Transformateurs de mise à la terre

Les transformateurs de mise à la terre WR sont conçus pour fournir une source de courant homopolaire dans les systèmes de distribution électrique. Ils permettent d’établir une connexion efficace à la terre et peuvent également fournir un point neutre de connexion pour le système d’alimentation. Cette configuration contribue à la gestion des niveaux de tension et à la protection du réseau contre certaines conditions électriques indésirables.

Selon les exigences du projet, WR peut également concevoir des transformateurs de mise à la terre en configuration zigzag. Comme pour les autres solutions de l’entreprise, la conception est réalisée en fonction des spécifications électriques et des contraintes d’intégration propres à l’application.

Conception

La configuration du transformateur est déterminée en fonction des exigences du système électrique auquel il doit être intégré.

Dans une configuration de mise à la terre conventionnelle, le transformateur fournit une source de courant homopolaire et permet d’établir un point neutre pour le réseau. Dans une configuration zigzag, deux bobines sont raccordées de manière à former une connexion particulière permettant de réduire le potentiel de courants circulants et d’améliorer la capacité du système en courant de défaut. Cette configuration est notamment utilisée dans les réseaux de distribution qui nécessitent une connexion efficace à la terre.

WR se spécialise dans les transformateurs électriques à sec conçus selon les spécifications du client. Ses capacités couvrent des unités allant de 15 kVA à 30 MVA, des tensions pouvant atteindre 49 kV ainsi qu’une isolation de classe 220 °C.

Enroulements

La conception des enroulements tient compte du niveau de tension et de la classe d’isolation requise pour l’application.

WR utilise des bobines en cuivre ou en aluminium. Celles-ci sont imprégnées sous vide selon le procédé VPI à l’aide d’une résine de polyester. Ce traitement permet notamment de limiter la pénétration de l’humidité dans les enroulements et leur isolation et contribue à assurer une performance durable dans des environnements industriels exigeants.

Selon les caractéristiques électriques du transformateur, les enroulements peuvent être fabriqués par couches ou par disques. Pour certaines applications de basse tension, une construction utilisant du feuillard peut également être employée afin de réduire les pertes associées aux courants de Foucault et d’augmenter la résistance au court-circuit. Les prises d’ajustement sont positionnées à l’avant afin de demeurer facilement accessibles.

Noyau

Le noyau joue un rôle essentiel dans le transfert de l’énergie entre les enroulements par l’intermédiaire du flux magnétique.

Les noyaux WR sont fabriqués à partir de tôles d’acier à grains orientés présentant une perméabilité magnétique élevée. L’acier est préparé avec précision puis empilé de manière à maintenir la densité du flux magnétique sous le point de saturation. Cette approche contribue à limiter les pertes du noyau ainsi que le niveau sonore du transformateur.

Le noyau est isolé électriquement à l’exception d’un point raccordé au cadre à l’aide d’une bande de cuivre. Il est également imprégné sous vide avec une résine afin d’aider à le protéger contre la corrosion. Pour les transformateurs de plus grande capacité, un entrefer peut être intégré afin de limiter la saturation tout en permettant à l’air de circuler pour contribuer au refroidissement.

Intégration

L’intégration du transformateur au réseau et aux équipements environnants peut être adaptée aux contraintes de l’installation.

La connexion standard utilise une configuration de type « stub-up » avec trous NEMA, avec ou sans connecteurs mécaniques. WR peut également fabriquer et installer des jeux de barres coordonnés avec les équipements de commutation basse tension ou haute tension.

Lorsque l’installation le nécessite, une chambre de transition peut être intégrée afin de créer un espace protégé pour le raccordement des câbles entrants et sortants. Les sections haute et basse tension peuvent ainsi être séparées en compartiments distincts. Des supports peuvent également être ajoutés afin de maintenir les câbles et de faciliter leur installation.

Le boîtier peut lui aussi être adapté à l’environnement. WR offre notamment des configurations NEMA 1 et NEMA 3R, avec différentes options de filtration contre la poussière, l’eau ou la neige. Des boîtiers en acier inoxydable sont également disponibles pour certaines conditions particulièrement corrosives.

Essais et conformité

Avant leur livraison, les transformateurs WR sont soumis à des essais dans les installations de l’entreprise.

Les laboratoires d’essais des usines canadienne et américaine sont certifiés ISO/IEC 17025. Les essais standards comprennent notamment les essais diélectriques, les pertes à vide et le courant d’excitation, la polarité, le ratio, la résistance ainsi que les pertes en charge et l’impédance.

Selon les exigences du projet, des essais supplémentaires peuvent également être réalisés, notamment l’essai d’élévation de température, le niveau d’impulsion de base (BIL), les décharges partielles et le niveau sonore. Les installations de fabrication WR au Canada et aux États-Unis sont par ailleurs certifiées ISO 9001:2015.