La distinction ONAN/ONAF fait référence au flux d'air externe. ONAN signifie « Huile Naturelle Air Naturel » : l'huile circule par convection naturelle et l'air ambiant évacue la chaleur des radiateurs. ONAF signifie « Huile Naturelle Air Forcé » : l'huile circule toujours naturellement, mais des ventilateurs motorisés brassent l'air sur les radiateurs. Une puissance ONAF plus élevée est liée à la conception approuvée et à la plaque signalétique du transformateur ; l'ajout de ventilateurs ne suffit pas à établir une nouvelle puissance. Pour l'achat d'un transformateur ONAN ou ONAF, ce guide examine les tableaux de puissance, les pertes et les résultats des essais de réception. La comparaison des méthodes de refroidissement aborde les principes de fonctionnement et la sélection courante.
Que signifient ONAN et ONAF dans le domaine du refroidissement des transformateurs de puissance ?
Le code à quatre lettres décrit le liquide interne, sa circulation, le fluide de refroidissement externe et le mouvement de ce fluide. Les codes ONAN et ONAF conservent généralement les trois premières lettres. La dernière lettre varie selon que le refroidissement se fait par air naturel ou par air forcé. La norme IEC 60076-2:2011 couvre les désignations de refroidissement, les limites d'échauffement et les essais d'échauffement des transformateurs de puissance immergés dans un liquide.
| Position du code | SUR UN | ONAF | Ce que l'acheteur vérifie |
|---|---|---|---|
| Liquide interne | O | O | Désignation du liquide et spécifications d'isolation |
| Circulation interne | N : naturel | N : naturel | Circuit d'huile naturelle à travers le réservoir et les radiateurs |
| milieu externe | A: air | A: air | Agencement et installation du radiateur |
| Circulation externe | N : naturel | F : forcé | groupes de ventilateurs, équipements d'alimentation et de contrôle |
La lecture correcte des codes de refroidissement des transformateurs permet d'éviter de commander un équipement de refroidissement inadapté. Une spécification complète du transformateur établit un lien entre le code et la charge garantie.
Pour un ingénieur en approvisionnement comparant différentes configurations de transformateurs de puissance immergés dans l'huile , ce code explique le mécanisme de refroidissement. La plaque signalétique et le tableau des puissances garanties indiquent la puissance de sortie prévue. Ces informations sont complémentaires.
Pourquoi certaines plaques signalétiques de transformateurs nord-américains plus anciens indiquent-elles OA/FA au lieu de ONAN/ONAF ?
Les désignations OA et FA sont des appellations anciennes pour les étages à refroidissement auto-hydraulique et à air forcé, respectivement. Elles correspondent souvent aux désignations ONAN et ONAF sur les équipements plus anciens. Lors de l'adaptation d'une unité existante, il est impératif de conserver la plaque signalétique d'origine et la spécification ANSI ou IEEE correspondante ; la désignation FOA, ancienne, nécessite des informations complémentaires sur le débit d'huile avant de pouvoir être associée à une classe moderne d'étages à huile pompée.
Quelles sont les différences entre la circulation d'huile et le flux d'air du radiateur entre les moteurs ONAN et ONAF ?
Les deux systèmes dépendent de la circulation naturelle de l'huile. L'huile plus chaude monte depuis la zone des enroulements et l'huile plus froide retourne des radiateurs. Les ventilateurs ONAF améliorent l'évacuation de la chaleur côté air. Le mode de refroidissement du transformateur modifie le bilan thermique. Cependant, le terme « naturel » ne signifie pas que la vitesse de l'huile reste constante quelles que soient la charge et la température.
ONAN : avantages et limitations
Le refroidissement par air naturel ne nécessite aucun ventilateur. Il y a donc moins d'éléments auxiliaires à entretenir. Le rendement du refroidissement naturel dépend toutefois de la conception prévue, des conditions ambiantes et d'une circulation d'air optimale autour du radiateur.
ONAF : avantages et limites
Le refroidissement par air pulsé peut supporter une puissance supplémentaire sur un transformateur adapté. Le plan d'exploitation doit tenir compte de l'alimentation du moteur, des commandes, de la disponibilité du ventilateur, du bruit et de l'accessibilité pour la maintenance.
Le refroidissement ONAN et le refroidissement forcé réagissent différemment aux variations de charge. Il convient donc d'évaluer les systèmes de refroidissement des transformateurs dans leurs conditions de refroidissement réelles.
