Transformateur QDTB®
All figures are configurator-generated feasibility-level estimates; drawings are schematic deliverables pending refinement by a licensed design institute, not construction documents.
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Complexe Commercial de 400 kW : PFC 380 V + Classification des Charges Incendie/Urgence

S13-M-400/10 · PFC 100 kvar · secours incendie diesel 200 kW · classification de charge à 3 niveaux

1 · TL;DR Conclusion

Conclusion : ce complexe commercial de 400 kW utilise une alimentation de 10 kV + un seul transformateur S13-M-400/10, avec une compensation PFC de 100 kvar côté 380 V portant le facteur de puissance à 0,95. Les charges sont classées en trois niveaux, et le système incendie/urgence (80 kW de catégorie 1 + 80 kW incendie) est couvert à 100 % par un groupe électrogène diesel de secours de 200 kW — total du configurateur ≈ 99 100 $ (niveau de faisabilité).

  • •Transformateur S13 monophasé de 400 kVA : 84 % de charge, économique sur les variations de charge commerciale
  • •PFC de 100 kvar (4×25) : FP 0,85→0,95, évite les pénalités de facteur de puissance
  • •Gradation à 3 niveaux : niveau 1 80 + niveau 2 120 + niveau 3 200 kW, incendie/urgence sur circuit dédié
  • •Diesel de 200 kW soutient 100 % de l'incendie/urgence (160 kW) avec ATS à transfert final
  • •La mise à niveau SH15 amorphe économise 2 015 kWh/an (≈241 $), retour sur investissement de 8,7 ans

2 · Solution Overview

Un complexe commercial est une charge mixte d'éclairage + force en BT : éclairage 150 kW, force 180 kW, sensible 40 kW, incendie 80 kW, avec de fortes variations diurnes/saisonnières. Le schéma utilise une alimentation 10 kV, un transformateur à huile unique, une distribution GGD 380 V, une compensation PFC de 100 kvar et une classification des charges à trois niveaux, avec incendie/urgence secourus par un groupe diesel.

400 kVA (unique)
Capacité du transformateur
S13-M-400/10
Modèle du transformateur
10 kV / 0,4 kV
Tension
400 kW
Charge installée
320 kW (kd 0,8)
Demande
100 kvar (4×25)
PFC
200 kW diesel
Secours incendie
80/120/200 kW
Classement des charges
SourceRoleShare kWShare
Grid 10 kVbase320 kW100%
Diesel 200 kWbackup0 kW0%

3 · Design Process & Rationale

1. Identification des besoins

Un complexe commercial a une charge volatile dominée par l'éclairage/CVC/équipements de vente au détail, plus des pompes à incendie et l'éclairage de secours. Nous définissons : charge incendie sur un circuit dédié avec transfert final, charges de vente au détail normales classées niveau 3.

2. Classification des charges

Trois niveaux : grade 1 80 kW (incendie/secours/critique), grade 2 120 kW (ascenseurs/commerce clé), grade 3 200 kW (éclairage général/boutiques). La classification détermine le mix des sources et la portée du secours.

3. Source et mix

Le réseau 10 kV est la seule alimentation de base ; incendie/secours (grade 1 80 + incendie 80 = 160 kW) est secouru par un diesel de 200 kW, V9 rapporte une couverture à 100 %, avec ATS à transfert final sur les circuits incendie.

4. Dimensionnement du transformateur

Sd=320/0.95≈337 kVA → palier 400 kVA, unité unique à huile S13-M-400/10 (norme commerciale, priorité au coût), charge à 84 %.

5. Compensation réactive

100 kvar central (4×25 kvar) côté 380 V élève le PF de 0.85→0.95, réduisant la charge du transformateur et les pénalités de PF — l'économie clé en distribution commerciale.

6. Distribution et protection

Arrivée MV KYN28A-12 → transformateur unique → bus GGD 380 V. Surintensité 50/51 avec gradation 0.3/0.2 s ; les 5 paires de coordination passent.

7. Incendie et secours

Charge incendie sur un circuit dédié avec transfert final : alimentée normalement depuis le bus BT, reprise par le diesel de 200 kW en 2 s en cas de perte du réseau, conforme aux codes incendie.

