Mise en parallèle de transformateurs

L’utilisation de deux ou plusieurs transformateurs en parallèle résulte :

• d’une augmentation des charges dont la puissance dépasse la puissance que peut délivrer un transformateur existant,
• d’un manque de place (hauteur) pour pouvoir utiliser un gros transformateur,
• d’un besoin de sécurité (la probabilité d’indisponibilité simultanée des 2 transformateurs est faible),
• de la standardisation d’une taille de transformateur pour l’ensemble de l’installation.

Puissance totale (kVA)

La puissance totale (kVA) disponible lorsque deux transformateurs ou plus, de même puissance, sont raccordés en parallèle est égale à la somme des puissances des appareils individuels, à la condition préalable que les rapports de transformation et impédances de court-circuit (en %) soient identiques pour chacun.

Des transformateurs de puissance différente se répartiront la charge pratiquement (mais pas exactement) au prorata de leurs puissances respectives à la condition préalable que les rapports de transformation soient identiques pour chacun et que les impédances de court-circuit (en %) à leur puissance assignée soient identiques (ou très voisines).

Dans ces cas, pour deux transformateurs, un total de plus de 90% de la valeur des deux puissances assignées est disponible.

Il est recommandé d’éviter le couplage permanent de transformateurs dont le rapport des puissances en kVA est supérieur à 2.

Conditions de mise en parallèle

Tous les transformateurs mis en parallèle doivent être alimentés par le même réseau.

Les inévitables circulations de courants entre les secondaires des transformateurs mis en parallèle seront de grandeur négligeable sous réserve :

• d’avoir entre les bornes BT des différents appareils et le disjoncteur de couplage, des connexions de même longueur et de mêmes caractéristiques,
• que le constructeur soit prévenu à la commande, de façon à prendre les dispositions pour que :
  • le couplage (triangle étoile, étoile zig-zag) des différents transformateurs ait le même indice horaire entre circuits primaires et secondaires,
  • les tensions de court-circuit des différents appareils soient égales à 10% près,
  • la différence entre les tensions obtenues au secondaire sur les divers appareils entre phases correspondantes ou entre ces phases et le neutre ne soit pas supérieure à 0,4%,
  • toutes précisions devront être données au constructeur lors de la commande concernant les conditions d’utilisation afin d’optimiser le rendement de l’unité de transformation et d’éviter échauffements anormaux, pertes cuivre inutiles, etc.

Couplages usuels

Comme décrit au 4.5 "Paramètres caractérisant un transformateur" les relations entre enroulements primaires secondaires et tertiaires dépendent :

• du type d’enroulements (triangle, étoile, zig-zag),
• du couplage des enroulements.

  Selon le raccordement de leurs sorties au point neutre (par exemple), les enroulements montés en étoile produisent des tensions en opposition de phase par rapport à celles produites lorsque ce sont les sorties opposées qui sont raccordées au point neutre. De même, des déphasages similaires (de 180 ° électriques) sont possibles du fait qu’il existe deux possibilités de raccorder les sorties des bobinages pour des enroulements montés en triangle, quatre possibilités pour celles des bobinages pour des enroulements montés en zig-zag.

• du déphasage entre les tensions phases secondaires et les tensions phases primaires respectives (indice horaire).

  Comme précédemment indiqué, ce déphasage est un multiple de 30° électrique et dépend des deux facteurs mentionnés ci-dessus c’est-à-dire du type de couplage des enroulements et du raccordement de leur sortie (soit de leur polarité).

Le couplage de loin le plus utilisé pour les transformateurs de distribution MT/BT est le couplage Dyn11 (cf. Fig. B32).

• D = couplage triangle MT,
• y = couplage étoile en BT,
• n = neutre sorti en BT,
• 11 = déphasage horaire entre le MT et la BT.

Fig. B32 – Modification de déphasage dans un transformateur Dyn11