Dans leur étude de modélisation thermique publiée en 2025 dans la revue Energies , Lukasz Staszewski et Waldemar Rebizant ont utilisé des constantes de temps de 180 minutes pour l'huile de surface (ONAN) et de 120 minutes pour l'huile de surface (ONAF). Ces constantes de temps thermiques constituent des paramètres d'étude et non des réglages de mise en service pour chaque transformateur. Leur comparaison montre également pourquoi une réponse lente de la température de l'huile ne doit pas être interprétée comme la preuve d'une réponse lente de la température du point chaud de l'enroulement.
À pleine charge, la chaleur des enroulements du transformateur traverse l'isolant et le liquide vers les radiateurs. Les transferts thermiques et l'évacuation de la chaleur vers l'air ambiant influent sur la capacité de refroidissement. Les pertes varient selon le type d'enroulement et le noyau.
Prenons l'exemple d'une installation dont les conduits de radiateurs sont dégagés en hiver, mais obstrués par un local de stockage en été. La mise en marche des ventilateurs ne résout pas le problème de l'installation. Le responsable de l'installation doit impérativement respecter les dégagements et la ventilation spécifiés avant d'envisager l'utilisation de la puissance supérieure.
Quelle est la capacité MVA supplémentaire que l'ONAF ajoute par rapport à la puissance nominale de base de l'ONAN ?
L'augmentation correspond à la différence entre les valeurs nominales réelles, et non à un pourcentage universel. À titre d'exemple, la plaque signalétique d'un groupe électrogène ONAN/ONAF de 30/40 MVA indique une augmentation de 10 MVA, soit 33.3 % par rapport à sa valeur de base de 30 MVA. Une plaque signalétique de 30/40/50 MVA portant la mention ONAN/ONAF/ONAF montre un second étage de ventilation forcée. Ces exemples illustrent les calculs et n'autorisent en aucun cas la mise à niveau d'un groupe électrogène existant.
La norme IEEE C57.12.10 traite des exigences relatives aux transformateurs de puissance immergés dans un liquide, dans le cadre de son champ d'application défini. Le cahier des charges d'achat doit préciser l'édition et la plage de puissances applicables. Un pourcentage attribué à une catégorie de puissance ou à une conception ne doit pas être extrapolé aux autres catégories.
Pourquoi un transformateur ONAN/ONAF à double puissance nominale affiche-t-il deux ou trois valeurs MVA sur la même plaque signalétique ?
Chaque entrée indique la puissance de sortie affectée aux étages de refroidissement dans les conditions spécifiées. Un groupe ONAN/ONAF/ONAF de 30/40/50 MVA ne se compose pas de trois transformateurs distincts. Son étage de refroidissement naturel et les étages de refroidissement par air forcé suivants sont indépendants. Le contrôleur peut utiliser la température, la charge et la logique de fonctionnement pour sélectionner les étages ; les valeurs MVA ne correspondent pas aux seuils de démarrage des ventilateurs.
Registre des gains nets ONAN-ONAF : comparaison des pertes calculées
Cet exemple suppose un transformateur de 30/40 MVA présentant des pertes à vide de 22 kW, des pertes par effet Joule de 125 kW au courant nominal et une consommation de ventilateur de 4.8 kW. La tension, la fréquence et la résistance des enroulements sont maintenues constantes, et les pertes parasites et harmoniques sont négligées. Ces cas sont présentés à titre pédagogique et ne constituent en aucun cas une garantie ou un devis de DEMIKS.
