Présentation du produit
Définition fonctionnelle
Le transformateur combiné instrument de mesure JLSW3-35kV, immergé dans l’huile et destiné à l’extérieur (également appelé coffret de comptage), est un ensemble triphasé de mesure d’énergie haute tension conçu pour une installation extérieure dans des réseaux électriques alternatifs jusqu’à 35 kV. Cet ensemble intégré combine trois transformateurs de tension monophasés entièrement isolés (TT/PT) connectés en Y/Y avec trois transformateurs de courant (TC) installés respectivement sur les phases A, B et C, permettant ainsi la mesure simultanée du courant et de la tension dans une seule enceinte remplie d’huile.
Cette conception constitue une amélioration optimisée par rapport aux configurations conventionnelles, grâce à un dispositif anti-humidité intégré dans le couvercle du réservoir qui empêche la pénétration d’humidité extérieure et prolonge la durée de vie. Comparé aux modèles anciens, le JLSW3-35kV offre une capacité accrue, des dimensions réduites, un poids plus faible et des procédures d’installation simplifiées.
Caractéristiques principales
| Élément | Spécification (selon commande / plaque signalétique) |
|---|---|
| Classe de tension du système | 35 kV (applications de distribution et postes extérieurs) |
| Fréquence nominale | 50 Hz / 60 Hz |
| Configuration | 3 × TT monophasés (connexion Y/Y) + 3 × TC (un par phase) |
| Connexion TT | Y/Y (trois transformateurs de tension monophasés entièrement isolés) |
| Configuration TC | Un TC électromagnétique par phase (A, B, C) |
| Classes de précision | 0,2 / 0,2S (noyaux de comptage selon spécification) |
| Type d’isolation | Immergé dans l’huile |
| Environnement d’installation | Extérieur |
| Comptage optionnel | Intégration possible d’un compteur d’énergie active / réactive |
| Normes applicables | GB 20840.4-2015 ; GB 20840.2-2014 ; GB 20840.1-2010 ; GB 20840.3-2013 |
| Protection contre la foudre | Parafoudre à oxyde de zinc requis à moins de 1 m du lieu d’installation |
Illustrations du produit
Principe de fonctionnement
Section Transformateur de Tension (TT) : Trois transformateurs de tension électromagnétiques monophasés fonctionnent selon le principe de l’induction électromagnétique afin d’abaisser la haute tension primaire (classe 35 kV) à une tension secondaire normalisée (généralement 100 V ou 100/√3 V) destinée aux applications de comptage et de surveillance. La configuration de connexion Y/Y permet la mesure des tensions phase-neutre avec point neutre mis à la terre.
Section Transformateur de Courant (TC) : Les trois transformateurs de courant électromagnétiques possèdent des noyaux magnétiques toroïdaux traversés par les conducteurs primaires, tandis que les enroulements secondaires sont bobinés autour des noyaux. Le flux magnétique généré par le courant primaire induit une tension proportionnelle dans les enroulements secondaires, fournissant un courant de sortie normalisé (1 A ou 5 A) via la charge connectée.
Position dans le système
- Postes ruraux : Comptage d’énergie dans les réseaux de distribution ruraux à 35 kV
- Postes préfabriqués : Installations compactes de comptage dans des unités de poste préfabriquées
- Centrales électriques : Applications de comptage pour générateurs et systèmes auxiliaires
- Distribution industrielle : Comptage sur les cellules à 35 kV dans les usines et installations industrielles
- Comptage commercial : Systèmes de facturation et de comptabilité énergétique pour distributeurs
- Intégration SCADA : Interface avec les systèmes de surveillance et de contrôle à distance
Vue d’ensemble structurelle
L’ensemble transformateur combiné comprend trois transformateurs de tension monophasés et trois transformateurs de courant, tous de type électromagnétique, montés sur des plaques à bornes fixes à l’intérieur d’un réservoir rectangulaire rempli d’huile. Le couvercle du réservoir est solidement fixé et équipé de deux anneaux de levage pour la manutention lors de l’installation. La conception compacte du réservoir rectangulaire intègre, sur le panneau latéral, un indicateur de niveau d’huile, une borne de mise à la terre et une vanne de vidange répondant aux exigences des applications extérieures.
Le dispositif anti-humidité intégré dans le couvercle du réservoir empêche la pénétration d’humidité dans l’huile, protégeant ainsi les composants internes contre la dégradation due à l’humidité et prolongeant la durée de vie opérationnelle par rapport aux conceptions classiques.
