Calculateur de transformateur - kVA requis

Le dimensionnement d'un transformateur consiste à choisir la puissance nominale appropriée en kVA (kilovoltampères) pour un transformateur de puissance, en fonction de la charge électrique qu'il doit alimenter. Un bon dimensionnement est essentiel : un transformateur sous-dimensionné surchauffe et tombe en panne prématurément, tandis qu'un transformateur surdimensionné gaspille du capital, de l'espace au sol et de l'énergie à cause de pertes à vide plus élevées dans le noyau. La première étape consiste à comprendre la distinction entre puissance active et puissance apparente. La puissance active, mesurée en kilowatts (kW), est la puissance réellement consommée par les charges résistives comme les chauffages et les lampes à incandescence. La puissance apparente, mesurée en kilovoltampères (kVA), inclut à la fois la puissance active et la puissance réactive, c'est-à-dire l'énergie oscillante absorbée et renvoyée par les charges inductives comme les moteurs et les ballasts fluorescents. Le rapport entre les deux est le facteur de puissance (PF) : kVA = kW ÷ PF. Une charge avec un facteur de puissance de 0.8 nécessite 25% de capacité de transformateur en plus qu'une charge purement résistive de même puissance en watts. Le rendement du transformateur compte également. Même un transformateur nominalement efficace à 97% dissipe 3% de la puissance transmise sous forme de chaleur, ce qui signifie que la source doit fournir 100/97 ≈ 1.031 fois la charge livrée. Pour les grands transformateurs industriels, ce surcroît est faible, mais il ne peut pas être ignoré dans des calculs de dimensionnement serrés. Le type de charge influence le dimensionnement via la règle de charge continue, largement adoptée à partir du National Electrical Code (NEC) et de normes similaires dans le monde. Une charge fonctionnant en continu (définie comme une charge fonctionnant trois heures ou plus au courant nominal) est limitée à 80% de la capacité nominale du transformateur ; autrement dit, le transformateur doit être dimensionné à 125% des kVA de la charge continue. Les charges non continues n'exigent pas ce déclassement. La température ambiante dégrade les performances du transformateur. La plupart des transformateurs de distribution sont nominalement prévus pour une température ambiante maximale de 40°C. Au-delà de 40°C, la charge admissible diminue d'environ 1% par degré supplémentaire. Dans les climats chauds, cela peut nécessiter un transformateur sensiblement plus grand que ce que la seule charge suggère. Enfin, les ingénieurs appliquent un facteur de sécurité — généralement 15–30% — pour tenir compte de la croissance future de la charge, des incertitudes de mesure, de la distorsion harmonique due aux variateurs de fréquence et aux équipements électroniques, ainsi que des pointes de demande inattendues. Le calculateur additionne toutes ces corrections, puis arrondit à la puissance nominale kVA standard supérieure dans la liste industrielle des tailles préférées (5, 7.5, 10, 15, 25, 37.5, 50, 75, 100, 167, 250, 333, 500 kVA et plus).