| Catégorie Grand Livre | Exemple ONAN | Exemple ONAF de 40 MVA | Calcul ou utilisation |
|---|---|---|---|
| Sortie assignée | 30 MVA | 40 MVA | Exemples d'entrées de plaque signalétique |
| Rapport des courants à tension égale | 1.000 | 1.333 | 40 ÷ 30 |
| Multiplicateur de pertes résistives | 1.000 | 1.778 | (40 ÷ 30)² |
| Perte à vide | 22.0kW | 22.0kW | Même tension et fréquence supposées |
| Perte de charge résistive | 125.0kW | 222.2kW | 125 × (40 ÷ 30)² |
| Pertes du transformateur | 147.0kW | 244.2kW | Pertes à vide plus pertes résistives supposées |
| alimentation auxiliaire du ventilateur | 0kW | 4.8kW | Hypothèse d'entrée motrice séparée |
| Pertes électriques combinées | 147.0kW | 249.0kW | Pertes du transformateur plus puissance du ventilateur |
| Chaleur supplémentaire du transformateur | Baseline | 97.2kW | 244.2 − 147.0 ; alimentation du moteur du ventilateur séparée |
| Consommation énergétique annuelle des ventilateurs à 2 000 heures | 0 kWh | 9,600 kWh | 4.8 × 2 000 ; exemple de taxe annuelle |
L'équipe financière peut utiliser son propre tarif pour déterminer le coût de l'énergie des ventilateurs. L'ingénieur thermique peut prendre en compte les pertes du transformateur plutôt que de considérer toute l'électricité de service de la station comme de la chaleur dans le circuit d'huile. Pour une comparaison d'achats, des mesures garanties des pertes de charge et le profil de charge réel remplacent ces hypothèses simplifiées.
Les limites d'élévation de température changent-elles lors du passage d'ONAN à ONAF ?
Le fonctionnement du ventilateur seul ne permet pas d'atteindre une température d'isolation plus élevée. Chaque puissance frigorifique nominale doit satisfaire aux exigences thermiques. L'élévation de température correspond à la différence avec la température du fluide de refroidissement. Il ne s'agit ni de la température absolue de l'huile ou des enroulements, ni d'un seuil d'alarme ou de déclenchement.
La durée de vie d'un transformateur est influencée par les contraintes thermiques. Pour comparer la durée de vie de l'isolation, il est préférable d'examiner l'historique des températures des enroulements plutôt que le nombre d'heures de fonctionnement du ventilateur.
La norme IEC 60076-2 régit les exigences et les essais d'échauffement. La norme IEC 60076-7:2018 traite de la charge, des températures de fonctionnement et du vieillissement thermique des transformateurs à huile minérale. Pour les équipements acquis conformément aux exigences IEEE, les exigences générales, le code d'essai et le guide de charge associés doivent être examinés conjointement pour le cahier des charges d'achat. Il est déconseillé de combiner le modèle thermique d'un document avec les limites d'acceptation d'un autre.
« Les normes CEI et IEEE ne sont pas interchangeables. » Lukasz Staszewski et Waldemar Rebizant, Energies (2025)
La simulation de Staszewski et Rebizant a révélé que le modèle prédisant le point chaud le plus important variait entre le refroidissement statique et le refroidissement actif multi-étapes. Cela incite à la prudence quant à l'interprétation de l'un ou l'autre guide de charge comme étant systématiquement conservateur. La séquence active de l'étude inclut à la fois l'OFAF et l'ONAF ; ses résultats ne peuvent donc pas être interprétés comme une mesure du gain de durée de vie apportée par l'ONAF seule.
Comment se comparent les pertes de charge, la puissance du ventilateur auxiliaire et le bruit en mode ONAN et ONAF ?
À charge électrique égale, les moteurs de ventilateurs génèrent une demande auxiliaire. À charge ONAF plus élevée, le transformateur dissipe également davantage de chaleur liée à la charge. L'échauffement par effet Joule est proportionnel au carré du courant à résistance fixe ; il n'est pas proportionnel à la puissance apparente (MVA). Les performances acoustiques nécessitent une base de mesure définie et une garantie de fonctionnement du ventilateur, plutôt qu'une simple augmentation en décibels.
Comparaison ONAF et ONAN à charge électrique égale
L' étude publiée sur l'estimation de la température des points chauds des transformateurs se concentre sur le comportement thermique et les méthodes de modélisation. Les achats réels nécessitent la distinction des pertes à vide, des pertes en charge et de la puissance du ventilateur, ainsi que l'application des températures de référence appropriées. Les charges riches en harmoniques requièrent un traitement spécifique ; le modèle simplifié ne les prend pas en compte.
