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transformateur de distribution et Conomies dnergie

Entreprises

Connatre pour agir

1.1. Contexte .................................................................................................................................................................................................... 4 1.2. Le parc et le march des transformateurs de distribution en France et en Europe..................................... 5

2. Les transformateurs de distribution, dfinition, types et principales caractristiques

2.1. Dfinition ................................................................................................................................................................................................ 6 2.2. Types.......................................................................................................................................................................................................... 7 2.3. Principales caractristiques.......................................................................................................................................................... 7

3. Les transformateurs de distribution et lefficacit nergtique

3.1. Dfinition des pertes et du rendement ............................................................................................................................ 8 3.1.1. Pertes vide (P0) ........................................................................................................................................................................ 8 3.1.2. Pertes dues la charge (Pk) ................................................................................................................................................. 9 3.1.3. Pertes dues la charge lies aux harmoniques et la puissance ractive.............................................10 3.1.4. Rpartition des pertes ........................................................................................................................................................10 3.1.5. Rendement ................................................................................................................................................................................10 3.2. Normes et rglementations applicables ......................................................................................................................12 3.3. Les Certificats dEconomies dEnergie .........................................................................................................................13

4. Le cot des pertes

4.1. Prsentation gnrale ..........................................................................................................................................................14 4.1.1. Cot annuel des pertes..................................................................................................................................................14 4.1.2. Cot global des transformateurs..............................................................................................................................15 4.1.3. La charge des transformateurs : profil de charge et pic de charge .....................................................15 4.2. Exemple .....................................................................................................................................................................................16

5. La maintenance et la rparation des transformateurs

5.1. La maintenance des transformateurs .....................................................................................................................17 5.2. La rparation des transformateurs ..........................................................................................................................18

6. Autres lments concernant les transformateurs pertes rduites

6.1. Caractristique thermique .........................................................................................................................................19 6.2. Caractristiques acoustiques et vibratoires .....................................................................................................19

7. Conclusion ...................................................................................................................................................................208. Annexes 8.1. Annexe 1 - Normes sur les pertes et le bruit ...........................................................................................21 8.2. Annexe 2 - Facteur K ...............................................................................................................................................23 8.2.1. Dtermination du facteur K .............................................................................................................................23 8.2.2. Exemple de calcul du facteur K .....................................................................................................................23 8.3. Annexe 3 - Elments de technologie ............................................................................................................24 8.3.1. Les technologies traditionnelles ...................................................................................................................24 8.3.2. Les technologies innovantes : les matriaux amorphes .................................................................24 8.4. Annexe 4 - Pour aller plus loin, quelques rfrences .........................................................................24

Sommaire

1. Introduction

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transformateur de distribution et Conomies dnergie

entreprises

Connatre pour agir

SynthSe du guide

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Utiliser ce guide pour slectionner des transformateurs performants, optimiser linvestissement global et diminuer les missions de gaz effet de serreCe guide prsente les transformateurs de distribution lectriques, de puissance infrieure ou gale 2500 kVA, utiliss dans les rseaux moyenne et basse tensions dans le but de tendre vers un optimum environnemental et technicoconomique. Il se lit en choisissant une entre dans la table des matires ou au fil des pages.

Les transformateurs, des lments essentiels du rseau lectrique. Malgr de trs bonnes performances, des gains nergtiques sont encore possibles.Ils prsentent de trs bons rendements (suprieur 98 %), mais tant donn leur fonctionnement permanent, limpact de leurs pertes est relativement important.

Connatre les transformateurs de distributionLes transformateurs se classent en deux catgories : transformateurs de type secs (refroidis lair) et transformateurs immergs (dans un dilectrique liquide). Pour chaque catgorie de transformateurs, il existe des normes avec des tables indiquant les niveaux des pertes vide, des pertes dues la charge en fonction de la puissance.

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Transformateur de distribution et conomies dnergie

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Connatre ses besoins de puissance pour choisir le transformateur adaptUn transformateur sous-charg consomme des pertes vide inutiles. Un transformateur prs de sa charge nominale consomme des pertes en charge leves. Le maximum de rendement dun transformateur se situe gnralement entre 40 et 60 % de sa charge nominale mais dpend dautres paramtres (charge, cos , temprature ambiante) Une attention particulire doit tre porte la nature des charges du transformateur. Il est souhaitable de rduire les courants harmoniques, et la puissance ractive pour limiter les chauffements, les pertes, et les ventuels dommages aux transformateurs. Selon les normes actuelles, les transformateurs pertes vide rduites sont aussi les plus silencieux ; cest galement un paramtre de choix prendre en compte.

Investir dans un transformateur de distribution conome en nergiePour estimer le cot dun transformateur, il ne faut pas se baser uniquement sur le cot dachat, variable selon les performances (pertes, puissances), mais aussi sur le cot de fonctionnement. Les Certificats dEconomies dEnergie (CEE) peuvent constituer un moyen pour financer un transformateur pertes rduites.

Assurer la maintenance des transformateursUn transformateur, exploit dans des conditions normales, a une dure de vie moyenne de 20 30 ans. Une maintenance rgulire permet de sassurer dune disponibilit des transformateurs. Aussi un plan de maintenance annuel doit tre mis en place et respect, pour viter des surcots et le vieillissement prmatur des transformateurs. En cas de dommage dun transformateur, il faut comparer le cot de sa rparation celui dun transformateur neuf pertes rduites.

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1.1. Contexte

1. Introduction

Les transformateurs de distribution lectrique, des lments essentiels des rseaux lectriques publics et privs.Les transformateurs de distribution (TD) constituent un lment essentiel du rseau lectrique. Ils sont utiliss pour changer une tension, en gnral de 10 kV 36 kV, en une autre tension prfrentielle de 400 440 V utilisable par le secteur rsidentiel, le tertiaire et lindustrie.

1.1. Le contexte des conomies dnergie et des transformateurs 4 Les transformateurs de distribution lectrique, des lments essentiels des rseaux lectriques 4 De bonnes performances nergtiques, mais une marge de progrs certaine 1.2. Le parc et le march des transformateurs de distribution en France et en Europe 4

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De bonnes performances nergtiques, mais une marge de progrs certaineAujourdhui, dans lUnion europenne (UE), les pertes1 des transformateurs de distribution et industriels reprsentent quasiment 40 TWh (de fait 39,9 TWh) par an, les pertes du rseau lectrique totalisant 200 TWh, rparties ainsi : environ 22,5 TWh de pertes da