Simplification des tests HIPOT

Comment réaliser aisément le test de tenue en tension de votre PSEM.

Les postes électriques sont de plus en plus souvent conçus, adaptés ou étendus avec des postes sous enveloppe métallique (PSEM).Cette tendance à utiliser des PSEM s’explique notamment par une meilleure protection des composants du système contre le vieillissement, les contaminations ou la corrosion. Sur le long terme, la baisse du besoin de maintenance des composants et l’allongement de leur durée de vie peuvent entraîner une baisse des coûts d’exploitation. Mais très souvent, la principale raison est la réduction significative de la place nécessaire au système. Un PSEM n’a besoin que d’une fraction de l’espace requis par un système isolé à l’air. Partout où l’espace est très cher ou tout simplement insuffisant, comme dans les villes, sur les plates-formes ou en souterrain, les PSEM sont souvent la seule option envisageable.

Un test HIPOT, ou test diélectrique, est un test haute tension effectué pour tester la tenue en tension de l’isolation du PSEM.

Selon la norme CEI 62271-203 en vigueur, ce test est également appelé « essais de tension à fréquence industrielle ». Le PSEM doit être complètement installé et rempli de gaz à la pression nominale pendant le test. Si le PSEM est équipé de nouvelles parties, celles-ci doivent faire l’objet d’un nouveau test diélectrique sur site. Le test est réussi si l’isolation résiste à la tension de tenue pendant 60 secondes, avec des fréquences de test allant de 10 à 300 Hz.

Les fondamentaux des tests de tenue en tension

Quelle est l’amplitude de la tension de test appliquée ?

Les exigences en matière de tension de test sont généralement alignées sur les recommandations de la norme CEI 62271-203, mais peuvent être négociées entre le client et le prestataire. La tension de test utilisée sur site augmente généralement par paliers jusqu’à un maximum de 80 % de la tension de test utilisée lors des tests de type en usine, résultant en une tension toujours supérieure à la tension nominale. Par exemple, la tension de tenue maximale sur site d’un PSEM de 123 kV est de 200 kV.
Remarque : les décharges partielles peuvent être mesurées au cours du même cycle de test. Après avoir effectué un cycle avec la tension de tenue maximale, la tension de test est réduite jusqu’au niveau applicable (148 kV pour un PSEM de 123 kV).

Quand réalise-t-on des tests HIPOT ?

Avant la mise en service d’un PSEM, dans le cadre des tests de tension (obligatoire)
Après une extension du système (obligatoire)
Suite à l’activation des systèmes de surveillance des décharges partielles ou à des mesures en service
Pour déterminer l’état de l’isolation des anciens systèmes, suite à des mesures en service

Quels autres tests sont effectués en parallèle ?

Dans la plupart des cas, une mesure de décharge partielle (DP) sera effectuée pendant un test HIPOT, étant donné que la source haute tension est déjà en place et que l’isolation du PSEM ne doit être soumise qu’une seule fois à la contrainte électrique de la haute tension. La mesure des DP peut fournir des informations de diagnostic supplémentaires et, en cas de fragilisation de l’isolation, elle avertira les essayeurs de ne pas continuer à augmenter la tension de test.

Quels défis présente la réalisation d’un test HIPOT conventionnel ?

Un test de tenue en tension réalisé avec des méthodes conventionnelles nécessite des composants de test de grande taille, souvent difficiles à utiliser dans un environnement restreint comme celui d’un PSEM. De plus, ces composants, tels que le transformateur SF6 avec condensateur de couplage, sont très lourds et entraînent des frais de transport considérables.

Comment prépare-t-on un PSEM pour un test à la fréquence de résonance ?

Un test à la fréquence de résonance requiert l’installation d’un transformateur de tension (TT) avec un enroulement de sous-tension renforcé (TP générateur) sur le PSEM. Un TP générateur installé de façon permanente peut servir de transformateur de tension lors d’un fonctionnement classique. Les coûts un peu plus élevés du TP générateur sont normalement amortis avec une seule mesure supplémentaire, étant donné que les frais de transport et d’utilisation du transformateur de test sont évités. Cependant, un TP générateur peut également être connecté au PSEM uniquement pendant la durée du test (veuillez prévoir un temps de refroidissement suffisant entre les tests pour éviter d’endommager le TP générateur).

Combien de sections peuvent être mesurées avec le CPC 100 + CP RC2 ?

Le système de test doit pouvoir compenser la capacité du PSEM pour permettre l’injection de la haute tension via le TP générateur. Plus il y a de sections, plus la capacité à compenser est élevée.

Il est possible de déterminer la puissance d’injection requise à partir de la capacité des sections et du rapport nominal du TP générateur.
Si la puissance d’un ensemble CPC + CP RC2 est insuffisante, il est alors possible d’en utiliser un second afin de doubler la puissance.