Désignation du modèle
Explication du code modèle
- J — Transformateur combiné instrument de mesure (coffret de comptage)
- L — Élément transformateur de courant
- S — Élément transformateur de tension (triphasé)
- W — Installation extérieure
- 3 — Configuration triphasée
- 35 — Classe de tension (kV)
Conditions de service
Le transformateur combiné instrument de mesure JLSW3-35kV est conçu pour une installation extérieure dans des conditions normales de service dans les réseaux de distribution haute tension.
- Environnement d’installation : Installation extérieure
- Altitude : Ne dépassant pas 1000 m au-dessus du niveau de la mer (les installations à altitude supérieure nécessitent une confirmation technique et un ajustement des caractéristiques)
- Température ambiante : −25 °C à +40 °C (plage étendue disponible sur spécification)
- Humidité relative : Moyenne journalière ≤ 95 %, moyenne mensuelle ≤ 90 % (à référence +20 °C)
- Niveau de pollution : Conformément à la norme IEC 60815 / GB/T 26218 selon les exigences du projet
- Conditions environnementales : Absence de gaz ou vapeurs corrosifs ; absence de milieux explosifs ou inflammables ; absence de vibrations sévères, de chocs mécaniques ou de brouillard salin (les installations côtières nécessitent une protection supplémentaire)
- Exigences sismiques : Conformément aux normes régionales applicables en matière de conception parasismique, le cas échéant
Construction
Conception de la construction
- Structure : Ensemble intégré à réservoir rempli d’huile comprenant les éléments TT et TC combinés
- Isolation : Système d’isolation immergé dans l’huile pour les sections TT et TC
- Noyau TT : Trois noyaux de transformateurs de tension électromagnétiques monophasés
- Noyau TC : Trois noyaux de transformateurs de courant électromagnétiques de type annulaire
- Construction du réservoir : Réservoir en acier soudé de forme rectangulaire avec couvercle anti-humidité
- Montage : Plaques à bornes fixes pour l’assemblage TT et TC ; anneaux de levage pour l’installation
- Accessoires : Indicateur de niveau d’huile, boulon de mise à la terre, vanne de vidange, dispositif respirant
La conception immergée dans l’huile assure des performances d’isolation supérieures, une gestion thermique efficace et une protection environnementale adaptée au service extérieur à long terme. Le dispositif anti-humidité intégré dans le couvercle du réservoir empêche activement la pénétration d’humidité, une amélioration essentielle par rapport aux conceptions classiques dans les climats humides.
Enroulements et repérage des bornes
Bornes du Transformateur de Tension :
- Bornes primaires (par phase) : A-X, B-X, C-X (où X est le point neutre mis à la terre)
- Bornes secondaires (par phase) : a-x, b-x, c-x (où x est le point neutre mis à la terre)
- Connexion : Configuration Y/Y avec neutre mis à la terre
Bornes du Transformateur de Courant :
- TC Phase A : P1A / P2A (primaire), S1A / S2A (secondaire)
- TC Phase B : P1B / P2B (primaire), S1B / S2B (secondaire)
- TC Phase C : P1C / P2C (primaire), S1C / S2C (secondaire)
Le repérage des bornes suit les conventions standard de polarité définies par la série GB 20840. En conditions normales de fonctionnement, le sens de référence du courant est défini de P1 vers P2, avec un courant secondaire correspondant de S1 vers S2. L’identification correcte des bornes doit être respectée afin d’assurer un comptage précis et des performances adéquates en matière de protection.
Données techniques
Cette section fournit des données techniques orientées sélection pour le transformateur combiné instrument de mesure JLSW3-35kV, immergé dans l’huile et destiné à l’extérieur, utilisé dans les réseaux alternatifs de classe 35 kV (50 Hz / 60 Hz). Les données ci-dessous visent à faciliter la sélection préliminaire des rapports de tension et de courant, des combinaisons de classes de précision et des charges nominales.
