Les transformateurs sont des composants essentiels des systèmes électriques modernes, garantissant une distribution efficace de l'énergie dans tous les secteurs. Compte tenu de leur rôle vital, les tests des transformateurs sont essentiels pour maintenir la fiabilité, la sécurité et les performances tout au long de leur durée de vie opérationnelle et peuvent être comparés à d'autres solutions tout aussi bénéfiques comme les rembobinages de moteurs électriques.

Les tests se répartissent généralement en trois catégories clés : la mise en service, le dépistage de routine et les tests de diagnostic. Chacune répond à des objectifs distincts et implique des méthodologies spécifiques pour traiter les vulnérabilités potentielles.

Mise en service

La mise en service a lieu lorsqu'un nouveau transformateur est installé. Ce processus vérifie les performances du transformateur après le transport et garantit qu'il est conforme aux spécifications du fabricant. La pénétration d'humidité et le stress physique pendant le transport sont des préoccupations courantes abordées lors de la mise en service. De plus, la mise en service établit une référence de performance pour des comparaisons futures, facilitant la détection précoce des défauts. Les tests clés lors de la mise en service comprennent, sans s'y limiter :

1. Test du facteur de puissance

Le test du facteur de puissance est un outil de diagnostic crucial qui évalue l'état de l'isolation électrique d'un transformateur. Il y parvient en appliquant une tension connue et en mesurant le courant de fuite résultant des imperfections de l'isolation.

Le facteur de puissance représente le cosinus de l'angle de phase entre la tension et le courant. Idéalement, le facteur de puissance d'un transformateur serait nul, ce qui indique une isolation parfaite sans courant de fuite. Cependant, comme aucune isolation n'est parfaite, de petits écarts par rapport à zéro sont attendus.

2. Réponse en fréquence diélectrique (DFR) et test du facteur de puissance à fréquence variable

Bien que les tests conventionnels du facteur de puissance soient inestimables, ils n'offrent pas toujours une image complète de la santé de l'isolation de votre transformateur. Des techniques avancées telles que la réponse en fréquence diélectrique (DFR) et les tests du facteur de puissance à fréquence variable comblent cette lacune.

Test du facteur de puissance à fréquence variable :
Cette méthode complète les tests de facteur de puissance conventionnels en déterminant le facteur de correction de température individuelle (ITC) du système. Des valeurs ITC précises permettent aux ingénieurs de normaliser les résultats des tests à différentes températures, améliorant ainsi la fiabilité du diagnostic.

Réponse en fréquence diélectrique (DFR) :
Le test DFR est un outil puissant pour les diagnostics d'humidité et d'isolation. En analysant l'évolution des propriétés diélectriques sur une plage de fréquences, ce test fournit une évaluation détaillée de la teneur en humidité de l'isolation et de la conductivité de l'huile. Des niveaux d'humidité élevés réduisent non seulement la capacité de charge du transformateur. capacité mais également accélérer le vieillissement, soulignant l'importance d'une gestion proactive de l'humidité.

3. Test du rapport de transformation du transformateur (TTR)

Le test TTR garantit qu'un transformateur maintient le rapport correct entre les spires primaires et secondaires, un facteur critique pour un bon fonctionnement. Il vérifie que le rapport des spires du transformateur est conforme aux spécifications de conception, permettant au transformateur d'augmenter ou de diminuer la tension avec précision. Ce test peut également révéler des spires raccourcies ou des enroulements ouverts, des connexions d'enroulement incorrectes, des défauts de fabrication ou des dommages mécaniques.

4. Test de résistance aux enroulements

Une mauvaise conception, des erreurs de fabrication, des dommages liés au transport, des facteurs environnementaux et une surcharge peuvent tous provoquer des défauts d'enroulement ou des connexions compromises. Les tests de résistance d'enroulement servent à mesurer la résistance des enroulements pour identifier ces défauts et vérifier l'intégrité des connexions internes. Plus précisément, il peut détecter Enroulements en court-circuit ou ouverts, connexions desserrées dans les joints soudés ou les interrupteurs et dégradation des contacts mécaniques ou électriques. Dans l'ensemble, les tests de résistance des enroulements garantissent non seulement le bon fonctionnement du transformateur, mais offrent également une tranquillité d'esprit en confirmant que toutes les connexions sont sécurisées et que la résistance d’isolation est robuste.

