Le coût des pertes du transformateur

Coût annuel des pertes

Les pertes annuelles d’un transformateur peuvent être évaluées selon la formule suivante : Un exemple de calcul du facteur de charge pondérée est donné ci-après :





Sur un jour (1440 minutes), le facteur de charge pondérée est égal à :



Soit aussi :



La charge pondérée journalière est alors de 0,724.



La charge pondérée annuelle vaut :



Pour évaluer le coût des pertes durant la vie du transformateur, il doit être actualisé en tenant compte de l’évolution du coût de l’argent dans le temps.

Ce calcul est appelé le « Coût Total Actualisé des pertes ». Il est défi ni par la formule suivante :

Coût global des transformateurs

Pour évaluer économiquement l’achat d’un transformateur, il est indispensable de calculer le coût global actualisé du transformateur, tout au long de sa durée de vie : comme pour les pertes, les coûts d’achat, d’exploitation et de maintenance doivent être comparés en tenant compte de l’évolution du coût de l’argent dans le temps.

Certaines simplifi cations peuvent être retenues : bien que chaque transformateur ait son propre coût d’achat et ses propres pertes, les autres coûts, ceux d’installation, de maintenance et d’élimination en fi n de vie sont sensiblement les mêmes pour tous les types de transformateur de puissance identique, et ils peuvent ne pas être pris en compte.

Le calcul du coût global peut être calculé selon la formule suivante :

L’évaluation des facteurs A et B est délicate puisqu’elle dépend de l’évolution du régime de charge du transformateur, du coût de l’énergie, du taux d’actualisation, et aussi de la durée de vie économique prévue.

Il faut aussi tenir compte de l’évolution de la charge et du prix de l’énergie durant la vie du transformateur.

Typiquement, la fourchette de prix pour A se situe entre 6 et 10 €/W et pour B entre 1 et 4 €/W.

Une méthode relativement simple est proposée ci-dessous, permettant de déterminer les facteurs A et B pour les transformateurs de distribution.

A et B sont calculés comme suit (pertes à vide actualisées) :



Ces formules reposent sur l’hypothèse que le coût de l’énergie et le niveau de charge sont constants tout au long de la durée de vie du transformateur.

La charge des transformateurs : profil de charge et pic de charge

Les conditions de charge des transformateurs sont probablement le facteur le plus important à considérer pour sélectionner de façon optimale des transformateurs selon le niveau de pertes.

De manière générale, pour les transformateurs très fortement chargés, l’attention doit se porter sur les pertes dues à la charge, et pour ceux à faible charge, sur les pertes à vide.

Les transformateurs dans le secteur industriel de l’UE-27 ont une charge moyenne de 40 % environ et un pic de charge de 70 %.

En comparaison, la charge moyenne des transformateurs chez les distributeurs d’énergie électrique dans l’UE-27 est d’environ 20 % et le pic de charge est de 55 % environ.