Calculateur de transformateur : Calculateur et guide des formules

A calculateur de transformateur convertit la puissance de la charge, la tension, la phase, le facteur de puissance et le rendement en kVA et en courant nécessaires pour la sélection initiale. Le résultat est un point de départ. Une spécification fiable doit également prendre en compte la demande et la diversité, le démarrage des moteurs, les harmoniques, la température ambiante, l'altitude, l'impédance, le pouvoir de coupure, la régulation de tension, l'évolution future et les caractéristiques standard du fabricant.

Formules des kVA de transformateur

Calculateur de transformateur monophasé

Pour un circuit monophasé, kVA = V × I ÷ 1 000. Réorganisé, le courant à pleine charge est I = kVA × 1 000 ÷ V. Un secondaire de 75 kVA, 240 V a par conséquent un courant calculé à pleine charge de 312,5 A.

Calculateur de transformateur triphasé

Pour un circuit triphasé équilibré, kVA = √3 × V_LL × I ÷ 1 000. Actuel est I = kVA × 1000 ÷ (√3 × V)_LL). Un transformateur de 1 000 kVA à 400 V a un courant de pleine charge secondaire d'environ 1 443 A.

Si les informations de charge sont données en kW, estimez kVA = kW ÷ (facteur de puissance × rendement). Ne pas additionner directement les valeurs en kW et kVA. Convertir chaque charge sur une base commune avant d'appliquer les hypothèses de demande et de diversité.

Méthode de dimensionnement des transformateurs étape par étape

1. Énumérez chaque charge avec sa tension, sa phase, sa puissance en kW ou kVA, son facteur de puissance, son rendement, sa méthode de démarrage, son cycle de service et ses caractéristiques d'harmoniques.
2. Convertir les charges en kVA et appliquer des facteurs de demande et de diversité défendables.
3. Vérifiez séparément le plus grand moteur ou la charge cyclique pour la chute de tension au démarrage et la charge thermique.
4. Ajouter une capacité d'extension documentée sans créer de surdimensionnement permanent excessif.
5. Sélectionnez la puissance normalisée de transformateur adéquate suivante et vérifiez-la auprès du fabricant.

Pour les installations critiques, évaluez le fonctionnement de secours et la redondance. Deux transformateurs partageant la demande normale peuvent chacun avoir besoin d'une capacité suffisante pour les charges essentielles après le retrait d'une unité, selon le niveau de service requis.

Exemple de courant primaire et secondaire

Considérez un transformateur triphasé de 500 kVA, d'une tension nominale de 10 kV/400 V. Le courant primaire est d'environ 28,9 A : 500 000 ÷ (√3 × 10 000). Le courant secondaire est d'environ 721,7 A : 500 000 ÷ (√3 × 400). Les valeurs mesurées réelles dépendent de la charge, de la tension, des pertes, du déséquilibre et des harmoniques.

Ce calcul actuel aide à comparer des produits tels qu'un transformateur de type sec SCB10 avec l'appareillage de commutation et les câbles connectés, mais cela ne remplace pas une étude de coordination complète.

Concepts du calculateur d'impédance de transformateur

L'impédance en pourcentage est le pourcentage de tension nominale nécessaire pour faire circuler le courant nominal avec le secondaire court-circuité dans les conditions d'essai. Une estimation approximative du courant de défaut symétrique aux bornes est I_sc ≈ Je_FL × 100 ÷ Z%, en supposant une source puissante. Avec une impédance de 6%, le courant idéal est environ 16,7 fois supérieur au courant à pleine charge.

Le résultat réel du système comprend également l'impédance de la source du réseau, l'impédance du transformateur en amont, les câbles, les barres omnibus, les moteurs et le rapport X/R. Utilisez une étude de court-circuit appropriée pour les calibres de coupure et de tenue des équipements.

Dimensionnement des fusibles, des disjoncteurs et des câbles

Un calculateur de calibre de fusible primaire de transformateur ne peut pas se réduire à un multiplicateur universel. La protection doit tolérer le courant d'appel d'aimantation et la surcharge normale tout en éliminant les défauts dommageables dans la courbe de tenue du transformateur. Les codes électriques locaux, la tension, le type de transformateur, l'impédance, la coordination en amont, la protection secondaire et les recommandations du fabricant déterminent les réglages admissibles.

De même, la taille des câbles dépend de l'ampacité, de la méthode d'installation, de la température ambiante, du groupement, de la classe d'isolation, de la chute de tension, de la tenue thermique aux courts-circuits, de la classe des bornes et des règles applicables. Coordonnez les conducteurs secondaires et le disjoncteur principal avec le ou la sélectionné(e) tableau électrique basse tension.

Calcul du transformateur abaisseur-élévateur

Pour les applications abaisseur-élévateur, calculez d'abord la variation de tension requise et le courant de charge. Le kVA transformé est approximativement la correction de tension multipliée par le courant de charge, divisée par 1 000 pour le monophasé. Étant donné qu'un branchement en autotransformateur transfère une grande partie de la puissance par conduction, la puissance nominale en kVA de son unité peut être inférieure au kVA de la charge. Utilisez le tableau de connexion du fabricant pour la source exacte, la tension cible, la phase et l'unité.

Informations nécessaires pour la sélection finale

Donnez au fournisseur les tensions primaire et secondaire, le nombre de phases, la fréquence, les kVA continus et de pointe, le type de charge, le spectre harmonique, le couplage, les prises, l'impédance, le niveau d'isolement, l'enveloppe, le refroidissement, la température ambiante, l'altitude, l'objectif de bruit, l'exigence de rendement, les accessoires et les normes requises. Un tableau de charges transparent rend le calcul vérifiable et évite une fausse précision.