Du point de vue du processus, la principale différence entre Transformateurs immergés dans l'huile et Transformateurs de type sec La différence réside dans la méthode de construction du système d'isolation et le procédé d'encapsulation des enroulements. En résumé : les transformateurs immergés dans l'huile assurent l'isolation et la dissipation de la chaleur grâce à leur immersion dans l'huile, tandis que les transformateurs secs assurent l'isolation grâce à leur encapsulation dans des matériaux solides.1. Processus de construction du système d'isolation (la différence la plus cruciale)Transformateurs immergés dans l'huileLes enroulements sont « à peine enroulés » : le fil de cuivre est enveloppé de papier pour câble ou de papier ondulé, et n'est pas entièrement encapsulé après l'enroulement.L'isolation est remplie d'huile : tous les espaces entre les enroulements et le noyau, entre les enroulements eux-mêmes, et entre les enroulements et le réservoir sont remplis d'huile isolante.Procédé clé : Injection d’huile sous vide — Une fois le corps du transformateur séché, filtré et dégazé, de l’huile isolante est injectée sous vide pour garantir que l’huile mouille complètement tous les espaces d’isolation et élimine les bulles d’air.Transformateurs de type sec (en prenant comme exemple le type courant moulé en résine époxy)Les enroulements sont « solidifiés » : après l’enroulement du fil de cuivre, celui-ci est placé dans un moule, puis de la résine époxy est coulée sous vide. Après durcissement, elle forme un matériau isolant dur.L'isolation repose sur la résine époxy : la résine elle-même est à la fois un matériau isolant et un support structurel.Procédé clé : Coulage sous vide — la résine époxy est mélangée avec un agent de durcissement et une charge sous vide, puis injectée dans le moule pour éliminer les bulles d’air et garantir que la couche isolante est dense et sans défaut.2. Processus de fabrication par bobinage :Transformateur immergé dans l'huileAucune encapsulation globale après enroulementL'isolation intermédiaire est réalisée avec du papier pour câbles, et les extrémités sont isolées avec du carton isolant ou du bois lamellé-collé.La bobine enroulée est directement fixée sur le noyau de fer, puis l'ensemble de la bobine est immergé dans l'huile.Transformateur secLe moulage sous vide ou l'imprégnation sous pression sous vide (VPI) est obligatoire après l'enroulement.Les bobines basse tension sont généralement enroulées avec du cuivre ou du papier aluminium pour réduire les pertes par courants de Foucault.Les bobines haute tension utilisent du fil rond ou plat émaillé, puis sont coulées avec de la résine époxy.Après le moulage, un traitement de durcissement (durcissement thermique) est nécessaire pour permettre à la résine d'atteindre sa résistance finale. 3. Processus d'assemblage et de scellage :Transformateur immergé dans l'huileUne fois le corps du transformateur (noyau + enroulements) assemblé, il doit être installé dans un réservoir d'huile étanche.Les exigences en matière de soudage des réservoirs d'huile sont strictes et un test d'étanchéité (test de pression d'air ou d'eau) est requis.Accessoires d'installation : conservateur d'huile, radiateur, relais de gaz, déshumidificateur, etc.Enfin, le remplissage d'huile sous vide est effectué.Transformateur secUne fois le corps du transformateur assemblé, un réservoir d'huile n'est plus nécessaire.La coque extérieure de protection (plaque métallique ou grille) est installée directement, principalement pour la protection plutôt que pour l'étanchéité.Une sonde de contrôle de température et un ventilateur de refroidissement (en option) sont installés.Pas de conservateur d'huile, pas de radiateur, pas de relais à gaz 4. Procédures de test :Transformateurs immergés dans l'huileOutre les tests électriques de routine, des tests d'hydratation de l'huile sont nécessaires (tension de claquage, teneur en eau, indice d'acide, analyse chromatographique, etc.).Un test d'étanchéité est nécessaire (pour vérifier l'étanchéité du réservoir).Les mesures de décharge partielle sont généralement effectuées après le remplissage d'huile.Transformateurs à secAucun test d'hydratation de l'huile requis.Concentrez-vous sur les niveaux de décharge partielle (généralement ≤10pC, niveau européen avancé ≤5pC).Des tests de résistance d'isolation et de taux d'absorption sont nécessaires pour vérifier la présence d'humidité.