Définitions :
- Rapport de tension : Rapport de transformation entre tension primaire et tension secondaire pour la section TT (ex. : 35000/100, 35000/√3/100/√3)
- Rapport de courant : Rapport de transformation entre courant primaire et courant secondaire pour la section TC (ex. : 50/5, 100/5, 200/5)
- Classe de précision : Classification de précision de comptage selon GB 20840 (ex. : 0,2, 0,2S pour le comptage commercial)
- Charge nominale (VA) : Charge maximale pouvant être connectée aux circuits secondaires tout en maintenant la précision spécifiée
- Courant secondaire : Courant de sortie normalisé (1 A ou 5 A) pour la section TC
Référence des données
Section Transformateur de Tension (TT) – Caractéristiques typiques
| Tension primaire nominale (V) |
Tension secondaire nominale (V) |
Classe de précision |
Charge nominale (VA) |
Facteur de puissance de la charge |
|---|---|---|---|---|
| 35000/√3 | 100/√3 | 0,2 | 50 | cosφ = 0,8 (inductif) |
| 35000/√3 | 100/√3 | 0,2S | 50 | cosφ = 1,0 |
| 35000 | 100 | 0,2 | 50 | cosφ = 0,8 (inductif) |
| 35000 | 100 | 0,2S | 50 | cosφ = 1,0 |
Section Transformateur de Courant (TC) – Caractéristiques typiques
| Courant primaire nominal (A) |
Courant secondaire nominal (A) |
Classe de précision |
Charge nominale (VA) |
Facteur de puissance de la charge |
|---|---|---|---|---|
| 50 | 5 | 0,2 | 10 | cosφ = 0,8 (inductif) |
| 75 | 5 | 0,2 | 10 | cosφ = 0,8 (inductif) |
| 100 | 5 | 0,2 | 10 | cosφ = 0,8 (inductif) |
| 150 | 5 | 0,2 | 15 | cosφ = 0,8 (inductif) |
| 200 | 5 | 0,2 | 15 | cosφ = 0,8 (inductif) |
| 300 | 5 | 0,2 | 15 | cosφ = 0,8 (inductif) |
| 400 | 5 | 0,2 | 20 | cosφ = 0,8 (inductif) |
| 600 | 5 | 0,2 | 20 | cosφ = 0,8 (inductif) |
Normes et références normatives
| Norme | Titre | Application |
|---|---|---|
| GB 20840.4-2015 | Transformateurs de mesure – Partie 4 : Transformateurs combinés | Norme principale du produit pour les transformateurs combinés instrument de mesure |
| GB 20840.2-2014 | Transformateurs de mesure – Partie 2 : Transformateurs de courant | Exigences spécifiques aux TC (alignées sur la norme IEC 61869-2) |
| GB 20840.1-2010 | Transformateurs de mesure – Partie 1 : Exigences générales | Exigences générales pour les sections TT et TC |
| GB 20840.3-2013 | Transformateurs de mesure – Partie 3 : Transformateurs de tension | Exigences spécifiques aux TT (alignées sur la norme IEC 61869-3) |
| IEC 61869-1 | Transformateurs de mesure – Partie 1 : Exigences générales | Référence internationale (alignée sur GB 20840.1) |
| IEC 61869-2 | Transformateurs de mesure – Partie 2 : Transformateurs de courant | Référence internationale pour les TC (alignée sur GB 20840.2) |
| IEC 61869-3 | Transformateurs de mesure – Partie 3 : Transformateurs de tension | Référence internationale pour les TT (alignée sur GB 20840.3) |
| GB/T 26218 | Sévérité de la pollution et isolation externe des équipements haute tension | Coordination de l’isolation extérieure pour environnements pollués |
| IEC 60815 | Sélection et dimensionnement des isolateurs haute tension – Conditions polluées | Référence internationale pour les niveaux de pollution |
Conformité aux essais en usine
Essais Transformateur de Tension (TT) :
- Essais de routine conformes à GB 20840.3 : vérification de la polarité, vérification du rapport, erreur de tension et déphasage à charges et tensions spécifiées
- Essais de tenue diélectrique : tension de tenue à fréquence industrielle, tension d’impulsion (impulsion de foudre et impulsion de manœuvre le cas échéant)
- Essai de décharge partielle si spécifié par les exigences du projet
- Inspection visuelle et dimensionnelle incluant le repérage des bornes
Essais Transformateur de Courant (TC) :
- Essais de routine conformes à GB 20840.2 : vérification de la polarité, vérification du rapport, erreur de courant et déphasage à charges et courants spécifiés
- Essais de tenue diélectrique : tension de tenue à fréquence industrielle sur les circuits primaire et secondaire
- Inspection visuelle et dimensionnelle incluant le repérage des bornes
Essais de l’ensemble combiné :
- Essais de qualité de l’huile : rigidité diélectrique, teneur en humidité, acidité
- Essai d’étanchéité du réservoir : essai sous pression ou détection de fuite sous vide
- Vérification fonctionnelle intégrée : confirmation du fonctionnement simultané TT et TC
- Essais de type et essais spéciaux selon les exigences du projet
Installation et dimensions
- Les dimensions extérieures et les détails de fixation sont fournis dans les plans dimensionnels spécifiques à la configuration JLSW3-35kV.
