Qu'est-ce que la valeur MVA des transformateurs ?
MVA, ou Méga volts-ampèresest une unité de puissance apparente Utilisé pour définir la capacité d'un transformateur. Contrairement au kVA (kilo Volt-Amps), qui est utilisé pour les plus petites unités, le MVA est couramment utilisé pour les transformateurs de puissance moyenne et grande.
La valeur MVA d'un transformateur indique la charge maximale qu'il peut supporter sans surchauffe ni dommage, dans des conditions de fonctionnement normales.
Comment calculer la valeur MVA d'un transformateur ?
La formule pour calculer la valeur MVA est la suivante :
MVA = (√3 × Tension de ligne (kV) × Courant de ligne (A)) / 1000
Pour les transformateurs monophasés, la formule est la suivante :
MVA = (Tension (kV) × Courant (A)) / 1000
Ce calcul permet d'assurer un dimensionnement correct du transformateur pour les applications industrielles, commerciales ou de service public.
Quels sont les facteurs qui influencent la taille des transformateurs et leur valeur nominale en MVA ?
Les taille physique et MVA (Méga Volt-Ampère) d'un transformateur sont déterminées par une combinaison de les facteurs électriques, thermiques, mécaniques et environnementaux. La compréhension de ces paramètres est cruciale pour la sélection, la performance, la longévité et la sécurité des transformateurs dans les applications résidentielles, commerciales ou industrielles.
✅ Facteurs clés influençant la taille et la puissance des transformateurs :
🔹 1. Niveaux de tension (primaire et secondaire)
La tension d'entrée (primaire) et la tension de sortie (secondaire) déterminent le nombre de tours d'enroulement et les exigences en matière d'isolation.
Tensions plus élevées nécessitent une isolation plus importante et un dégagement plus grand.
Niveaux de tension courants : 11kV, 33kV, 66kV, 110kV, 220kV et jusqu'à 500kV.
🔹 2. Capacité actuelle
La quantité de courant que le transformateur doit supporter détermine la valeur de l'intensité du courant. la surface de la section transversale des conducteurs.
Courant plus important = enroulement plus épais = taille plus importante
Influence également l'augmentation de la température et les pertes de cuivre
🔹 3. Valeur nominale en MVA (puissance apparente)
La capacité totale de traitement de la puissance du transformateur, mesurée en MVAL'utilisation de l'énergie nucléaire a un impact sur la taille du noyau, le volume du conducteur et les besoins de refroidissement.
1 MVA = 1 000 kVA
Plus grande MVA = plus grande empreinte du transformateur et taille de la cuve
Lire la suite：Qu'est-ce qu'un transformateur Kva ?
🔹 4. Fréquence du système (50Hz ou 60Hz)
La fréquence du système électrique influe sur la taille du noyau magnétique.
Les systèmes à 60 Hz (Amérique du Nord) peuvent utiliser des noyaux légèrement plus petits que les systèmes à 50 Hz (Europe, Asie).
Affecte la densité du flux magnétique et les pertes de fer
🔹 5. Température ambiante
La température ambiante influence directement les besoins en refroidissement et le vieillissement de l'isolation.
Transformateurs en climats chauds (par exemple, le Mexique, le Brésil) exigent une ventilation renforcée ou un déclassement.
Installation en zones froides ou alpines nécessite une protection contre le gel et des considérations relatives au démarrage à froid
🔹 6. Méthode de refroidissement
La technique de refroidissement choisie détermine la taille et la complexité des radiateurs, des ventilateurs et des pompes à huile.
ONAN (Oil Natural Air Natural) - refroidissement passif, utilisé pour ≤10 MVA
ONAF (Oil Natural Air Forced) - ajoute des ventilateurs pour une meilleure dissipation de la chaleur
OFAF (Oil Forced Air Forced) - système actif pour les unités à MVA élevé, par exemple, 50 MVA-500 MVA
🔹 7. Exigences en matière d'impédance et d'efficacité
Transformateurs avec faible impédance permettent une meilleure régulation de la tension mais nécessitent des enroulements plus épais.
Un rendement élevé (98-99%) exige des matériaux de base de haute qualité et une grande précision de conception.
Impact sur le coût, le volume et la sélection des matériaux
🔹 8. Environnement d'installation
Le lieu d'installation du transformateur influe considérablement sur sa taille et sa conception :
Intérieur les unités requièrent un encombrement compact et une conception de type sec
Extérieur les unités ont besoin de boîtiers résistants aux intempéries, d'une protection contre la corrosion (revêtement de qualité marine pour les zones côtières)
Régions désertiques ou côtières (par exemple, le Pérou, le Chili, la Guyane) exigent une protection contre la poussière, le sable ou le brouillard salin.
🛠 Compromis de conception
Les ingénieurs doivent trouver un équilibre entre la conception compacte, les performances thermiques, le coût des matériaux, la résistance mécanique et la facilité d'entretien. C'est pourquoi les dimensionnement personnalisé des transformateurs est souvent essentielle pour les grands projets industriels et les projets à grande échelle.
