1. Avantages des transformateurs régulateurs de tension sous charge
1.1 Maintenir la stabilité de la tension. Les transformateurs présentent une impédance, ce qui provoque des chutes de tension lors de la transmission d’énergie et dont la valeur varie en fonction des variations de la charge côté utilisateur. La fluctuation de la tension du réseau combinée aux variations de la charge côté utilisateur entraîne des fluctuations importantes de la tension. Dans la mesure où l’équilibre local de la puissance réactive est assuré, lorsque la fluctuation de tension dépasse la valeur fixée, le dispositif de réglage sous charge interviendra après un certain délai afin d’ajuster la tension et d’en maintenir la stabilité.
1.2 Garantir la qualité de la tension La fonction d’un transformateur d’alimentation consiste à fournir directement de l’énergie au centre de charge, son côté primaire étant connecté directement au réseau principal de tension (220 kV et plus) ou au réseau régional de puissance (35–110 kV). Ce type de transformateur fournit non seulement de la puissance active à la charge, mais aussi souvent simultanément de la puissance réactive, et possède généralement une impédance de court-circuit élevée. À mesure que la charge régionale varie, si aucun commutateur sous charge n’est installé, la tension du jeu de barres d’alimentation varie en conséquence. Par conséquent, les « Lignes directrices techniques pour les systèmes électriques (version provisoire) » de la Chine stipulent que « pour les transformateurs de 110 kV et moins, il est recommandé d’envisager l’utilisation d’une régulation de tension sous charge pour les transformateurs comportant au moins un niveau de tension ». Ainsi, pour les commutateurs sous charge qui alimentent directement le centre d’alimentation, et sous réserve d’un équilibre local de la puissance réactive par zone, le commutateur est ajusté, en fonction de l’augmentation ou de la diminution de la charge régionale, en coordination avec la commutation en parallèle des condensateurs et des bobines d’induction à basse tension des équipements de compensation réactive, afin de garantir à tout moment la qualité de la tension d’alimentation fournie aux utilisateurs.
2. Rénovation du transformateur principal
La rénovation sur site du transformateur principal à régulation de tension sous charge garantit davantage la qualité de la tension du réseau de distribution, posant ainsi une base solide pour l’objectif de devenir une entreprise d’alimentation électrique de premier ordre. En outre, les commutateurs automatiques sous charge permettent de maintenir le fonctionnement du réseau électrique à un niveau de tension élevé et d’optimiser la puissance réactive, réduisant ainsi les pertes en ligne et améliorant la rentabilité du réseau électrique.
3. Adopter les mesures techniques correspondantes
Bien que les changeurs de prises sous charge présentent certaines lacunes, tant que nous les prenons globalement en compte lors de la planification du réseau électrique et que nous les programmons de manière appropriée en cas de perturbation du système, nous pouvons tirer parti de leurs avantages tout en évitant leurs inconvénients, et ainsi jouer un rôle positif. Voici quelques suggestions de l’auteur concernant l’application des changeurs de prises sous charge :
a) Pour les transformateurs de puissance, afin d’améliorer la qualité de l’alimentation électrique fournie aux utilisateurs et de réduire les pertes en ligne, il est recommandé d’utiliser une régulation de tension sous charge.
b) Lorsqu’une perturbation majeure survient dans le système, entraînant une chute importante de la tension, le régulateur doit prendre rapidement des mesures pour verrouiller la régulation de la tension sous charge, couper une partie des charges, éliminer les déficits de puissance active et réactive dans le système, ou installer dans le système des dispositifs automatiques de réduction de charge par abaissement de la tension afin de compenser les effets négatifs de la régulation du transformateur, agir rapidement et limiter le développement de perturbations locales en accidents affectant l’ensemble du réseau ou son réseau principal.
c) Selon les « Lignes directrices techniques pour les réseaux électriques », à l’exception des transformateurs abaisseurs de tension et des transformateurs d’interconnexion de 220 kV et plus, susceptibles de subir des variations importantes de la tension du réseau (par exemple lorsqu’ils sont connectés à des centrales électriques dont la puissance produite varie fortement ou à des barres collectrices qui servent parfois de point d’envoi et parfois de point de réception), la régulation de la tension sous charge peut être utilisée
d) Pour les transformateurs à haute tension et à forte capacité (y compris les transformateurs élévateurs et les transformateurs d’interconnexion), afin d’améliorer leur fiabilité et d’éviter les surtensions par résonance, il convient d’éviter autant que possible les changeurs de prises. Si cela s’avère nécessaire, seules des méthodes de réglage de la tension à vide avec une plage de réglage restreinte doivent être utilisées. Des parafoudres à oxyde de zinc doivent être installés à l’intérieur du transformateur pour absorber les surtensions et assurer la protection.
e) Pour deux régulateurs de tension sous charge fonctionnant en parallèle, il est autorisé d’effectuer des manœuvres de réglage du prélèvement lorsque le courant de charge nominal du transformateur est égal ou inférieur à 85 %. Dans les cas où ce courant dépasse 85 %, les manœuvres de réglage du prélèvement doivent être verrouillées. En outre, une protection fiable contre le désynchronisme doit être mise en place afin d’assurer la commutation synchrone des deux transformateurs.
f) Mettre strictement en œuvre le « Règlement relatif à la gestion de la tension et de la puissance réactive dans les systèmes électriques ». Pour les prises des transformateurs, celles-ci doivent être gérées de manière hiérarchique conformément à leur domaine de gestion de la tension. Les départements de dispatch électrique à tous les niveaux doivent émettre avec précision des ordres afin d’ajuster l’action des prises sous charge (PSC) en fonction des variations de la charge et du flux de puissance, afin d’améliorer la qualité de la tension. Sous le niveau de tension modifié des prises, la commutation automatique de la compensation de puissance réactive est effectuée afin de réaliser une gestion optimisée globale de la tension et de la puissance réactive du système.
HV Hipot Electric Co., Ltd. est une entreprise de haute technologie spécialisée dans la fabrication d’analyseurs de commutateurs sous charge pour transformateurs et d’analyseurs de caractéristiques à vide et en charge pour transformateurs.