Un raccordement de transformateur triangle-étoile utilise un triangle fermé sur un enroulement et une étoile reliée à la terre ou isolée sur l'autre, créant un déphasage de 30 degrés et fournissant un neutre lorsque le point étoile est sorti. Le raccordement est courant dans la distribution triphasée, mais le groupe de couplage, la séquence de phases, la méthode de mise à la terre, le chemin de séquence zéro et la compensation de protection doivent être spécifiés ensemble. Un simple croquis ne suffit pas pour le couplage en parallèle ou les réglages de relais.
Points clés
- Les tensions de ligne et de phase diffèrent de √3 du côté étoile.
- La notation horaire indique si les enroulements secondaires sont en avance ou en retard et est essentielle pour le couplage en parallèle.
- La mise à la terre et le comportement homopolaire affectent les défauts et la protection.
Relations de tension en triangle et en étoile
En delta, chaque phase d'enroulement est connectée entre deux tensions de ligne, de sorte que la tension d'enroulement est égale à la tension de ligne. En étoile, chaque phase d'enroulement est connectée de la ligne au neutre, de sorte que la tension entre phases est égale à √3 fois la tension de phase. Le rapport de transformation doit donc être comparé en utilisant les tensions de phase des enroulements, et non en divisant deux tensions de ligne sans tenir compte du couplage.
Pour un transformateur de 480 V delta à 208Y/120 V, l'enroulement delta voit 480 V par phase et chaque enroulement en étoile fournit 120 V entre phase et neutre. La tension secondaire entre phases est d'environ 120 × √3 = 208 V.
Déphasage de trente degrés et groupes de couplage
Un groupe de transformateurs couplé triangle-étoile introduit un déphasage de 30 degrés entre les tensions de ligne primaires et secondaires. Le fait que le côté basse tension soit en avance ou en retard dépend de la polarité des bornes et du raccordement. La notation horaire CEI exprime cette relation, telle que Dyn1 ou Dyn11, ainsi que les couplages des enroulements et le neutre accessible.
Les transformateurs destinés au fonctionnement en parallèle doivent présenter des rapports, une polarité, une séquence de phases, un groupe de couplage et une impédance compatibles. Des unités ayant des indices horaires différents peuvent créer un courant de circulation intense ou un court-circuit entre phases lorsque leurs secondaires sont raccordés.
Courant de neutre, de terre et homopolaire
Un neutre en étoile sorti peut alimenter des charges entre phase et neutre et peut être mis à la terre pour établir une référence de système. L'électrode de mise à la terre, le conducteur de neutre, l'emplacement de liaison et les règles relatives aux systèmes dérivés séparément doivent respecter le code applicable et l'étude de système. N'ajoutez pas de deuxième liaison neutre-terre non intentionnelle en aval.
Le triangle fournit un chemin interne pour les harmoniques triplènes et un certain courant de séquence zéro tout en empêchant le courant de séquence zéro de passer comme courant de ligne vers la source en triangle. Ce comportement influence les niveaux de défaut à la terre et la sélection des relais.
Vérifications de la conception du couplage triangle-étoile
| Objet de design | Côté delta | Bords de la Wye | Pourquoi c'est important |
|---|---|---|---|
| Tension d'enroulement | Égale la tension de ligne | Égale à la tension entre phase et neutre | Calcul du rapport de spires |
| Neutre | Non disponible | Disponible si sorti | Charges monophasées et mise à la terre |
| Déphasage | Partie d'un groupe de vecteurs | Décalé de 30 degrés | Mise en parallèle et protection différentielle |
| Séquence zéro | Diffusion interne | Dépend d'une mise à la terre neutre | Courant de défaut à la terre et relais |
| Notation typique | D | o ou n | Définit l'accès à la connexion et au neutre |
Protection, essais et mise en service
Les relais différentiels de transformateur doivent compenser le rapport et le déphasage de 30 degrés, soit par les connexions des TC, soit numériquement. La protection contre les défauts à la terre doit tenir compte du fait que le neutre du couplage en étoile est mis à la terre et de l'emplacement des TC. Le bridage contre le courant d'appel (inrush) et la coordination des surintensités restent nécessaires.