| catégorie de comparaison | Service ONAN | Service ONAF | Implications d'achat |
|---|---|---|---|
| Circulation d'huile | Vente | Vente | Ne spécifiez pas une pompe à huile simplement parce que des ventilateurs sont installés. |
| Circulation d'air | Convection naturelle | Flux d'air forcé | Protéger les conduits d'air du radiateur |
| Capacité attribuée | Entrée de base | Entrée sur scène pour les fans | Utilisez le tableau des plaques signalétiques réel |
| Perte à vide | Dépendance à la tension/fréquence | Même base pour une même unité | Comparer les garanties à conditions égales |
| Pertes liées à la charge | Au courant de base | À l'étape assignée, courant | Comparer la perte au point de chargement prévu |
| alimentation auxiliaire de refroidissement | Aucune demande de ventilateur de radiateur | demande de moteur de ventilateur | Inclure les heures d'ouverture et le tarif |
| Son | Son Transformer | Transformers et contributions des fans | Base de puissance ou de pression acoustique de l'État |
| Entretien | tâches liées au réservoir, à l'huile et au radiateur | Moteurs et commandes supplémentaires | Plan d'accès, de pièces détachées et d'inspections |
| panne du système de refroidissement | Le stade naturel reste soumis à ses conditions | Les niveaux supérieurs pourraient ne plus être disponibles. | Définir la réponse à la charge avant la mise sous tension |
Les courants de Foucault contribuent aux pertes supplémentaires que le calcul simplifié à résistance fixe ne prend pas en compte. Utilisez le tableau des pertes garanties pour la comparaison finale de la puissance électrique.
Un centre de données fonctionnant en continu et une usine de production saisonnière peuvent nécessiter la même puissance apparente de pointe (MVA), mais des achats différents. L'équipe financière d'un centre de données peut évaluer la consommation d'énergie des ventilateurs et les pertes de charge, tandis que l'usine de production saisonnière peut privilégier la capacité allouée pour les pics de production. Un prix d'achat inférieur ne suffit pas à trancher ce débat.
À quelles températures d'enroulement et d'huile les ventilateurs de refroidissement ONAF démarrent-ils et s'arrêtent-ils ?
Leur fonctionnement débute et s'arrête selon les réglages approuvés par le fabricant du transformateur. ONAN et ONAF désignent le refroidissement et non des températures de consigne absolues. Les indicateurs de température d'huile et de température d'enroulement peuvent avoir différentes fonctions. Les fonctions de déclenchement, de réinitialisation et d'alarme doivent identifier la grandeur mesurée et l'étape correspondante.
La surveillance de la température du transformateur nécessite un chemin défini entre le capteur et le contrôleur.
Un système d'imagerie thermique conventionnel (WTI) représente l'échauffement des enroulements selon un dispositif basé sur le courant ; un système à fibre optique directe le mesure selon un dispositif différent. La mise en service de l'équipement doit être effectuée conformément aux instructions fournies. L' étude du modèle thermique souligne la nécessité de distinguer la réponse de l'huile de celle des points chauds des enroulements.
- Enregistrez les paramètres de prise en charge et de réinitialisation approuvés pour chaque groupe de ventilateurs.
- Test de la commande automatique et manuelle, de la rotation du moteur, de l'indication de démarrage défaillant et de la remise en service.
- Enregistrez le courant réel du ventilateur et le signal envoyé au système de contrôle de la station.
- Veillez à identifier séparément les alarmes thermiques, les déclenchements et les seuils de contrôle d'étage.
En période de pointe, la mise en marche d'un ventilateur sans courant moteur indique un problème de capacité, même si l'affichage de contrôle semble normal. L'exploitation nécessite une indication de fonctionnement vérifiée et une instruction de charge de secours approuvée. Un délai de 30 ou 60 minutes, même s'il est supposé, ne saurait remplacer cette instruction en toute sécurité.
Quand faut-il passer de l'ONAF au refroidissement par ester OFAF, ODAF ou KNAN/KNAF ?
Optez pour un refroidissement par huile pompée lorsque la conception thermique du transformateur l'exige ; il n'existe pas de seuil de puissance apparente (MVA) au-delà duquel le refroidissement par huile sous vide (ONAF) devient impossible. Choisissez une classe de liquide isolant différente en fonction de l'isolation et de la sécurité incendie. Des décisions distinctes doivent être prises concernant le circuit de circulation du fluide et de l'huile, ainsi que l'ajout de ventilateurs de radiateur.
Quelle est la différence entre les systèmes de refroidissement ONAF, OFAF et ODAF dans les transformateurs de grande taille des sous-stations électriques ?