En Afrique, la demande en systèmes de traitement d'eau à bain d'huile et à sec diffère considérablement : les systèmes à bain d'huile dominent largement en termes de volume, tandis que les systèmes à sec représentent un segment de marché en forte croissance, caractérisé par une production à petite échelle et un taux de croissance élevé. Ils ne sont pas concurrents sur le même marché, mais répondent à des besoins totalement différents. En termes de volume, le marché africain des transformateurs est caractérisé par la prédominance des transformateurs à bain d'huile. l Pourquoi la demande de conteneurs immergés dans l'huile est-elle beaucoup plus forte en Afrique ?L'environnement naturel et les conditions socio-économiques de l'Afrique sont presque faits sur mesure pour Transformateurs immergés dans l'huile:1. Adaptabilité aux environnements à températures extrêmement élevées : les températures en Afrique (en particulier en Afrique du Nord, au Sahel et dans la région du Golfe) dépassent souvent 50 °C. Les transformateurs immergés dans l’huile utilisent de l’huile isolante comme fluide de refroidissement, et leur système de gestion thermique reste stable à haute température ; Transformateurs de type sec Ces transformateurs reposent sur la convection naturelle pour dissiper la chaleur, ce qui réduit considérablement leur efficacité dans les environnements à haute température. C'est la principale raison physique expliquant la prédominance des transformateurs immergés dans l'huile en Afrique du Nord, au Sahel et dans la région du Golfe.2. Les installations extérieures dominent la demande en électricité en Afrique, qui provient principalement de : l’électrification rurale (transformateurs extérieurs sur poteaux ou au sol), les micro-réseaux miniers (mines à ciel ouvert), les centrales photovoltaïques distribuées et l’extension du réseau électrique urbain (transformateurs extérieurs de type boîtier). Plus de 90 % de ces installations se trouvent en extérieur, et les transformateurs immergés dans l’huile sont plus performants que les transformateurs secs en termes de rentabilité, de capacité de surcharge et de résistance aux intempéries.3. Sensibilité aux coûtsLes transformateurs de distribution standard immergés dans l'huile coûtent environ 15 à 30 $/kVA, tandis que les transformateurs secs coûtent 30 à 50 $/kVA, soit plus du double. Dans la plupart des pays africains et pour les projets aux budgets limités, les transformateurs immergés dans l'huile sont privilégiés par rapport aux transformateurs secs chaque fois que cela est possible.4. Maturité technologique et facilité d'entretienEn Afrique, la main-d'œuvre locale qualifiée fait défaut. Les systèmes immergés dans l'huile sont des équipements éprouvés, dotés de systèmes d'inspection et de maintenance applicables à l'échelle mondiale. En revanche, les systèmes secs requièrent une expertise technique plus poussée de la part du personnel de maintenance en cas de problème. Cependant, avec l'augmentation des taux d'urbanisation en Afrique, l'accélération de la construction de centres de données en Afrique du Sud, au Nigéria et au Kenya, et le développement de l'immobilier commercial, la part des toitures sèches continuera de progresser par rapport à son taux de pénétration actuel d'environ 17 %, et devrait atteindre plus de 30 % dans le secteur des bâtiments commerciaux aux alentours de 2030. Malgré cela, en termes de volume, l'avantage considérable des toitures immergées dans l'huile en Afrique ne devrait pas être remis en cause au cours des 10 à 15 prochaines années.

