Régleur en charge du transformateur HTB/HTA

 Les régleurs en charges  du transformateur HTB/HTA ont pour but de régler la valeur de la tension du transformateur en faisant varier le nombre de spires de l’enroulement principal (primaire ou secondaire suivant le cas) en charge et sans coupure du courant.

Régleur en charge du transformateur htb/hta fr

Généralité

Ce réglage en charge du transformateur HTB/HTA a pour but, soit de maintenir la tension du réseau à une valeur moyen constante quelque soit la tension d’alimentation, soit d’obtenir une gamme de tension plus au moins importante nécessaire par les besoins de l’exploitation (alimentation des fours électriques par exemple)

En général, le changeur de prises est normalement un appareil triphasé destiné à être placé au neutre des enroulements d’un transformateur relié en étoile.

Par mise en parallèle des organes internes du changeur de prises il est possible d’en faire un appareil monophasé pouvant être utilisé sur des enroulements reliés en triangle ou sur des transformateurs à forte intensité.

Un changeur de prises se présente sous forme d’un ensemble destiné à être placé dans la cuve du transformateur ou dans une cuve séparée il se fixe au couvercle de la cuve.

a - description du régleur en charge 

Le régleur en charge du  tansformateur HTB/HTA se présente dans son ensemble sous la forme d’un bloc cylindrique installé verticalement dans la cuve du transformateur qu’il doit équiper, suspendre par une bride.

Le sélecteur comporte des contacts mobiles placés sur un axe tournant susceptible de toucher des plots fixes.

Le commutateur est actionné d’une part grâce à l’unité accumulée dans deux ressorts et d’autre part grâce à un système de leviers conçu pour lui exprimer une vitesse constante toute sa durée de la course, cette particularité permet d’utiliser au mieux l’énergie accumulée et d’assurer une excellente commutation, donc une usure très faible des contacts.

Les résistances de passage sont en nombre de quatre, réduisant ainsi les contraintes sur les contacts de passage.

Les prises de l’enroulement de passage de chaque phase sont divisées en deux groupes pairs et impairs raccordés à deux étages de contacts fixes du sélecteur.

Les contacts tournants du sélecteur sont de leur coté, reliés au commutateur et aux résistances de passage.

Figure1 : schéma représentatif d’un régleur montrant le sélecteur et le commutateur

b - Principe de Fonctionnement du régleur en charge

Pour illustrer comment se fait le processus de réglage, examinons d’abord le cas le plus simple où plusieurs opérations de réglage se succèdent dans le même sens. 

Figure 2 : schéma de fonctionnement du sélecteur et commutateur dans le cas du passage d’une prise à l’autre dans le même sens.

 Supposons la prise 4 est en service, le fonctionnement précédent ayant eu lieu sur la prise 3. Le sélecteur impair est encore sur la prise 3 tandis que la charge passe par la prise 4 du sélecteur pair et par le commutateur  regleur en charge du transformateur HTB/HTA.

Si l’ordre est donné pour passer à la prise 5, le contact tournant du sélecteur impair, qui n’est pas en service, prépare la manœuvre en passant de la prise 3 à la prise 5. 

Alors que le contact tournant du sélecteur impair est déjà sur la prise 5, le commutateur passe du coté pair au coté impair. Pendant le passage, la continuité du circuit est assurée sans court-circuiter
 
la fraction d’enroulement comprise entre les prises 4 et 5, grâce aux résistances de passage. 
La prise 5 est maintenant en service, la charge passant par le sélecteur impair. 

A la prochaine manœuvre dans le même sens c’est le sélecteur pair qui préparera le passage en se déplaçant de la prise 4 à la prise 6 et ainsi de suite. 

 Ainsi, le principe de fonctionnement du régleur en charge du transformateur HTB/HTA est caractérisé par la combinaison de deux alternances : manœuvre alternée du sélecteur pair et impair combinée avec le mouvement de vas et vient du commutateur. 

Examinons maintenant le cas général où les opérations de réglage se succèdent dans un sens ou dans l’autre (Fig 3). 

   Les contacts tournants du sélecteur pairs et impairs occupent toujours deux positions adjacentes. Sur la figure 4, contacts occupaient avant l’opération de réglage les prises 3 et 4, prise 4 en service puis après la manœuvre les prises 4 et 5 avec prise 5 en service. 