ONAF utilise un flux d'huile naturel. OFAF utilise une circulation d'huile forcée sans indication de flux dirigé dans les enroulements. ODAF dirige l'huile sous pression à travers des enroulements spécifiques. Ces trois systèmes utilisent de l'air comprimé externe. Cette distinction est importante pour le choix des pompes et la surveillance du débit, ainsi que pour la gestion des pannes d'un étage de refroidissement.
| classe de refroidissement | mécanisme interne | mécanisme externe | Question de sélection |
|---|---|---|---|
| SUR UN | Écoulement naturel des liquides | Air naturel | Quelles sont les tâches de base assignées ? |
| ONAF | Écoulement naturel des liquides | Air forcé | Quelle tâche est assignée sur la scène réservée aux fans ? |
| OFAF | Écoulement de liquide forcé | Air forcé | Quelle disponibilité de pompes est requise ? |
| ODAF | Flux de liquide forcé dirigé | Air forcé | Comment le flux d'enroulement est-il supervisé ? |
| OFWF | Écoulement de liquide forcé | Eau forcée | Quelles sont les spécifications relatives à l'alimentation en eau et à la capacité de l'échangeur ? |
| ODWF | Flux de liquide forcé dirigé | Eau forcée | Comment les deux circuits de flux sont-ils surveillés ? |
| KNAN | Flux de liquide naturel de classe K | Air naturel | La conception du fluide et de l'isolation est-elle adaptée à la tâche ? |
| KNAF | Flux de liquide naturel de classe K | Air forcé | La note attribuée avec l'aide des fans est-elle affichée ? |
| Type sec AN / AF | Pas de circuit d'huile | Air naturel / pulsé | Une installation de type sec est-elle appropriée ? |
Les transformateurs immergés dans un liquide font partie du cadre de la norme IEC 60076-2 ; les équipements secs sont soumis à des exigences spécifiques. Pour un projet en intérieur, il convient de prendre en compte le confinement, la ventilation, la sécurité incendie et l’accessibilité pour la maintenance avant de choisir entre un transformateur immergé dans un liquide et un transformateur sec.
Un transformateur ONAN existant peut-il être modernisé avec des ventilateurs de refroidissement ONAF ?
L'ajout de ventilateurs est possible dans le cadre d'une modification du système de refroidissement, mais une puissance continue plus élevée nécessite l'évaluation et l'approbation du fabricant. Les radiateurs ne constituent qu'une des nombreuses contraintes. Les traversées, les câbles, les changeurs de prises, les transformateurs de courant et les réglages de protection doivent également être vérifiés par rapport à l'utilisation prévue.
Toute modification visant à augmenter la capacité de service continue doit être évaluée par rapport à la conception thermique initiale. Ceci concerne notamment le transformateur de distribution et les transformateurs de forte puissance ; la seule indication de la taille nominale ne permet pas de justifier une augmentation de capacité.
L'acquéreur d'une unité ONAN doit d'abord se procurer le calendrier de garantie d'origine et les schémas de refroidissement. Certaines unités étaient prévues pour l'ajout d'un étage de ventilation forcée ; d'autres non. Un kit de ventilateur adaptable ne constitue donc pas une conversion ONAF homologuée. Les exigences de la norme IEEE relatives aux transformateurs de puissance définissent le cadre de l'approvisionnement, tandis que les spécifications techniques de l'unité déterminent les modifications autorisées.
Une question pertinente concernant les causes de défaillance est la suivante : qu’est-ce qui limite la puissance accrue prévue après l’amélioration du flux d’air du radiateur ? Si la réponse est une limite de courant admissible d’une traversée de radiateur ou une limite de courant traversant un changeur de prises, l’amélioration du flux d’air ne résout pas ce problème. Le service des achats doit chiffrer l’ensemble des modifications et des vérifications, y compris les interventions sur les systèmes de contrôle et les travaux d’arrêt, avant de comparer cette option avec un remplacement.
Comment spécifier les étages de refroidissement ONAN/ONAF et le coût total de possession dans une demande de devis pour un transformateur
Utilisez le même tarif, le même profil de charge et la même période d'évaluation pour chaque offre. Spécifiez la puissance frigorifique de chaque étage, ses conditions de service, les pertes garanties, la demande auxiliaire et la puissance de secours selon le même calendrier. Le coût total de possession comprend le coût d'achat, les pertes énergétiques estimées et les frais de maintenance liés à la puissance prévue.
