Transformateur Zig Zag 6,9 MVA-22/KV|Australie 2025

01 Général

1.1 Description du projet

En 2025, un transformateur de terre de 6 900 kVA a été livré en Australie pour un projet de sous-station 132/22 kV, où un fonctionnement stable et un contrôle des défauts étaient essentiels ; au sein de ce système, il fonctionne en coordination avec le transformateur de puissance principal, non pas pour la conversion d'énergie mais pour permettre une mise à la terre neutre fiable des réseaux de transformateurs dans des conditions de charge continue.

Le transformateur principal transfère la puissance. Le transformateur de terre définit la mise à la terre.
Conçue conformément à la norme CEI 60076, cette unité triphasée-(22 kV, 50 Hz, groupe vectoriel ZN) établit un point neutre artificiel tout en maintenant une faible impédance homopolaire-, permettant une mise à la terre neutre efficace des systèmes de transformateur ; avec un refroidissement ONAN et une isolation à l'huile minérale, il prend également en charge un courant neutre de courte durée de 6 350 A pendant 10 secondes, garantissant une dissipation sûre du courant de défaut et des performances de mise à la terre stables du système.

1.2 Transformateur Zig-Zag dans les systèmes de mise à la terre

Dans la mise à la terre neutre des systèmes de transformateurs, les transformateurs en zig-zag sont utilisés pour créer un point neutre artificiel stable dans les réseaux non mis à la terre ou en triangle. Leurs enroulements sont divisés en deux parties égales par phase et connectés en zig-zag, permettant au courant homopolaire de circuler avec une faible impédance-généralement autour de 10 Ω-sans s'étouffer. Cela les rend adaptés à la mise à la terre du neutre du transformateur, en particulier lorsqu'ils sont connectés à une bobine de suppression d'arc, garantissant une compensation efficace du courant de défaut et une mise à la terre fiable du système.

1.3 Spécification technique

Spécifications et fiche technique du transformateur en zigzag 6900kVA

1.4 Dessins

Dessin et plaque signalétique du transformateur en zigzag 6900kVA

02 Fabrication

2.1 Noyau

Le noyau de ce transformateur en zigzag est basé sur une structure de membres triphasée-utilisant de l'acier au silicium à grains-orientés, soigneusement assemblée pour garantir une distribution uniforme du flux magnétique ; contrairement aux transformateurs de terre conventionnels où le flux homopolaire-a tendance à circuler à travers des chemins de fuite, cette conception confine le flux dans le noyau, permettant un fonctionnement stable dans des conditions de mise à la terre du système et une charge électrique fluctuante.

2.2 Configuration du bobinage

L'enroulement adopte une configuration de transformateur en zigzag, chaque phase divisée en deux sections égales et enroulée dans des directions opposées sur la même branche centrale ; cette structure permet aux courants homopolaires-de s'annuler magnétiquement, tout en maintenant la continuité électrique pour la circulation du courant de défaut-principe de fonctionnement clé d'un transformateur en zigzag utilisé dans les applications de mise à la terre. Par rapport aux dispositions d'enroulement conventionnelles, l'impédance homopolaire - est considérablement réduite dans la conception du transformateur en zigzag.

2.3 Réservoir

Le réservoir du transformateur de mise à la terre est constitué de plaques d'acier soudées avec une conception structurelle renforcée, adaptée au transport, à l'installation et aux conditions de panne ; il est conçu pour un service extérieur où la résistance mécanique et la stabilité thermique sont essentielles au fonctionnement du transformateur en zigzag.

Les principales caractéristiques mécaniques comprennent :
• Résistance interne à la surpression jusqu'à 35 kPa
• Capacité de tenue totale au vide sans déformation
• Température de surface inférieure ou égale à 70 degrés à 40 degrés ambiants
• Conformité sismique basée sur AS 1170.4 (kp × Z=0.2)

Le réservoir est scellé et structurellement renforcé pour une fiabilité à long terme.

Il aide également à limiter les courants de circulation et l'échauffement localisé, assurant ainsi des performances stables du transformateur en zigzag pendant un fonctionnement continu.

2.4 Composants clés

Pour garantir un fonctionnement sûr et fiable, le transformateur zigzag intègre plusieurs composants de protection et de surveillance, comme indiqué dans la configuration :

• Relais Buchholz pour la détection des défauts internes et la surveillance de l'accumulation de gaz
• Boîte à bornes de commande du corps du transformateur pour l'interface de signal et le câblage de protection
• Indicateur de niveau d'huile pour la surveillance de l'huile du conservateur principal
• Traversées HT et traversée neutre HT (classe 24 kV) pour le raccordement du système
• Traversées de mise à la terre pour la mise à la terre du noyau et des pinces
• Dispositif de décompression pour la protection contre les surpressions

Chaque composant est conçu pour prendre en charge un fonctionnement stable du transformateur en zigzag dans les applications de mise à la terre, tout en garantissant une réponse sûre aux pannes et une fiabilité à long terme-sur le terrain.

Indicateur de niveau d'huile pour conservateur principal

Boîte à bornes de commande du corps du transformateur

Relais Buchholz

Douille neutre HT BF'IC-24/630

Douille HT BF'IC-24/630

Bagues de mise à la terre pour noyau et pince

03 Emballage et transport

3.1 Emballage

• Poids de l'huile d'isolation : 1 750 kg
• Volume d'huile d'isolation (à 25 degrés) : 1966 L
• Poids des pièces actives : 3700 kg
• Poids total (huile comprise): 6300 kg
• Poids de transport : 6 850 kg

3.2 Expédition

04 Site et Sommaire

Le transformateur en zigzag livré pour le projet de sous-station 132/22 kV en Australie sert de solution de mise à la terre dédiée au sein de l'architecture plus large du système électrique, garantissant un comportement stable du système lorsqu'un point neutre défini est requis dans les réseaux moyenne tension-.

Il fonctionne comme un élément de support structurel dans la conception de la mise à la terre du système, complétant le transformateur de puissance principal et maintenant la stabilité opérationnelle en cas de panne et de conditions de charge normales.