Dans le monde complexe des systèmes électriques, les transformateurs jouent un rôle crucial dans la régulation de la tension et la transmission de l'énergie. Parmi les différents types de transformateurs, les transformateurs à huile sont depuis longtemps incontournables grâce à leurs excellentes propriétés d'isolation et de refroidissement. Cependant, dans certains cas, il est nécessaire de déterminer si un transformateur est à huile, notamment lors de l'évaluation des risques de sécurité, de la planification de la maintenance ou de l'examen des options de remplacement. Cet article présente plusieurs méthodes fiables pour vous aider à identifier avec précision un transformateur à huile.

Apparence physique et construction

L'un des moyens les plus simples d'identifier un transformateur à huile est d'examiner son aspect physique. Les transformateurs à huile sont généralement robustes et plus volumineux que d'autres types de transformateurs, comme les transformateurs secs. Ils sont souvent enfermés dans un grand réservoir métallique étanche, qui sert de réservoir à l'huile isolante. Ce réservoir est conçu pour résister à la pression interne générée par l'échauffement de l'huile pendant son fonctionnement.

La surface extérieure de la cuve peut être dotée d'ailettes ou de radiateurs. Ces ailettes augmentent considérablement la surface du transformateur, facilitant ainsi la dissipation de la chaleur générée pendant le fonctionnement. À mesure que l'huile à l'intérieur du transformateur chauffe, elle circule dans la cuve et transfère la chaleur aux ailettes. L'air circulant sur les ailettes évacue ensuite la chaleur, refroidissant l'huile et maintenant la température de fonctionnement du transformateur dans des limites de sécurité. En revanche, les transformateurs secs fonctionnent généralement par circulation d'air et peuvent présenter une forme plus profilée, semblable à une boîte, sans ces ailettes volumineuses.

Une autre caractéristique visible des transformateurs à huile est la présence d'un conservateur d'huile, également appelé vase d'expansion. Ce composant est généralement situé au-dessus de la cuve principale du transformateur et y est relié par un tuyau. Le conservateur d'huile permet à l'huile de se dilater et de se contracter en fonction des variations de température sans provoquer de surpression à l'intérieur de la cuve principale. Il permet également de maintenir l'huile en contact avec l'air à un rythme contrôlé, réduisant ainsi le risque d'absorption d'humidité et d'oxydation. On trouve souvent une jauge en verre ou un indicateur de niveau sur le conservateur, qui indique le niveau d'huile à l'intérieur du transformateur et fournit un indicateur visuel clair de son état de fonctionnement.

Inspection des composants externes

Au-delà de l'apparence générale, une inspection plus approfondie des composants externes peut fournir davantage d'indices. Les transformateurs à bain d'huile sont généralement équipés de traversées, des structures isolantes permettant le passage des conducteurs électriques à travers la cuve tout en maintenant l'isolation électrique. Ces traversées sont souvent plus grandes et plus robustes sur les transformateurs à bain d'huile afin de supporter les niveaux de tension plus élevés et de répondre aux exigences d'isolation contre l'environnement huileux. Elles peuvent être en porcelaine ou en matériaux composites et sont visibles en saillie sur le dessus de la cuve du transformateur, reliant les enroulements internes aux circuits électriques externes.

De plus, les transformateurs à huile sont équipés de vannes et de raccords pour les opérations liées à l'huile. Une vanne de vidange d'huile située au fond du réservoir permet de vidanger l'huile usagée lors des opérations de maintenance ou de remplacement. Des vannes de remplissage et d'échantillonnage d'huile peuvent également être présentes, permettant aux techniciens d'ajouter de l'huile fraîche ou de prélever des échantillons pour analyse afin de surveiller l'état de l'huile au fil du temps. Ces vannes et raccords sont spécifiques aux transformateurs à huile et ne se trouvent généralement pas sur les autres types de transformateurs.

De plus, certains transformateurs à bain d'huile peuvent être équipés d'un relais Buchholz. Il s'agit d'un dispositif de protection à gaz connecté entre la cuve principale du transformateur et le conservateur d'huile. Le relais Buchholz est conçu pour détecter les anomalies à l'intérieur du transformateur, telles qu'un arc électrique interne ou un claquage de l'isolant, susceptibles de provoquer la décomposition de l'huile et la production de gaz. Si de telles anomalies se produisent, les gaz s'accumulent dans le relais, déclenchant une alarme ou, dans les cas les plus graves, déclenchant le disjoncteur du transformateur pour l'isoler du réseau électrique. La présence d'un relais Buchholz est un indicateur fiable de la présence d'un transformateur à bain d'huile.

Considérations opérationnelles et de sécurité

Pendant le fonctionnement, les transformateurs à huile présentent certaines caractéristiques qui peuvent faciliter leur identification. En raison de la présence de l’huile isolante, ces transformateurs produisent généralement un bourdonnement caractéristique lorsque les champs magnétiques interagissent avec les enroulements. Bien que tous les transformateurs fassent du bruit pendant le fonctionnement, le son d'un transformateur rempli d'huile peut avoir un ton et une intensité légèrement différents de ceux des transformateurs de type sec. Cependant, se fier uniquement au son peut s'avérer moins précis, car les facteurs environnementaux et les conditions de charge spécifiques peuvent affecter le niveau de bruit.

Les mesures de sécurité concernant les transformateurs à huile fournissent également des indications. L'huile isolante étant inflammable, les transformateurs à huile sont souvent installés dans des zones soumises à des précautions de sécurité spécifiques. Ils peuvent être placés dans des enceintes ignifuges ou entourés de structures de confinement d'huile, telles que des digues ou des bacs, afin d'empêcher la propagation de l'huile en cas de fuite ou de déversement. En revanche, les transformateurs secs, qui ne présentent pas le même risque d'incendie en raison de l'absence d'huile inflammable, peuvent être soumis à des exigences de sécurité moins strictes en termes de lieu d'installation et de confinement.

En conclusion, déterminer si un transformateur est rempli d'huile implique une combinaison d'inspection visuelle, d'examen des composants externes et de prise en compte des aspects opérationnels et de sécurité. En observant attentivement l'apparence physique, en identifiant les composants uniques et en comprenant les mesures de sécurité associées, vous pouvez identifier avec précision un transformateur à bain d'huile. Ces connaissances sont essentielles pour garantir le bon fonctionnement, la maintenance et la sécurité des systèmes d’alimentation électrique qui intègrent ces appareils électriques vitaux.