5. Test actuel passionnant

Le test de courant d'excitation est une procédure de diagnostic cruciale utilisée pour identifier les défauts dans le noyau et les bobines d'un transformateur. En mesurant et en enregistrant les valeurs de courant d'excitation de phase individuelle, ce test peut révéler une série de problèmes, notamment des contacts de changeur de prise desserrés, des tours ouverts en court-circuit et Câblage incorrect. Le test est généralement effectué sur l'enroulement haute tension pour atténuer le flux de courant pendant la mesure. Pour les transformateurs triphasés, les mesures sont effectuées une phase à la fois pour garantir la précision et éviter les interférences.

6. Test de rupture diélectrique sur des échantillons d'huile

Les fluides ou l'huile de transformateur isolants propres jouent un rôle essentiel pour garantir un fonctionnement et une isolation efficaces. Au fil du temps, des contaminants tels que l'humidité, les gaz et les particules solides peuvent s'accumuler, dégradant la qualité de l'huile et réduisant son efficacité d'isolation. Ce test implique l'extraction d'un échantillon d'huile de transformateur, appliquer une tension de test entre deux électrodes au sein de l'échantillon et augmenter progressivement la tension jusqu'à ce qu'une panne électrique se produise. La valeur de la tension de claquage est ensuite comparée aux normes de l'industrie pour évaluer l'état de l'huile et identifier si un entretien est nécessaire pour restaurer la qualité de l'huile.

7. Test du rapport CT des bagues

Pour les transformateurs de courant à traversée, ce test détermine le rapport entre les spires primaires et secondaires, de manière similaire à un test de rapport de spires du transformateur (TTR). Il vérifie si le rapport de la traversée est conforme aux spécifications, aidant ainsi à détecter des problèmes tels que des connexions d'enroulement incorrectes ou des défauts de fabrication. Les rapports CT précis des bagues garantissent un transfert d'énergie approprié, maintenant l'efficacité et la fiabilité globales du transformateur.

8. Perte du parafoudre et tests de courant

Un parasurtenseur est un composant essentiel des transformateurs modernes, conçu pour protéger contre les surtensions transitoires causées par la foudre, les surtensions de commutation ou d'autres perturbations électriques. Ces appareils fonctionnent comme des isolants dans des conditions normales, mais ils détournent en toute sécurité une tension excessive vers la terre. en cas de besoin. La mesure des pertes (en watts) et du courant du parafoudre à l'aide d'un test du facteur de puissance fournit une indication fiable de son état. Ce test permet d'identifier la contamination ou la détérioration de votre parafoudre. Bien que ce test ne mesure pas directement le La capacité de défaut à la terre du parafoudre sert d'avertissement précoce en cas de défaillance de l'isolation. Si l'isolation est compromise, la capacité de mise à la terre est probablement également altérée.

Dépistage de routine

La maintenance de routine ou préventive est essentielle pour garantir la santé et l'efficacité opérationnelle du transformateur. Cependant, exécuter tous les tests disponibles n'est ni pratique ni rentable. L'accent doit plutôt être mis sur l'adaptation de la stratégie de test aux besoins spécifiques du transformateur et à son contexte opérationnel. .

Certaines des questions clés pour guider la sélection des tests sont :

·Vous abordez un problème spécifique ?

·Menez-vous une évaluation générale pour anticiper les problèmes potentiels ?

Une fois que l'objectif de la maintenance est clair, sélectionnez parmi les tests décrits précédemment.

Tests diagnostiques

Les tests de diagnostic sont essentiels lors de l'identification ou du dépannage de problèmes spécifiques au transformateur. Bien que tous les tests électriques soient théoriquement sur la table, la clé réside dans la sélection de ceux les plus pertinents par rapport aux symptômes ou aux conditions en question.

Conclusion

Les tests des transformateurs sont essentiels pour garantir la fiabilité, l'efficacité et la sécurité des systèmes électriques. Les tests de mise en service vérifient les performances et la sécurité initiales, les tests de routine maintiennent les normes de fonctionnement et les tests de diagnostic prédisent et atténuent les pannes potentielles. Ensemble, ces étapes de test forment une approche globale pour gestion du cycle de vie, protection des transformateurs contre les problèmes imprévus et optimisation de leurs performances à long terme.