Dimensionnement précis des transformateurs kVA pour systèmes monophasés et triphasés

Comment calculer la puissance nominale de transformateurs monophasés et triphasés en kVA

Nous savons qu'un transformateur est toujours dimensionné en kVA. Voici les deux formules simples qui permettent de trouver et calculer la puissance nominale de transformateurs monophasés et triphasés.

Dans tous les cas, la tension et le courant doivent provenir d'un même côté, soit primaire, soit secondaire respectivement (ex. tension primaire × courant primaire ou tension secondaire × courant secondaire). Pour dimensionner correctement un transformateur pour un appareil domestique requis, vous devez sélectionner la tension d'alimentation et le courant de charge secondaire en ampères.

Dimensionnement d'un transformateur monophasé

Puissance nominale d'un transformateur monophasé :

P = V × I

Où :

• V = Tension primaire ou secondaire
• I = Courant primaire ou secondaire
• P = Puissance du transformateur en VA (Volt‑Ampères)

Puissance nominale d'un transformateur monophasé en kVA

kVA = (V × I) / 1000

Exemple :

Supposons un transformateur 1‑phase ayant une tension secondaire et un courant de 240V et 62,5A respectivement. Calculez la taille du transformateur monophasé.

Solution :

• Tension secondaire : 240V
• Courant de charge : 62,5A

Puissance transformateur = P = V × I

En insérant les valeurs :

P = 240V × 62,5A

P = 15000 VA = 15 kVA

Dimensionnement d'un transformateur triphasé

Puissance nominale d'un transformateur triphasé :

P = √3 × V × I

Où :

• V = Tension primaire ou secondaire
• I = Courant primaire ou secondaire
• √3 = 1,732
• P = Puissance du transformateur en VA (Volt‑Ampères)

Puissance nominale d'un transformateur triphasé en kVA

kVA = (√3 × V × I) / 1000

Exemple :

Un transformateur 3‑phases ayant une tension primaire et un courant de 7200V et 4A respectivement. Calculez la taille du transformateur triphasé.

Solution :

• Tension primaire : 7200V
• Courant primaire : 4A

Puissance transformateur = P = √3 × V × I

En insérant les valeurs :

P = 1,732 × 7200V × 4A

P = 49 881 VA ≈ 50 kVA

Calculateur de puissance transformateur en kVA

Le calculateur suivant calculera la puissance du transformateur en kVA, la tension primaire ou secondaire et le courant respectivement. Entrez simplement deux valeurs et cliquez sur calculer pour trouver la valeur désirée.

Regardons maintenant la plaque signalétique générale d'un transformateur 100 kVA.

La plaque indique clairement la puissance du transformateur est 100 kVA.

La tension primaire ou haute tension (HT) est 11000 V = 11 kV.

Et le courant primaire du côté haute tension (HT) est 5,25 Ampères.

Aussi la tension secondaire ou basse tension (BT) est 415 Volts

Et le courant secondaire (courant de charge côté basse tension (BT)) est 139,1 Ampères.

En termes simples,

• Puissance transformateur en kVA = 100 kVA
• Tensions primaires = 11000 = 11 kV
• Courant primaire = 5,25 A
• Tensions secondaires = 415 V
• Courant secondaire = 139,1 Ampères.

Calculons maintenant la puissance du transformateur selon

P = V × I (tension primaire × courant primaire)

P = 11000V × 5,25A = 57 750 VA = 57,75 kVA

Ou P = V × I (tensions secondaires × courant secondaire)

P = 415V × 139,1A = 57 726 VA = 57,72 kVA

Comme vous l'avez remarqué, la puissance du transformateur (sur la plaque) est 100 kVA mais selon le calcul, la valeur calculée est 57 kVA.

Eh bien, la différence vient du fait que nous avons utilisé une formule monophasée au lieu de la formule triphasée. Cela signifie qu'il s'agit d'un transformateur triphasé et nous devons utiliser la formule associée.

Éclaircissons en utilisant la formule de puissance pour transformateur triphasé.

P = √3 × V × I

P = √3 × V × I (tension primaire × courant primaire)

P = √3 × 11000V × 5,25A = 1,732 × 11000V × 5,25A = 100 025 VA = 100 kVA

Ou P = √3 × V × I (tensions secondaires × courant secondaire)

P = √3 × 415V × 139,1A = 1,732 × 415V × 139,1A = 99 985 VA ≈ 100 kVA

Considérez l'exemple suivant.

Tension (ligne à ligne) = 208 V.

Courant (courant de ligne) = 139 A

Maintenant la puissance du transformateur triphasé

P = √3 × V × I

P = √3 × 208 × 139A = 1,732 × 208 × 139

P = 50 077 VA ≈ 50 kVA

C'est tout. Maintenant vous savez comment dimensionner correctement un transformateur triphasé et monophasé avec une puissance nominale appropriée en VA ou kVA pour appareils domestiques ou toute autre application de charge.

Le tableau suivant montre les données de transformateur à sec de puissances kVA standard, tensions et courants nominaux pour transformateurs monophasés et triphasés.

Transformateur monophasé				Transformateur triphasé
Puissance kVA	Ampères			Puissance kVA	Ampères
	120V	240V	600V		120V	240V	480V	600V
0,75	6,25	3,13	1,25	3	8,33	7,22	3,61	2,89
1	8,33	4,17	1,67	9	25	21,7	10,8	8,66
1,5	12,5	6,25	2,5	15	41,6	36,1	18	14,4
2	16,7	8,33	3,33	20	55,5	48,1	24,1	19,2
3	25	12,5	5	25	69,4	60,1	30,1	24,1
5	41,6	20,8	8,33	30	83,3	72,2	36,1	28,9
7,5	62,5	31,3	12,5	37,5	104	90,2	45,1	36,1
10	83,3	41,7	16,7	45	125	108	54,1	43,3
15	125	62,5	25	75	208	180	90,2	72,2
25	208	104	41,7	100	278	241	120	96,2
37,5	313	156	62,5	112,5	312	271	135	108
50	417	208	83,3	150	416	361	180	144
75	625	313	125	225	625	541	271	217
100	833	417	167	300	833	722	361	289
167	1392	696	278	500	1388	1203	601	481
250	2083	1042	417	750	2082	1804	902	722

Voici le tableau en format image si vous avez besoin de le télécharger comme référence.

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