé d‘être améliorée avec le temps; elle est aujourd‘hui disponible pour des valeurs atteignant 60 MVA et des tensions d‘isolation pouvant atteindre 72,5 kV. Renfort en fibre de verre – une garantie contre la formation de fissures La résine époxy, renforcée de fibre de verre tressée, est un matériau présentant une résistance mécanique et une résistance diélectrique exceptionnelles. Les enroulements basse et haute tension sont reliés de façon positive pour créer un bloc compact unique, conception qui confère à RESIBLOC une capacité de résistance aux courts-circuits très élevée et le protège de la formation de fissures même dans des conditions de fonctionnement extrêmement difficiles. Bobinage basse tension Le bobinage basse tension du transformateur RESIBLOC fait appel à des feuillards d‘aluminium ou de cuivre, auxquelles s‘ajoute une isolation du bobinage de classe thermique F. Le concept d‘enroulement des feuilles garantit une importante réduction des efforts de court-circuit axial. Pour accroître le facteur de remplissage, les bobinages basse tension des transformateurs de relativement faible puissance sont réalisés à l‘aide d‘enroulements de couches de fils. Bobinage haute tension Le concept à couches utilisé garantit une exceptionnelle capacité de résistance aux impulsions de tension dues à la foudre de par sa distribution linéaire des impulsions de tension. Des conducteurs ronds (ou rectangulaires, pour les parties transversales davantage dimensionnables) en aluminium ou en cuivre sont utilisés. L‘isolation des couches et l‘encapsulation extérieure des enroulements sont réalisées en résine époxy renforcée de fibre de verre de classe thermique F. Les couches conductrices individuelles sont revêtues par la méthode de l‘enroulement de tresses imprégnées. Une fois le bobinage terminé, les blocs sont durcis dans des fours spéciaux. Bobinage et noyau: matériaux optimisés, géométrie optimisée. Le bobinage haute tension est enroulé directement sur le bobinage basse tension. La superposition entre les bobinages haute et basse tension permet d‘éviter que les enroulements ne se déplacent axialement ou radialement l‘un par rapport à l‘autre lorsqu‘ils sont soumis à des forces de court-circuit. L‘espacement mutuel entre les bobinages haute et basse tension, important pour la résistance diélectrique, est assuré même en cas de court-circuit ou de période de transition prolongée. Le contenu élevé en fibre de verre d‘environ 80% et la combinaison de mèches radiales et de renforts axiaux en fibre de verre crée un bloc très robuste présentant des résistances axiale et radiale très élevées. Cette caractéristique permet au transformateur, tout au long de sa durée de vie, d‘éviter la formation de fissures qui sont en général provoquées par les différences de coefficients de dilatation de l‘isolant solide et des matériaux conducteurs ou par les différences de température dans le blindage d‘isolation solide. Cette technique est également applicable aux situations d‘exploitation extrêmes telles que les températures ambiantes très basses ou les pics de surcharge très brefs. Comme il n‘y a pas besoin de moules pour fabriquer un transformateur RESIBLOC, les bobinages peuvent être dimensionnés pour s‘adapter aux exigences spécifiques du client. Ainsi par exemple, pour obtenir un refroidissement adéquat, des canaux de refroidissement axiaux peuvent aussi être incorporés dans les enroulements. Construction du noyau La construction du noyau est déterminante pour la qualité d‘un transformateur. Le matériau utilisé et sa configuration géométrique exercent une influence importante sur les chiffres de perte et les émissions de bruit. Le noyau du transformateur RESIBLOC fait appel à des feuilles à grain orienté qui sont apposées en couches pour former les colonnes et les coulasses par empilement. Le respect méticuleux du bon dimensionnement permet de minimiser de façon rigoureuse les émissions de bruit et les pertes. Pour obtenir un appariement optimal des circuits par rapport à la direction magnétique préférentielle, les joints entre les couches d‘étrier et jambes sont disposées à 45° et disposées en couches se recouvrant. Dans la technologie moderne des couches à échelons, les joints entre les couches des colonnes et des coulasses présentent de multiples décalages. Un revêtement en résine époxy protège le noyau contre les risques de corrosion. Classes de résistance au climat, à l‘environnement et au feu Les versions standard des transformateurs de type sec RESIBLOC satisfont les strictes exigences des classes de résistance au climat, à l‘environnement et au feu figurant dans la norme CEI 60076-11. RESIBLOC – Une technologie des transformateurs qui réduit l‘impact sur l‘environnement 7 ABB AG Transformateurs Keffelker Strasse 66 59929 Brilon, Allemagne Téléphone: +49 2961 797-0 Télécopieur: +49 2961 797-290 E-mail: [email protected] www.abb.com/transformers Remarque: Des modifications techniques des produits, ainsi que des modifications du contenu de ce document, peuvent être entrepris à tout moment et sans préavis. Lors de commandes, les propriétés convenues prévalent. ABB AG n’assume aucune responsabilité quant aux éventuelles erreurs ou omissions du présent document. Nous nous réservons tous les droits sur ce document, ses contenus et illustrations. Toute reproduction, divulgation à des tiers ou valorisation du contenu, même partielle, est interdite sans l’autorisation écrite préalable d’ABB AG. Copyright© 2010 ABB Tous droits réservés 1LDE000066 fr imprimé en Allemagne (12.10-2-GD) Contactez-nous