- L’ensemble transformateur combiné doit être solidement fixé sur une fondation stable ou une structure porteuse en utilisant les points de fixation prévus.
- Les connexions primaires de la section TT sont réalisées via des bornes à travers-isolateur haute tension.
- Les connexions primaires de la section TC sont réalisées via des jeux de barres traversants ou des bornes vissées.
- Un espace suffisant doit être maintenu pour la coordination de l’isolation, la dissipation thermique, l’inspection du niveau d’huile et l’accès à la maintenance.
- Une protection contre la foudre (parafoudre à oxyde de zinc) doit être installée à moins d’un mètre du transformateur conformément aux normes GB.
Dimensions extérieures
Ensemble transformateur combiné JLSW3-35kV
Notes de sécurité
- Circuits secondaires TC : Les circuits secondaires ne doivent jamais rester ouverts lorsque le transformateur est sous tension, car une tension dangereusement élevée pourrait apparaître aux bornes secondaires.
- Fusibles secondaires TT : Les circuits secondaires doivent être protégés par des fusibles appropriés conformément à la coordination de protection électrique du projet.
- Mise à la terre : Un point de chaque circuit secondaire (neutre TT et secondaire TC) doit être solidement mis à la terre conformément à la norme GB 50065 et aux réglementations locales de sécurité électrique.
- Protection contre la foudre : L’installation d’un parafoudre à oxyde de zinc à moins de 1 m est obligatoire conformément aux exigences de la norme GB 20840.4-2015.
- Procédures de maintenance : Pendant les inspections ou la maintenance, les circuits secondaires TC doivent être mis en court-circuit avant de déconnecter tout instrument. Couper la tension primaire du TT avant d’intervenir sur les circuits secondaires.
- Manipulation de l’huile : Respecter les réglementations environnementales pour la manipulation, le stockage et l’élimination de l’huile. Maintenir le niveau d’huile conformément aux spécifications du fabricant.
- Tous les travaux d’installation et de maintenance doivent être conformes aux réglementations locales de sécurité électrique et aux normes des distributeurs.
Informations pour commande
Lors de la passation de commande, la configuration requise doit être précisée conformément aux exigences du réseau local, aux normes applicables et à la spécification technique du projet. Les paramètres suivants doivent être clairement indiqués pour validation technique et lancement de la production :
Spécification Transformateur de Tension (TT) :
- Tension primaire nominale / rapport de tension (ex. : 35000/100 V ou 35000/√3/100/√3 V)
- Classe de précision pour l’application de comptage (ex. : 0,2, 0,2S)
- Charge nominale (VA) pour le circuit secondaire
- Configuration des enroulements secondaires (simple ou double enroulement secondaire si nécessaire)
Spécification Transformateur de Courant (TC) :
- Courant primaire nominal / rapport de transformation (ex. : 100/5 A, 200/5 A)
- Courant secondaire nominal (1 A ou 5 A, à préciser pour chaque phase si différent)
- Classe de précision pour l’application de comptage (ex. : 0,2, 0,2S)
- Charge nominale (VA) pour le circuit secondaire
Spécification environnementale et d’installation :
- Altitude (si supérieure à 1000 m)
- Niveau de pollution selon IEC 60815 / GB/T 26218
- Plage de température ambiante (si hors de la plage standard -25°C à +40°C)
- Conditions environnementales particulières (côtières, forte humidité, sismiques, etc.)
Configuration optionnelle :
- Intégration d’un compteur d’énergie active et/ou réactive
- Interface de communication pour le comptage à distance (Modbus, IEC 61850, etc.)
- Agencements particuliers des bornes ou configurations de connexion
- Exigences relatives à l’essai de réception en usine (FAT)
- Langue de la documentation et exigences en matière de certification
Guide de sélection : Déterminer le rapport TT en fonction de la tension nominale du système (35 kV). Sélectionner le rapport TC en fonction de la plage de courant de charge attendue, en garantissant une plage de mesure adéquate tout en maintenant la précision à charge minimale. Pour le comptage commercial, choisir une classe de précision 0,2S ou 0,2 conformément aux exigences des distributeurs et à la série GB 17215. Calculer les charges nominales comme somme de la charge des instruments connectés et des pertes en ligne en fonction de la longueur et de la section des câbles. Vérifier l’adéquation environnementale (plage de température ambiante, altitude, niveau de pollution) par rapport aux conditions de service du produit et spécifier des caractéristiques renforcées si nécessaire. Les configurations spéciales doivent être confirmées par un accord technique et une fiche technique finale avant la production.