Pain Points → Solution → Evidence

Pain

Les variations de charge commerciale font chuter le facteur de puissance et déclenchent des pénalités du distributeur

Solution

Une compensation automatique de 100 kvar côté 380 V relève le FP à 0,95

Evidence

pfcConfig : 100 kvar · 4×25 kvar · fp cible 0,95

Pain

Une coupure incendie/urgence est un incident de sécurité

Solution

Circuit incendie dédié + transfert final, secours diesel 200 kW

Evidence

V9 : secours 200 kW ≥ grade-1 80 + incendie 80 = 160 kW (100 %)

Pain

Les pertes élevées du transformateur gonflent la facture d'électricité

Solution

Passer à l'alliage amorphe SH15 pour réduire les pertes à vide

Evidence

TCO : S13→SH15 économise 2 015 kWh/an (≈241 $), retour sur investissement 8,7 ans

Pain

Un seul transformateur signifie qu'une panne plonge tout le bâtiment dans le noir

Solution

Les charges de vente au détail normales acceptent une courte coupure ; incendie/urgence est secouru par diesel

Evidence

Verdict unique N-1 échoue, mais secours incendie/urgence backupCoverPct 100 %

4 · Key Parameter Deep-Read

ParameterValueBasisImpact & Boundary
Capacité du transformateur400 kVA ×1Sd=320/0,95≈337 kVA → palier 400 kVACharge à 84 %, priorité au coût
Passer à 500 kVA ou double si la demande >360 kW
PFC100 kvar (4×25)pf moyen 0,85 → écart vers pf cible 0,95PF conforme, pas de pénalité PF
Commutation automatique par étapes pour charge commerciale volatile
Hiérarchisation des charges80 / 120 / 200 kWgrade-1 incendie/urgence, grade-2 ascenseurs, grade-3 retailLe secours couvre uniquement grade-1+incendie, maîtrisant le coût
Ajouter un diesel si la charge grade-1 augmente
Secours incendie200 kW dieselgrade-1 80 + incendie 80 = 160 kW nécessairesCouverture 100 % V9, ATS à transfert final
Dimensionner les pompes incendie selon les codes incendie
Redondance N-1Aucune (simple)La charge retail normale accepte une coupure brèveIncendie/urgence secouru par diesel en cas de perte du transformateur
Utiliser N+1 double si la continuité est critique
Court-circuitMV 28,9 / LV 14,2 kANiveau de défaut 500 MVA + uk=4 %Pouvoir de coupure HV 31,5 / LV 25 kA
Confirmer le niveau de défaut réel avec le réseau

5 · Drawing Deep-Read

Dwg 3/26Schéma unifilaire — Alimentation 10 kV → KYN28A-12 → S13-M-400/10 → bus GGD 380 V → départs distribution / incendie
Why: Le schéma unifilaire montre la gradation des charges en place : distribution normale sur le bus principal, incendie/urgence sur un circuit dédié avec transfert de fin, et le diesel alimentant le bus incendie via ATS — la réponse structurelle à « une coupure incendie est un incident de sécurité ».
Dwg 19/26Compensation réactive et harmonique — 100 kvar (4×25 kvar batteries désaccordées) · PF cible 0,95
Why: Le PFC élève le PF de 0,85 à 0,95, compensant directement les pénalités de PF causées par la charge commerciale volatile — l'économie la plus directe en distribution commerciale.
Dwg 8/26Calcul de court-circuit — Niveau de défaut 500 MVA · uk=4% · ikMv 28,9 kA · ikLv 14,2 kA · câble 240 mm²
Why: Le courant de court-circuit détermine le pouvoir de coupure du disjoncteur et la section thermique minimale du câble (35 mm² vs 240 mm² retenu) — la base de sécurité quantifiée.
Dwg 14/26Configuration des protections — 50/51 surintensité · arrivée 0,6 s → transformateur 0,3 s → départ 0,1 s, 5 paires validées
Why: Le schéma de protection place chaque étage et réglage afin qu'un défaut de circuit de boutique ne déclenche que son départ, tandis que les circuits incendie restent protégés par transfert automatique.
Dwg 15/26Courbe de coordination des protections TCC — Arrivée 50/51 (0,6 s) → arrivée BT (0,3 s) → départ (0,1 s), gradation 0,3/0,2 s
Why: La TCC prouve la sélectivité : un défaut aval ne déclenche que son départ tandis que les disjoncteurs amont tiennent ; les 5 paires respectent le critère ≥0,2 s.

The following drawings are shown for reference (full set in the configurator “View design document”):

Dwg 1 · Base de conception électriqueDwg 2 · Légende des symbolesDwg 3 · Schéma unifilaireDwg 4 · Schéma de topologie du systèmeDwg 5 · Système de distributionDwg 6 · Système de distribution MTDwg 7 · Système de distribution BTDwg 8 · Calcul des courts-circuitsDwg 9 · Codes et normes applicablesDwg 10 · Données techniques des équipements principauxDwg 11 · Exigences de construction et d'essaisDwg 12 · Évaluation de la qualité de l'énergieDwg 13 · Architecture SCADADwg 14 · Configuration de la protectionDwg 15 · Courbe de coordination des protections TCCDwg 16 · Système de mise à la terreDwg 17 · Protection contre la foudre et les surtensions (LPS/SPD)Dwg 18 · Plan d'implantation des équipementsDwg 19 · Compensation réactive et harmoniqueDwg 20 · Transfert microréseau raccordé au réseau / îlotageDwg 21 · Circuit de commande et de signalisation secondaireDwg 22 · Bornier (armoires de protection et de commande)Dwg 23 · Disposition frontale de l'armoire et nomenclatureDwg 24 · Système d'alimentation auxiliaire CCDwg 25 · Système de carburant dieselDwg 26 · Système de mise à la terre (TN-S)

6 · Operation Demo (Deep-Read)

Flux énergétique

Demande réseau 320 kW → appareillage MT → transformateur S13 → bus BT 380 V → départs atelier/éclairage/ascenseur/incendie. La charge commerciale varie au cours de la journée ; le PFC 100 kvar commute automatiquement pour maintenir un FP ≥0,95.