Avant la mise sous tension, vérifiez le groupe de couplage de la plaque signalétique, les repères des bornes, la rotation des phases, le rapport sur chaque prise, la résistance des enroulements et les résultats d'isolement. Un test d'angle de phase ou de groupe de couplage fournit des preuves plus solides que la simple continuité.
Validation d'ingénierie et limite de sécurité
Ce guide aide à la spécification et à l'achat ; il ne remplace pas une étude de projet, le code applicable, les instructions du fabricant ou le travail de personnel électricien qualifié. Vérifiez ce qui suit avant la sélection des équipements, les tests, le câblage ou la mise sous tension :
- Confirmer la polarité des bornes, l'ordre des phases et le groupe de couplage à partir des rapports d'essai.
- Calculer les tensions d'enroulement avant de sélectionner le rapport de transformation ou la tension d'essai.
- Vérifier la mise à la terre et la charge du neutre, y compris les harmoniques des charges non linéaires.
- Coordonner la protection différentielle et la protection contre les défauts à la terre avec le raccordement réel.
- Interdire le couplage en parallèle tant que la compatibilité du rapport, de l'angle et de l'impédance n'est pas prouvée.
Informations à inclure dans la demande de prix
Une cotation utile doit reposer sur la même limite technique pour chaque fournisseur. Incluez les informations suivantes et exigez que tous les écarts soient explicitement listés :
- Tensions des lignes primaire et secondaire, kVA, fréquence et plage de prises.
- Groupe de couplage requis et indication si le neutre de l'étoile est sorti.
- Méthode de mise à la terre, courant de neutre et déséquilibre de charge.
- Impédance, niveau de défaut et exigences de fonctionnement en parallèle.
- Schéma des bornes, rapport d'essai d'angle de phase et données de l'interface de protection.
Des données techniques à une décision approuvée
Utilisez un examen par étapes plutôt que d'approuver la première correspondance de catalogue. Commencez par les relations de tension triangle et étoile, puis reconciliez le déphasage de trente degrés et les groupes de couplage avec le neutre, la mise à la terre et le courant de séquence zéro. Terminez l'examen par la protection, les essais et la mise en service. À chaque étape, enregistrez le document source, les unités, le cas de fonctionnement et la personne responsable de l'approbation. Cela évite qu'une valeur copiée d'un ancien dessin, d'une étiquette de système nominal ou d'un produit sans rapport ne devienne une donnée de conception non contrôlée.
Avant l'acceptation, comparez la réponse du fournisseur ligne par ligne avec l'appel d'offres (RFQ) et signalez chaque exception. Confirmez que les dessins, calculs, réglages, certificats et rapports d'essai se réfèrent au modèle et à la révision exacts proposés. Conservez la soumission approuvée, les données de la plaque signalétique, les résultats d'usine et les mesures de mise en service comme référence de maintenance. Si une caractéristique nominale, un raccordement, un environnement ou une condition d'essai change, répétez l'examen concerné plutôt que de supposer que la conclusion initiale reste valide.
La gestion des documents doit identifier la révision, le statut d'approbation et les fichiers périmés. Les équipes de terrain doivent recevoir les mêmes valeurs approuvées que celles utilisées pour l'approvisionnement, tandis que les dossiers de mise en service doivent consigner toute modification autorisée effectuée lors de l'installation. Cette traçabilité est particulièrement importante lorsque des équipements sont remplacés des années plus tard : le prochain ingénieur a besoin d'interfaces vérifiées et d'un historique des tests, et non d'une description incomplète copiée à partir d'un bon de commande.
Couverture informée par les résultats de recherche actuels
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Ressources LBAJI associées
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Références techniques et lectures complémentaires
- Transformateurs de puissance CEI 60076-1 — Symboles de connexion et exigences relatives au transformateur.
- Normes de l'IEEE Association sur les transformateurs — Normes de raccordement, d'essai et de protection des transformateurs.
- Codes et normes de la NFPA — Exigences relatives à la mise à la terre et à l'installation électriques.
Conclusion
Une connexion triangle-étoile doit être spécifiée par son groupe de couplage, et non simplement par les mots triangle et étoile. Des décisions correctes concernant le déphasage, la mise à la terre du neutre, la composante homopolaire et la protection sont requises avant le câblage, les essais ou le couplage en parallèle.