Une seconde manœuvre dans le même sens leur ferait occuper, selon le même processus, les prises 5 et 6 avec prise 6 en service. 

  Etudions maintenant la manœuvre inverse : Les sélecteurs sont sur prises 4 et 5, prise 5 en service (Schéma A). Si l’ordre est donnée de redescendre sur prise 4, le contact tournant du sélecteur impair ne peut quitter la prise 5 qui est en service. 

De même le contact tournant du sélecteur pair doit rester sur la prise 4 qui est la nouvelle position choisie. 

 Donc à chaque changement de sens dans la suite des opérations de réglage, seul le commutateur effectue la manœuvre normale, les contacts tournants des sélecteurs pair et impair demeurent sur la position qu’ils occupaient précédemment.  

Les sélecteurs sont toujours sur prises 4 et 5 mais c’est maintenant la prise 4 qui est en service (Schéma B), si l’opération de réglage suivante s’effectue dans le même sens, la manœuvre redevient classique.

En effet ; le sélecteur impair passe de la prise 5 à la prise 3 puis la charge de la prise 4 à la prise 3. 

Si au contraire, l’opération de réglage suivante s’effectue à nouveau en sens contraire, les sélecteurs restent encore immobiles et la charge repasse de la prise 4 à la prise 5. 

Figure 3 : Fonctionnement du commutateur et sélecteur dans le cas   où    les opérations de réglage se succèdent dans le sens ou dans l’autre.

 Nous connaissons maintenant le rôle et principe de fonctionnement des deux organes essentiels du régleur : le sélecteur de prise et le commutateur. 

Examinons de près les mécanismes qui permettent d’effectuer les opérations de fonctionnement de ces deux organes.

c - Mécanisme de Transmission

   Le mécanisme de commande électrique du regleur en charge du transformateur HTB/HTA, généralement disposé à hauteur d’homme sur un coté de la cuve du transformateur, engendre le mouvement .

nécessaire à chaque opération qui est transmise au régleur par un ensemble d’arbres avec renvois d’angle et cardans. 

Le mouvement de rotation est transmis par la vis sans fin à la roue hélicoïdale qui retransmet à son tour le mouvement, d’une part au mécanisme d’entraînement des sélecteurs pairs et impairs, d’autre part à celui du commutateur. (Fig. 4).

d - Mécanisme d’entraînement du sélecteur

  La figure 5 schématise en détail le mécanisme d’entraînement du sélecteur.

L’axe de la roue hélicoïdale P fait accomplir à chaque opération ½ tours au disque à encoche  dans un sens ou dans l’autre suivant la nouvelle position à prévoir. 

    Dans le cas de 2 opérations consécutives faites dans le même sens, l’encoche du disque attaque directement le secteur S qui fait tourner le galet d’entraînement des croix de malte. 

La croix de malte intéressée tourne d’un cran et par l’intermédiaire des engrenages, actionne le contact tournant du sélecteur pair ou impair qui passe d’une position à la position voisine. 

Si la manœuvre suit une manœuvre faite en sens inverse, l’encoche du disque D n’attaque pas le secteur S, les contacts tournant des sélecteurs restent par conséquent sur la position qu’ils occupaient. Nous avons ainsi l’explication mécanique du principe de fonctionnement du régleur en charge du transformateur HTB/HTA . 

 
Sur le plan construction, l’étage pair et impair du sélecteur sont superposés, formant un seul étage double. En montage triphasé, ce sélecteur comporte obligatoirement 3 étages doubles de contacts fixes de pièces identiques. Chaque prise est constituée par une serre câble qui reçoit la connexion de l’enroulement et par un plot fixe qui ferme le circuit au passage du contact tournant comme le montre la figure 6. 

Ces prises sont, pour chaque étage simple, également réparti sur une circonférence et fixé sur des barreaux isolants verticaux. 

Deux paires de barreaux distincts supportent les prises des étages pairs et impairs, l’ensemble forme une sorte de cage cylindrique. Les contacts tournants sont guidés dans leur déplacement par deux axes verticaux commandés par le mécanisme d’entraînement.

Ce sont des plots de contact auto-serreurs constitués par deux barrettes parallèles parcourues chacune par la moitié du courant. Chaque pont de contact formé par deux barrettes relie les prises d’un étage simple à une couronne centrale fixe, connectée en permanence au commutateur en charge.

f -Mécanisme de la commande électrique et mécanique du regleur en charge