Incendie et secours

En cas de perte du réseau, le diesel 200 kW prend en charge les pompes incendie/l'éclairage de secours en 2 s (transfert en fin de course), montrant que le circuit incendie n'est jamais privé d'alimentation pendant le transfert.

FP et réactif

Montre la commutation 100 kvar : les gradins se déconnectent en faible charge (éviter la surcompensation) et se connectent en pointe, maintenant le FP à 0,95 et compensant les pénalités.

Pertes et coût de l'électricité

Pertes type huile p0=0,33 / pk=4,3 kW, ≈78 878 kWh/an (≈9 465 $) ; l'amorphe SH15 économise 2 015 kWh/an (≈241 $), retour sur investissement 8,7 ans.

Other views (shown): Fonctionnement 24h · Profil de tension · Caractéristiques du schéma · Déclassement environnemental

7 · Economics & Payback

Équipement total du configurateur ≈ 99 100 $ (niveau de faisabilité, incl. transformateur S13-M-400/10, appareillage MT/BT, PFC 100 kvar, diesel 200 kW et câbles). L'économie repose sur le PFC et les pertes : 100 kvar portent le FP à 0,95, compensant les pénalités ; ≈78 878 kWh/an de pertes (9 465 $), avec l'amorphe SH15 économisant 241 $/an pour un retour sur investissement de 8,7 ans.

$99,100
Total de l'équipement
100 kvar
PFC
78,878 kWh
Pertes annuelles
$9,465/an
Coût des pertes
$241/an
Économie SH15

8 · FAQ

Quelle taille de transformateur pour un complexe commercial de 400 kW ?
À kd=0,8 la demande est de 320 kW ≈ 337 kVA → palier 400 kVA, unité unique à huile S13, charge 84 %.
Pourquoi la PFC est-elle importante pour le commercial ?
Les charges commerciales fluctuent et le PF tombe souvent sous 0,9, entraînant des pénalités du distributeur ; une PFC de 100 kvar porte le PF à 0,95, évitant les pénalités et réduisant la charge du transformateur.
Comment sécurise-t-on la charge incendie/urgence ?
Circuit incendie dédié avec transfert en bout ; un diesel de 200 kW soutient 100 % du grade 1 80 + incendie 80 kW, prenant le relais en 2 s après perte du réseau.
Qu'est-ce que la classification des charges ?
Les charges sont classées par conséquence de coupure : grade 1 (incendie/urgence/critique) nécessite une alimentation double/secours, grade 2 (ascenseurs) accepte une coupure courte, grade 3 (vente) est une alimentation normale.
Que se passe-t-il en cas de défaillance d'un seul transformateur ?
Les charges de vente normales perdent l'alimentation (acceptable), tandis que incendie/urgence reste sur diesel ; passer en N+1 double pour la continuité de tout le bâtiment.
Combien coûte le pack commercial ?
Total du configurateur ≈ 99 100 $ (niveau faisabilité), couvrant transformateur, appareillage MT/BT, PFC et diesel ; contactez nos ingénieurs pour un devis formel.
L'upgrade amorphe SH15 vaut-il le coup ?
Ici il économise ≈241 $/an avec un retour de 8,7 ans — modeste à 84 % de charge ; un facteur de charge ou un tarif plus élevés raccourcissent nettement le retour.
Comment dimensionne-t-on la PFC 380 V ?
L'écart avgPf 0,85 → pfTarget 0,95 donne 100 kvar, répartis en 4 étapes (4×25 kvar) pour commutation automatique suivant les fluctuations de charge commerciale.

Special Considerations

  • Le niveau de défaut du système est par défaut de 500 MVA — à confirmer avec la compagnie d'électricité (toConfirm: ssc).
  • Un transformateur unique n'a pas de redondance N-1 — seul le système incendie/urgence est secouru par diesel en cas de perte du transformateur ; utilisez un double N+1 pour une continuité critique.
  • Le dimensionnement de la pompe à incendie doit suivre les codes locaux d'incendie ; le configurateur suppose une charge d'incendie de 80 kW.
  • Estimation au niveau de faisabilité ; les plans sont en attente d'un institut de conception agréé, pas des documents de construction.

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