Du point de vue des matières premières, la différence fondamentale entre Transformateurs de type sec et transformateur immergé dans l'huileCela réside dans les différents matériaux isolants et d'encapsulation des enroulements, qui déterminent la composition de l'ensemble de leur système de matériaux. Isolation du noyau : huile ou air + isolation solidetransformateur immergé dans l'huileMatériau isolant principal : huile isolante minérale (raffinée à partir de fractions de pétrole, telles que l’huile naphténique et l’huile paraffinique).L'huile isolante remplit deux fonctions principales : l'isolation électrique et la dissipation de la chaleur.L'huile remplit tous les espaces entre les enroulements, entre les enroulements et le noyau, et entre les enroulements et le réservoir.Transformateurs de type secMatériau d'isolation principal : Isolation solide, sans isolation liquide.Trois approches techniques courantes :Coulée de résine époxy (méthode courante) : les enroulements sont coulés sous vide et enrobés de résine époxy.Isolation en papier Nomex (classe H) Transformateurs de type secPapier polyamide aromatique DuPont + air) :Type d'imprégnation de fibres de verre : Résine renforcée de fibres de verreLa dissipation de la chaleur repose entièrement sur la convection de l'air (AN) ou sur la ventilation forcée par ventilateur (AF). Matière principale : Essentiellement la mêmeLes deux noyaux utilisent du bois laminé à froid à grains orientés tôles d'acier au silicium (CRGO), transformé par empilage ou enroulement. Il n'y a pas de différence fondamentale dans cette matière première. Certains haut de gamme Transformateurs de type sec utiliser noyaux en alliage amorphe afin de réduire les pertes à vide, mais cela ne constitue pas un critère de distinction entre les catégories de produits. Différences de matériaux entre le réservoir de carburant et les composants structurelstransformateur immergé dans l'huileRéservoir à mazout : Tôle d'acier soudée, surface intérieure revêtue de vernis isolantAccessoires : séparateur d’huile, durites de refroidissement/radiateur, relais de gaz, durite antidéflagrante, déshydratant (filtre en silicone), vanne de filtre à huileCes composants sont eux-mêmes des matières premières importantes.Transformateur secBoîtier : Boîtier de protection en alliage d'aluminium ou en tôle d'acier (IP20/IP23), sans réservoir d'huilePas de conservateur d'huile, pas de radiateur, pas de relais à gazSeuls un système de contrôle de température (sonde PT100 + régulateur de température) et un ventilateur de refroidissement (en option)La consommation globale de matériaux est nettement inférieure à celle des transformateurs à mazout. Les transformateurs à huile utilisent l'huile pour l'isolation et la dissipation de la chaleur, ce qui permet d'avoir des enroulements nus et un réservoir d'huile épais et lourd ; les transformateurs à sec utilisent une résine époxy pour l'isolation et l'air pour la dissipation de la chaleur, ce qui permet d'obtenir des matériaux plus légers et plus propres, mais le coût des matériaux époxy eux-mêmes n'est pas négligeable.

1. Perte à vide Po – sensiblement au même niveauPo dépend principalement du matériau du noyau et de la densité de flux magnétique nominale. Pour une même classe d'efficacité, Transformateurs immergés dans l'huile et Transformateurs de type sec utiliser le même niveau de laminage à froid à grains orientés tôles d'acier au silicium (CRGO) ou même alliages amorphes, donc Po peut être très proche.2. Pertes en charge Pk – Les transformateurs immergés dans l'huile présentent un avantage à la « température de fonctionnement réelle »Voici le principal point de divergence :Immersion dans l'huile : la chaleur des enroulements est rapidement évacuée par l'huile, ce qui assure une température d'huile uniforme et un meilleur contrôle des points chauds. L'élévation de température de la résistance est relativement maîtrisable ; R(T) dans Pk = I²R(T) ne subira donc pas de pics excessifs.Bobine d'enroulement à immersion sèche (SCB moulée en résine époxy) : Bien que les matériaux d'isolation de classe F (155 °C) et de classe H (180 °C) permettent des températures plus élevées, le système de contrôle, pour optimiser la durée de vie, maintient généralement la température de l'enroulement dans une plage plus prudente (par exemple, ≤ 120 à 130 °C en continu). Dès qu'elle approche du seuil critique, le système limite la charge ou arrête le ventilateur à pleine vitesse.Résultat : À quantité de conducteurs et marge de conception égales, le Pk d'un transformateur immergé dans l'huile est plus susceptible de se stabiliser à une valeur effective inférieure lors d'un fonctionnement prolongé à charge élevée – cela n'est pas dû à des « fils de cuivre différents », mais plutôt à un dissipateur thermique plus puissant.3. La dissipation thermique détermine un facteur d'efficacité caché : le « rendement en surcharge disponible ». Cela signifie que si vos caractéristiques de charge sont constamment élevées (> 75 %), la courbe de rendement global d'un transformateur hydraulique sera meilleure et sa durée de vie plus longue que celle d'un transformateur sec. À l'inverse, si la charge fluctue faiblement à modérément tout au long de l'année, la différence de rendement entre les deux sera minime. En résumé, l'efficacité ne se résume pas à une simple différence d'appellation entre transformateurs immergés dans l'huile et transformateurs secs, mais plutôt à une adéquation des conditions de fonctionnement. Les transformateurs immergés dans l'huile excellent par leurs faibles pertes globales et leurs marges thermiques plus importantes sous fortes charges et sur de longues durées de fonctionnement. Les transformateurs secs, quant à eux, excellent par leur fonctionnement sans entretien, leur propreté, leur sécurité et leur efficacité comparable sous des charges raisonnables (en évitant les surcharges). Ce qui nuit réellement à l'efficacité, ce n'est jamais le type de transformateur en lui-même, mais plutôt deux erreurs d'adaptation : la surcharge (mise sous tension d'une faible charge alors que le transformateur est sous-utilisé) ou la sous-charge (surchauffe et limitation de la capacité de charge).

