Transformateurs à diélectrique liquide : comment fonctionnent-ils ?

Les transformateurs immergés dans un diélectrique liquide sont formés comme Technologie économique, sûre et durable pour le réseau électrique

Les transformateurs sont un élément clé du réseau électrique. Selon leur type, ils offrent une série d’avantages pour transformer l’énergie électrique de la manière la plus efficace possible. Si nous avons récemment découvert leur fonctionnement, nous allons aujourd’hui nous pencher sur le fonctionnement et les avantages de l’une des alternatives les plus connues : les transformateurs immergés dans un diélectrique liquide, également appelés transformateurs immergés. Les contrôles techniques établissent ce type de transformateur comme le plus compétitif, mais pourquoi ? Commençons par examiner rapidement son fonctionnement et ses principales caractéristiques.

La principale caractéristique de ce mécanisme électrique est qu’une grande partie de ses éléments internes sont entièrement immergés dans un diélectrique liquide (parfois une huile organique), qui agit comme isolant pour transférer l’énergie lors du processus d’induction électromagnétique, transformant ainsi l’électricité en fonction des besoins du réseau. Ce liquide possède ainsi trois propriétés isolantes principales :

• Isolation électrique : Le diélectrique liquide incorporé aux éléments du transformateur présente une rigidité élevée qui contribue à prévenir les courts-circuits en servant de séparateur entre les enroulements (circuit électrique) et le noyau du transformateur. De plus, comme il ne contient pas de soufre corrosif ni d’acides inorganiques, l’usure des conducteurs et des éléments métalliques de la pièce est évitée.
• Isolation thermique : Une autre de ses fonctions isolantes est d’agir comme un liquide de refroidissement pour dissiper la chaleur générée pendant le fonctionnement, réduisant les risques causés par la surchauffe de cet élément. Cela est dû à sa faible viscosité, qui permet un bon transfert de chaleur vers l’extérieur.
• Isolation environnementale : De plus, le diélectrique liquide agit comme un allié parfait pour augmenter la durée de vie utile du transformateur, et donc l’opérabilité du réseau électrique, en protégeant ses bobines des éléments environnementaux tels que l’humidité et la poussière ; et sa résistance aux émulsions avec l’eau prévient l’oxydation et facilite la formation de boues internes. De plus, l’huile est un allié précieux pour prévenir les effets du froid sur le réseau électrique, et ce type de liquide isolant présente un point de congélation bas.

Parmi les types de diélectriques liquides, on trouve des composés d’origine silicone, minérale, ester ou végétale ; leur composition varie selon les exigences techniques de l’installation. C’est pourquoi on les appelle souvent transformateurs immergés, compte tenu de la grande variété de liquides isolants qu’ils utilisent.

Principaux avantages des transformateurs immergés

Eh bien, maintenant que nous savons ce qui distingue ce type de transformateur, analysons quels sont leurs principaux avantages – nous en avons déjà vu certains – en fonction des critères les plus pertinents lors du choix d’une technologie ou d’une autre pour desservir le réseau.

Transformateurs à diélectrique liquide et critères de sécurité

L’un des critères les plus pertinents du point de vue L’un des aspects les plus importants du fonctionnement du réseau électrique est la sécurité, tant du point de vue du réseau lui-même que de ceux qui travaillent avec lui, et l’électricité est un élément quotidien de notre vie qui nécessite des mesures de sécurité très importantes. En ce sens, les transformateurs immergés à diélectrique liquide se sont avérés être la meilleure solution possible dans les deux sens, comme nous pouvons le voir dans l’infographie suivante.

Il est vrai que les transformateurs à huile fonctionnent mieux sous des charges électriques élevées, ce qui leur permet de réagir malgré les surtensions qui peuvent exister sur le réseau. De plus, grâce à leur type d’isolation, ils présentent une plus grande résistance à la surchauffe typique des situations de stress thermique ; Ce qui se traduit également par une plus grande durabilité grâce à une meilleure résistance aux surcharges et aux transitoires de tension.

Transformateurs à diélectrique liquide et coûts d’installation et de maintenance

Tout aussi important que le point précédent est le coût d’installation et de maintenance d’un élément critique du réseau, tel qu’un transformateur, pour les opérateurs et les utilisateurs. En ce sens, les transformateurs immergés dans un diélectrique liquide sont nettement plus compétitifs que leurs homologues secs. Ce n’est pas un hasard si l’absence d’enveloppe de protection réduit considérablement leur coût initial ; ce qui s’extrapole également au fait que, ne nécessitant pas d’accessoires de refroidissement (grâce aux propriétés thermiques de l’huile), ils permettent un meilleur refroidissement et une meilleure dissipation thermique à moindre coût.

D’autre part, ce type de transformateur est extrêmement facile à installer et à entretenir en extérieur, et ne nécessite pas de boîtier supplémentaire pour le protéger des intempéries. Cela se traduit également par une durée de vie plus longue lors du remplacement du liquide diélectrique (sur les modèles haute puissance) et une maintenance réduite grâce à la faible perte d’isolation en service.

Pour toutes ces raisons, le TCO -coût total de possession- d’un transformateur diélectrique à isolation liquide est bien inférieur à celui de ses homologues secs, qui finissent par être plus chers et plus coûteux à entretenir.

Transformateurs à diélectrique liquide et critères de durabilité

Cependant, si l’on parle de critères pertinents, la durabilité ou les critères environnementaux s’avèrent être l’un des plus importants. L’électrification de notre économie doit se baser sur des réseaux électriques durables et efficaces, ce à quoi contribue la typologie de construction des transformateurs.

Ainsi, nous observons que les transformateurs immergés ont un impact acoustique plus faible pendant leur utilisation grâce au niveau d’induction plus faible requis par l’huile, affectant moins la vie autour d’eux. De même, et en lien avec les phénomènes météorologiques aigus causés par le changement climatique, ces types de transformateurs sont moins sensibles à l’environnement, de sorte que le risque d’être affecté par des inondations ou des tempêtes est considérablement réduit. Un atout qui les rend particulièrement compétitifs dans les zones à haut risque d’inondation.

Si l’on analyse le cycle de vie du produit, ce qui nous permet de savoir si la solution technologique nous accompagnera de manière durable, les transformateurs immergés présentent une ACV (analyse du cycle de vie) avec un impact plus faible sur la catégorie principale Potentiel de réchauffement global (Empreinte carbone). De plus, leur efficacité en phase d’utilisation est supérieure, ce qui représente le principal impact de l’ACV (90 %), et leurs charges sont supérieures à celles indiquées par l’indice lui-même, ce qui se traduit par des performances encore supérieures en termes d’efficacité énergétique.

C’est pourquoi les transformateurs immergés sont devenus l’option la plus populaire sur le réseau électrique. Vous souhaitez en savoir plus sur les avantages techniques de ce type d’isolation ? Contactez-nous pour que nous puissions vous accompagner dans votre projet :