Calcul de puissance de transformateur
Ce calcul de puissance de transformateur détermine la puissance nominale en kVA nécessaire pour une charge et retient la taille normalisée suivante. Saisissez la charge en kW, le facteur de puissance et une marge d’évolution, et l’outil donne la puissance apparente requise, la taille normalisée, le taux de charge et le courant secondaire nominal.
Résultats
L’outil « Calcul de puissance de transformateur » fait partie de notre rubrique Calculateurs : Courant alternatif & triphasé. Parcourez cette rubrique pour dimensionner, convertir et vérifier vos résultats en complément de cet outil.
Ce que fait le calcul de puissance de transformateur
Les transformateurs sont spécifiés en kVA, la puissance apparente qu’ils peuvent fournir, alors que la plupart des charges sont données en kW. Le calculateur divise les kW par le facteur de puissance pour obtenir la puissance apparente de la charge, ajoute votre marge et arrondit à la taille normalisée supérieure. Il affiche aussi le taux de charge du transformateur choisi et son courant nominal secondaire.
Comment la puissance de transformateur est calculée
Convertissez la puissance active en puissance apparente, ajoutez la marge et arrondissez :
Les tailles triphasées normalisées de la série américaine sont 15, 30, 45, 75, 112,5, 150, 225, 300, 500, 750 et 1000 kVA et plus ; en monophasé 5, 10, 15, 25, 37,5, 50, 75, 100, 167 kVA et plus. En France, les transformateurs de distribution suivent des paliers comme 100, 160, 250, 400, 630, 800 et 1000 kVA.
Exemple de puissance de transformateur
Une charge triphasée de 100 kW à cos φ 0,9, 25 % de marge et 480 V au secondaire :
La taille normalisée suivante est 150 kVA, chargée à 74,1 % à pleine charge, avec un courant nominal de 180,4 A sous 480 V. Une charge monophasée de 30 kW à 0,85 avec 20 % de marge demande 42,4 kVA, donc un transformateur de 50 kVA avec 208,3 A sous 240 V.
Comment calculer la puissance d’un transformateur
Additionnez la charge raccordée ou la charge de demande réelle en kW. Saisissez le facteur de puissance de la charge, 0,8 à 0,9 pour des charges mixtes typiques, et une marge d’évolution, souvent 20 à 25 %. Choisissez monophasé ou triphasé et saisissez la tension secondaire pour voir le courant nominal. Cliquez sur Calculer.
Interpréter la puissance de transformateur
La taille normalisée est la plus petite puissance standard qui couvre la puissance apparente requise. Un taux de charge d’environ 60 à 80 % à pleine charge laisse de la place à l’évolution et garde le transformateur frais et efficace. Le démarrage des moteurs, les harmoniques des variateurs et de l’électronique et les températures ambiantes élevées peuvent exiger un transformateur plus gros. Le courant nominal fixe la section et la protection côté secondaire.
Quand calculer la puissance d’un transformateur
- Dimensionner un transformateur pour un bâtiment neuf ou un atelier
- Choisir un transformateur pour des appareils d’une autre tension
- Vérifier si un transformateur existant accepte plus de charge
- Comparer des variantes monophasées et triphasées
- Prévoir les alimentations d’après le courant secondaire nominal
Erreurs fréquentes sur la puissance de transformateur
- Utiliser les kW comme des kVA. Divisez d’abord par le facteur de puissance.
- Dimensionner sur la charge raccordée. Utilisez la charge de demande quand c’est possible.
- Ignorer les harmoniques. Les charges non linéaires peuvent exiger un transformateur plus gros.
- Aucune marge. Un remplacement ultérieur coûte bien plus cher.
Conseils pour la puissance d’un transformateur
- Visez 60 à 80 % de taux de charge en pointe.
- Vérifiez la chute de tension si un gros moteur domine la charge.
- Assurez-vous que la tension secondaire convient à tous les appareils.
La puissance de transformateur pour des charges réelles
La charge raccordée surestime la demande réelle d’un bâtiment, car tout ne fonctionne pas en même temps. Normes et concepteurs utilisent des coefficients de foisonnement pour passer de la charge raccordée à une pointe réaliste, et c’est cette pointe qu’il faut saisir ici. Pour une installation existante, une courbe de charge est encore meilleure. Les charges harmoniques comme les ordinateurs, les drivers LED et les variateurs chauffent un transformateur plus que leurs kW ne le suggèrent, c’est pourquoi bureaux et centres de données utilisent souvent des transformateurs surdimensionnés ou spécialement conçus. La température ambiante compte aussi. Une fois le choix fait, vérifiez la contrainte de court-circuit avec le calcul de courant de court-circuit, car un transformateur plus gros à faible tension de court-circuit augmente le courant de court-circuit en aval.
Tailles normalisées et courant secondaire nominal
Les transformateurs existent par paliers fixes ; la marge choisie compte donc souvent moins que le palier atteint. Une charge de 120 kVA tient dans un transformateur de 150 kVA, que vous preniez 10 % ou 25 % de marge. Le courant nominal fixe ensuite le reste de l’étude : conducteurs secondaires et interrupteur général se dimensionnent sur lui. Convertissez rapidement des kVA en courant avec le convertisseur kVA en ampères.
Tableau : courant nominal des transformateurs
Courant nominal de transformateurs triphasés courants sous 208 V et 480 V :
| kVA | Courant sous 208 V | Courant sous 480 V |
|---|---|---|
| 15 | 41,6 A | 18,0 A |
| 30 | 83,3 A | 36,1 A |
| 45 | 124,9 A | 54,1 A |
| 75 | 208,2 A | 90,2 A |
| 112,5 | 312,3 A | 135,3 A |
| 150 | 416,4 A | 180,4 A |
| 225 | 624,5 A | 270,6 A |
| 300 | 832,7 A | 360,8 A |
| 500 | 1 387,9 A | 601,4 A |
| 750 | 2 081,8 A | 902,1 A |
| 1 000 | 2 775,7 A | 1 202,8 A |
Questions fréquentes : Calcul de puissance de transformateur
Quelle puissance de transformateur me faut-il ?
Divisez les kW de la charge par le facteur de puissance, ajoutez 20 à 25 % de marge et choisissez la taille normalisée supérieure. 100 kW à 0,9 avec 25 % de marge demandent 138,9 kVA, soit un transformateur de 150 kVA.
Comment convertir des kW en kVA de transformateur ?
Divisez les kW par le facteur de puissance. À 0,8, 80 kW correspondent exactement à 100 kVA.
Un transformateur doit-il fonctionner à pleine charge ?
Il le peut, mais beaucoup de concepteurs visent 60 à 80 % en pointe pour garder une réserve et réduire chaleur et pertes.
Les moteurs demandent-ils un plus gros transformateur ?
Les gros moteurs appellent au démarrage plusieurs fois leur courant de service, ce qui fait chuter la tension d’un petit transformateur. Vérifiez les kVA de démarrage si un moteur représente une grande part de la charge.