Avantages et inconvénients de Transformateurs immergés dans l'huile：*Avantages :Forte capacité de dissipation thermique et de surcharge : L'huile isolante possède une efficacité de dissipation thermique extrêmement élevée, peut supporter des surcharges de courte durée et convient aux applications présentant d'importantes fluctuations de charge.Grande capacité et niveau de tension élevé : La maturité technologique permet la fabrication de transformateurs de très grande capacité et de très haute tension, ce qui en fait le cœur des systèmes de transport et de transformation d'énergie.Bonnes performances d'isolation : L'isolant huileux possède une haute résistance à l'isolation, protégeant efficacement les enroulements internes.Coût initial plus faible : À capacité égale, ses coûts de fabrication et d'achat sont généralement inférieurs à ceux des transformateurs secs.Faible niveau sonore en fonctionnement : L'huile amortit les vibrations du noyau et des enroulements, ce qui permet un fonctionnement relativement silencieux. *Inconvénients :Risque d'incendie : L'huile isolante est inflammable et peut provoquer des incendies, voire des explosions, en cas de dysfonctionnement, ce qui exige des normes de sécurité incendie extrêmement élevées.Maintenance complexe : Nécessite une surveillance régulière du niveau d'huile, de la température et de la qualité (par exemple, la teneur en eau, l'acidité), ainsi qu'un entretien professionnel tel que la filtration et le remplissage de l'huile.Risque de fuite : Le vieillissement des joints peut entraîner des fuites d'huile, polluant l'environnement et nécessitant des travaux de dépollution.Exigences d'installation élevées : Nécessite généralement un local de distribution séparé ou une plateforme extérieure, et une cuve à fioul de secours.Problèmes environnementaux : Les huiles isolantes usagées constituent des déchets dangereux et nécessitent un recyclage et une élimination professionnels. Avantages et inconvénients de Transformateurs de type sec：*Avantages :Sûr et ignifugé : Ne contient aucun liquide inflammable, notamment la résine époxy coulée, qui est ignifugée et antidéflagrante, permettant une installation directe au niveau des centres de charge (par exemple, à l'intérieur des bâtiments).Installation facile et sans entretien : Ne nécessite aucun contrôle du niveau ou de la qualité de l'huile, pratiquement sans entretien ; structure simple et installation facile.Écologique et propre : Aucun risque de fuites d'huile, pas de gaz toxiques, respectueux de l'environnement.Bonne capacité de surcharge (Nouveaux modèles) : Une conception moderne avec une dissipation thermique améliorée augmente considérablement la capacité de surcharge.Grande adaptabilité : Excellente résistance à l'humidité, convient aux environnements difficiles tels que les conditions humides et poussiéreuses (nécessite un niveau de protection approprié). *Inconvénients :Efficacité de dissipation thermique réduite : Recourant au refroidissement par air, sa capacité de dissipation de chaleur est inférieure à celle du refroidissement par huile, et sa capacité de surcharge reste inférieure à celle des transformateurs immergés dans l'huile de même capacité.Capacité et tension limitées : En raison des limitations liées à la dissipation de chaleur et aux matériaux d'isolation, la capacité et la tension nominale d'une seule unité sont généralement inférieures à celles des transformateurs immergés dans l'huile.Coût initial plus élevé : À capacité égale, le prix est généralement plus élevé que celui des transformateurs immergés dans l'huile.Niveau sonore de fonctionnement plus élevé : Les vibrations du noyau et des enroulements sont directement transmises par l'air, ce qui entraîne des niveaux de bruit relativement élevés.Sensible à l'environnement opérationnel : Les modèles à ventilation ouverte (non fermés) sont sensibles à la poussière et à l'humidité, ce qui nécessite de maintenir un environnement propre. En résumé:Le choix d'un poste de transformation repose sur un équilibre entre sécurité, coût et respect de l'environnement. Pour les postes extérieurs ou isolés privilégiant une grande capacité, un faible coût et un rendement élevé, optez pour des transformateurs immergés dans l'huile ; pour les installations intérieures ou en zones densément peuplées privilégiant une sécurité maximale, un fonctionnement sans entretien et le respect de l'environnement, choisissez des postes de transformation à sec.