Le contrôle de transition de l'étape de refroidissement en 6 étapes présenté ci-dessous transforme le planning en une cartographie des goulots d'étranglement. Il s'agit d'un cadre d'approvisionnement éditorial basé sur les mécanismes de refroidissement, les recommandations de charge et les fonctions de test abordés ici ; il ne constitue pas une norme industrielle supplémentaire.
| Catégorie de transfert | Goulot d'étranglement caché | Dossier requis | Responsable de la décision |
|---|---|---|---|
| 1. Devoir | Le pic de MVA masque une charge soutenue | Caractéristiques des étages, profil de charge, conditions ambiantes et altitude | Ingénieur d'installations/systèmes |
| 2. Chemin actuel | La puissance nominale des accessoires limite la sortie utilisable | Programme actuel des bagues, des câbles et des changeurs de prises | Conception / approvisionnement |
| 3. Commandes de refroidissement | Les ventilateurs commandés ne fonctionnent pas. | Programme de ramassage/réinitialisation, courant du moteur et alarmes | Mise en service / opérations |
| 4. Pertes et énergie | Le coût du ventilateur masque les pertes liées à la charge | Pertes garanties, puissance du ventilateur (kW) et heures annuelles | Finances / approvisionnement |
| 5. Résistance thermique | Les conditions de test ne correspondent pas à la tâche assignée | Plan de test convenu, élévation mesurée et enregistrements des instruments | Qualité / fabricant |
| 6. Défaillance et adaptation au site | Les pertes auxiliaires réduisent la capacité de pointe | Rechargement de secours, garantie sonore et accès à la maintenance | Opérations / propriétaire |
Pour estimer la consommation et le coût annuels d'énergie du ventilateur, multipliez 9 600 kWh par le tarif du site. Ajoutez les pertes du transformateur évaluées à la charge réelle. Cela fournit au service financier une donnée vérifiable, contrairement à un retour sur investissement garanti. Une puissance nominale ONAN de base peut être justifiée pour une alimentation continue ou une alimentation auxiliaire ; une conception ONAF à plusieurs niveaux peut être intéressante pour les pics cycliques. Comparez les durées de vie garanties avant de prendre une décision.
Comment vérifier les valeurs nominales ONAN et ONAF lors des tests d'échauffement en usine et des tests de réception haute tension
La vérification débute par le plan d'essai convenu : système de refroidissement, caractéristiques nominales, pertes d'entrée, mesures ambiantes, mesures de résistance et critères d'acceptation. La norme IEC 60076-2 définit les essais d'échauffement. Le fabricant et l'acheteur déterminent comment la norme applicable décrit les différentes étapes ; le présent article n'impose pas un ordre d'essai unique et obligatoire pour chaque transformateur.
- Convenir des preuves par étape. Identifier l'état de refroidissement, les pertes d'essai, le courant nominal, les mesures de température et les limites d'acceptation.
- Effectuer les mesures. Enregistrer les températures ambiante et d'huile, les entrées électriques et la résistance d'enroulement selon le calendrier requis par la méthode de test.
- Vérifiez les calculs. Conservez dans le rapport la durée d'arrêt, la courbe de refroidissement, les températures de référence et la méthode d'extrapolation.
- Suivez scrupuleusement le programme de réception spécifié. Les essais diélectriques et de décharge partielle ont leurs propres exigences en matière de tension, de méthode et de séquence. Un essai thermique ne les remplace pas.
D'après la page du banc d'essai des caractéristiques des transformateurs DEMIKS , le modèle DHT-208 propose des tests de caractéristiques à vide et en charge, ainsi que d'autres tests de transformateurs. L'alimentation, la chaîne de mesure et le dispositif d'échauffement doivent être conformes au projet.
La gamme de testeurs de résistance CC pour enroulements DEMIKS propose différentes plages de courant et de résistance selon les modèles. Pour les fonctions d'enroulement et d'enregistrement, choisissez un instrument adapté et évitez de combiner le courant de test le plus faible d'un modèle avec le courant le plus élevé d'un autre. Pour une couverture plus large, spécifiez les équipements de test haute tension et de mesure des décharges partielles en fonction des exigences de test.
Questions fréquemment posées
Un transformateur ONAN/ONAF peut-il fonctionner en continu à sa puissance nominale MVA ONAF ?
Oui, lorsque cette valeur correspond à sa puissance nominale continue et que les conditions de refroidissement et de service spécifiées sont respectées. Vérifiez la disponibilité des ventilateurs, de l'alimentation auxiliaire, des conditions ambiantes et des instructions de charge approuvées. La norme ONAF ne constitue pas à elle seule une limite de temps ni une autorisation de surcharge. Une puissance nominale supportée uniquement dans d'autres conditions ne peut être automatiquement transférée à l'installation.