2. Explication de la taille des transformateurs
La taille d'un transformateur fait référence aux dimensions physiques et au poids total de l'unité, qui sont directement proportionnels à sa puissance nominale en MVA. À mesure que la puissance requise augmente, le transformateur doit intégrer des composants internes plus grands, des niveaux d'isolation plus élevés et des systèmes de refroidissement plus perfectionnés, qui contribuent tous à l'augmentation de la taille et de la masse physiques.
🔧 Qu'est-ce qui détermine la taille du transformateur ?
Plusieurs facteurs de conception internes varient en fonction de la valeur MVA :
Taille du noyau: Un noyau magnétique plus grand est nécessaire pour éviter la saturation à haute puissance.
Dimensions de l'enroulement: Un courant plus élevé nécessite des conducteurs plus épais et plus de cuivre ou d'aluminium.
Système de refroidissement: Les unités MVA plus importantes génèrent plus de chaleur, ce qui nécessite des radiateurs, des ventilateurs ou des systèmes de circulation d'huile plus importants.
Volume d'isolation: Pour gérer des tensions plus élevées et éviter les pannes, il faut plus d'espace et de matériel.
Composants structurels: Les réservoirs, les cadres de base et les coussinets deviennent plus lourds et plus robustes.
📦 Tailles approximatives par valeur MVA
| MVA Rating | Poids estimé | Dimensions typiques (L x L x H) | Type de refroidissement |
|---|---|---|---|
| 1 MVA | ~2 tonnes (1 800-2 200 kg) | ~1,5m × 1,1m × 1,5m | ONAN |
| 5 MVA | ~6-8 tonnes | ~2,5m × 2m × 2,2m | ONAN / ONAF |
| 10 MVA | ~12-15 tonnes | ~3,5m × 2,5m × 2,5m | ONAF |
| 100 MVA | 90-120+ tonnes | ~6,5m × 4m × 4,5m | OFAF / Refroidissement par eau |
🛠 Note: Les dimensions réelles varient en fonction de la classe de tension (par exemple, 11kV, 33kV, 132kV), de la conception du refroidissement et de l'application spécifique.
🌍 Exemples concrets
A Transformateur 1 MVA est couramment utilisé dans les petits systèmes d'alimentation industriels ou résidentiels. Elle est compacte et généralement de type sec ou refroidie par ONAN.
A Transformateur 5 MVA se trouve souvent dans les installations commerciales de taille moyenne, les usines industrielles ou les systèmes de distribution des services publics.
A Transformateur 10 MVA prend en charge les grandes usines ou les charges au niveau des sous-stations, ce qui nécessite un refroidissement plus actif.
A Transformateur 100 MVA est utilisé dans les sous-stations à haute tension et les systèmes de transmission des services publics. Il s'agit d'une unité massive qui nécessite un transport lourd et une installation spécifique au site.
En savoir plus：Transformateur de puissance haute tension 220 kv 230kv à bain d'huile spécial
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🔍 Dimensionnement des transformateurs et valeur MVA - FAQ
❓Quelle est la formule pour calculer la MVA d'un transformateur triphasé ?
Réponse :
MVA = (√3 × Tension de ligne (kV) × Courant de ligne (A)) / 1000
Cette formule est couramment utilisée pour dimensionner les transformateurs de puissance dans les applications industrielles et de service public.
❓Comment calculer la MVA d'un transformateur monophasé ?
Réponse :
MVA = (Tension de ligne (kV) × Courant de ligne (A)) / 1000
Ceci s'applique aux transformateurs résidentiels et commerciaux légers.
❓Comment convertir les kVA en MVA ?
Réponse :
MVA = kVA / 1000
Par exemple, 5000 kVA = 5 MVA.
❓Comment convertir les MVA en kVA ?
Réponse :
kVA = MVA × 1000
Par exemple, 10 MVA = 10 000 kVA.
❓Comment calculer la tension si je connais le kVA et le courant ?
Réponse :
Tension (V) = (kVA × 1000) / Courant (A)
Ceci est utile pour estimer les besoins en tension lors de la sélection du transformateur.
❓Comment calculer le kVA d'un système électrique triphasé ?
Réponse :
kVA = (√3 × Tension (V) × Courant (A)) / 1000
Il s'agit de la formule standard pour la plupart des charges de transformateurs triphasés.
❓Comment puis-je déterminer la tension secondaire en utilisant le rapport de rotation ?
Réponse :
V₂ = (T₂ × V₁) / T₁
Où ?
V₁ = Tension primaire
T₁ = Tours primaires
T₂ = Tours secondaires
V₂ = Tension secondaire
❓Comment puis-je trouver la tension primaire si je connais le rapport des courants ?
Réponse :
V₁ = (V₂ × I₂) / I₁
Où ?
I₁ = Courant primaire
I₂ = Courant secondaire
V₂ = Tension secondaire
V₁ = Tension primaire
