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Les transformateurs de puissance sont des composants essentiels pour l’élévation de tension et la connexion au réseau dans les centrales photovoltaïques (PV). Les transformateurs immergés dans l’huile et les transformateurs secs conviennent à des applications très différentes, et le choix entre eux influe directement sur la stabilité opérationnelle d’un projet PV et ses coûts d’entretien.
Les grands projets photovoltaïques au sol privilégient principalement transformateurs immergés dans l'huile ces unités utilisent une huile isolante en circulation pour le transfert de chaleur, offrant un rendement élevé en dissipation thermique et une capacité de surcharge robuste. Elles résistent aux conditions environnementales sévères — telles que les fortes expositions au soleil, les fortes pluies et les tempêtes de sable — et sont dotées d’une structure entièrement étanche qui protège contre l’humidité et le vieillissement, ce qui les rend idéales pour répondre aux exigences de raccordement continu au réseau à forte puissance des centrales photovoltaïques. En revanche, les transformateurs secs reposent sur le refroidissement par air ; ils présentent des limites inférieures de dissipation thermique et sont sujets à une élévation excessive de température dans les environnements à haute température, ce qui les rend rarement adaptés aux centrales photovoltaïques centralisées en plein air.
Les avantages principaux des transformateurs à isolation sèche résident dans leur sécurité — notamment leurs propriétés ignifuges et l’absence de risques de fuites d’huile — ce qui les rend particulièrement adaptés aux installations photovoltaïques commerciales et industrielles sur toiture, aux locaux de distribution intérieurs et aux installations photovoltaïques urbaines décentralisées. Ces sites sont souvent situés à proximité d’usines ou d’immeubles de bureaux, où la densité de personnel est élevée et où les réglementations en matière de sécurité incendie sont strictes. Les transformateurs secs ne contiennent aucun milieu inflammable, tel que l’huile de transformateur, et présentent un encombrement réduit, ce qui les rend idéaux pour les espaces limités disponibles sur les toitures.
En ce qui concerne les coûts et le cycle de vie, les transformateurs à huile offrent des avantages distincts. Pour des spécifications équivalentes, le prix d’achat d’un transformateur à huile est inférieur de 20 % à 30 % à celui d’un transformateur sec. Ils disposent d’une structure plus robuste et présentent des taux de défaillance plus faibles, nécessitant uniquement des essais périodiques de l’huile isolante ; cela se traduit par des efforts de maintenance minimes et une durée de service pouvant atteindre 25 à 30 ans. Les transformateurs secs ont un coût initial plus élevé et éliminent la nécessité d’entretenir l’huile, mais leurs enroulements sont sujets à l’accumulation de poussière et à l’absorption d’humidité, ce qui exige un nettoyage régulier des composants de dissipation thermique ; ils entraînent également des pertes à long terme plus élevées dues à l’élévation de température et possèdent une durée de service plus courte, d’environ 20 ans.
En résumé, la règle de sélection d’un transformateur de puissance pour un projet photovoltaïque est simple : choisissez des transformateurs immergés dans l’huile pour les grands projets photovoltaïques centralisés en plein air, car ils offrent une dissipation thermique supérieure et des coûts inférieurs ; choisissez des transformateurs secs pour les projets photovoltaïques distribués sur toiture commerciale et industrielle, car ils garantissent la sécurité incendie et facilitent la conformité réglementaire.