De combien la capacité du transformateur diminue-t-elle si tous les ventilateurs de refroidissement ONAF tombent en panne ?
La puissance de sortie continue disponible revient normalement à la puissance nominale de refroidissement naturel, conformément à la procédure de réponse aux pannes approuvée. Dans l'exemple hypothétique d'un transformateur 30/40 MVA, le passage de 40 MVA à 30 MVA représente une réduction de 25 % par rapport à la puissance nominale la plus élevée. Ce calcul ne prévoit aucun temps d'attente de sécurité : les opérateurs doivent impérativement respecter les instructions de charge et de protection du transformateur.
Pourquoi les pertes dans le noyau à vide sont-elles identiques en modes ONAN et ONAF alors que les pertes en charge augmentent fortement ?
Pour un même transformateur, sous une même tension et à la même fréquence, la mise en marche des ventilateurs du radiateur ne modifie pas directement le principe d'excitation des pertes à vide. À résistance constante, l'augmentation du courant de sortie nominal accroît les pertes par effet Joule approximativement au carré du courant. Les pertes garanties réelles tiennent également compte de la température de référence et d'autres facteurs de pertes.
Le système de refroidissement ONAF utilise-t-il des pompes à huile internes à l'intérieur de la cuve du transformateur ?
Non. ONAF spécifie une circulation interne naturelle du liquide et une circulation externe forcée d'air. OFAF et ODAF introduisent une circulation d'huile forcée. Leurs configurations de pompes et leurs circuits d'écoulement nécessitent une spécification distincte.
Comment les ingénieurs mesurent-ils l'élévation moyenne de température des enroulements à la fin d'un test de fonctionnement à chaud ONAN vs ONAF ?
Ils utilisent des mesures de résistance des enroulements et la méthode d'essai d'échauffement appropriée pour déterminer la température moyenne des enroulements. Le rapport d'essai doit comporter la valeur de référence à froid, l'instant d'arrêt, les observations de résistance à chaud et toute extrapolation nécessaire jusqu'à l'état d'arrêt. La procédure convenue définit le moment de la mesure et l'état de refroidissement. Une simple mesure de résistance portable ne constitue pas un rapport complet d'échauffement ; les enregistrements électriques, ambiants et de refroidissement doivent l'accompagner.
Que signifient KNAN/KNAF par rapport à ONAN/ONAF sur la plaque signalétique d'un transformateur ?
La lettre K indique la classe de liquide à point d'inflammation élevé applicable. Les fluides NAN et NAF conservent une circulation naturelle du liquide grâce à l'air naturel ou forcé. Tout changement de fluide nécessite une conception thermique et d'isolation compatible.
Pourquoi faut-il recalculer le pourcentage d'impédance du transformateur lors du passage d'une base MVA ONAN à une base ONAF ?
L'impédance par unité est exprimée en fonction de la puissance et de la tension. Lorsque la tension de base reste inchangée, la conversion d'une même impédance d'une base hypothétique de 30 MVA à une base de 40 MVA consiste à multiplier son pourcentage par 40 ÷ 30. Ainsi, 10.5 % devient 14.0 % sur la nouvelle base. L'impédance physique n'a pas augmenté du fait du démarrage des ventilateurs. Les calculs de protection et de défaut doivent impérativement conserver les bases choisies.
Vous souhaitez planifier un test de réception de l'étage de refroidissement ? Transmettez à DEMIKS le tableau des caractéristiques du transformateur, les données d'enroulement et le plan de test requis. Adaptez la console, l'appareil de mesure de résistance et l'équipement haute tension au plan et sélectionnez les modèles.
Lecture connexe
- Exigences relatives aux dossiers de test de décharge partielle
- Options de produits pour transformateurs immergés dans l'huile
Références et sources
- CEI, CEI 60076-2:2011 : Élévation de température des transformateurs immergés dans un liquide.
- CEI, Guide de chargement IEC 60076-7:2018.
- IEEE, Exigences relatives aux transformateurs de puissance immergés dans un liquide (C57.12.10).
- Lukasz Staszewski et Waldemar Rebizant, Energies 18(24), 6469 (2025), comparaison de modèles thermiques.
- Estimation de la température des points chauds d'un transformateur par une approche de système d'inférence neuro-flou adaptatif.
