Transformateur de puissance
Garantir la fiabilité du fonctionnement des transformateurs de puissance
Lors de la mise en service et pendant son fonctionnement, votre transformateur de puissance doit être en bon état. De nombreux facteurs peuvent influencer la durée de vie prévue de votre transformateur tout au long de son cycle de vie.
Les tests de diagnostic et les systèmes de surveillance des transformateurs fournissent des informations exploitables sur l'état de l'isolation, l'intégrité des enroulements, les performances du changeur de prises et l'activité de décharges partielles.
En combinant les tests hors ligne des transformateurs avec la surveillance en ligne des décharges partielles et des diagnostics diélectriques avancés, vous pouvez identifier les risques à un stade précoce, planifier la maintenance de manière stratégique et prolonger la durée de vie de vos éléments.
Gestion du vieillissement et des risques liés aux transformateurs
Humidité
La présence d'humidité dans l'isolation solide peut résulter du vieillissement du papier, de fuites au niveau des joints du transformateur ou de la respiration. Elle entraîne une diminution de la résistance diélectrique et un vieillissement plus rapide de l'isolation.
Connaître la teneur en humidité vous permet d'effectuer une maintenance conditionnelle, ce qui réduit les pannes et évite les remplacements inutiles.
Influences mécaniques
Les forces de court-circuit, les événements sismiques ou les dommages liés au transport peuvent déformer les enroulements et les composants du circuit magnétique. Des méthodes non invasives, telles que l'analyse de réponse en fréquence par balayage (SFRA) et les mesures d'impédance de court-circuit, permettent de détecter ces défauts à un stade précoce, garantissant ainsi la sécurité et la fiabilité.
Activité des décharges partielles
Les décharges partielles (DP) dans les traversées ou les enroulements indiquent des défauts d'isolation bien avant qu'une panne ne se produise. Nos systèmes de test vous permettent de détecter les décharges partielles à un stade précoce et d'en localiser la source par des moyens acoustiques.
Problèmes d'usure et de contact de l'OLTC
Les changeurs de prises en charge (OLTC) sont des composants soumis à des contraintes électriques et mécaniques. Les mesures de résistance statique et dynamique (DRM) ainsi que les mesures vibro-acoustiques (VAM) vous aident à réaliser une évaluation fiable de leur état.
Diagnostic complet des transformateurs
Les évaluations de l'état des transformateurs de puissance associent des mesures de diagnostic électriques, diélectriques et mécaniques tout au long du cycle de vie de votre transformateur, depuis les tests de réception en usine jusqu'à la mise en service et la maintenance.
3
Véritables tests triphasés sans recâblage
66%
durée des tests avec le TESTRANO 600
19
2
heures avec DIRANA
10
uHz
20
Appareils MPD 800 et UHF 800
Méthodes de mesure des transformateurs de puissance
Mesure de la capacité et du facteur de puissance
Mesure de la capacité et du facteur de puissance/facteur de dissipation
Les mesures de capacité et de facteur de puissance (tan δ) permettent d'évaluer l'état de l'isolation des enroulements et des traversées. Elles quantifient les pertes diélectriques et vous aident à évaluer les performances de l'isolation.
Une augmentation du facteur de dissipation indique une infiltration d'humidité, un vieillissement, une contamination ou une rupture partielle entre les couches capacitives. La détection précoce de ces tendances permet d'éviter la défaillance des traversées et de réduire le risque de coupures de courant. Les résultats facilitent également la maintenance conditionnelle et la conformité aux limites fixées par la Commission Electrotechnique Internationale (IEC) et l'Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE).
Mesure de la résistance d'isolement
Mesure de la résistance d'isolement
Les tests de résistance d'isolement permettent de détecter la présence d'humidité, de contamination et de détérioration de l'isolation des transformateurs avant qu'une panne ne se produise. En analysant l'évolution des valeurs de résistance, de l'indice de polarisation (PI) et du coefficient d'absorption diélectrique (DAR), vous pouvez identifier les effets du vieillissement ou les chemins de fuite qui augmentent le risque de défaillance.
Des tests réguliers facilitent la planification de la maintenance et prolongent la durée de vie de vos éléments. Ils permettent également de réduire les temps d'arrêt imprévus en détectant précocement les faiblesses de l'isolation.
Mesure de la résistance d'enroulement
Mesure de la résistance d'enroulement
Les mesures de résistance d'enroulement permettent de vérifier l'intégrité des conducteurs, ce qui vous aide à identifier les problèmes de contact, les circuits ouverts et les connexions à haute résistance au niveau des enroulements et des chemins du changeur de prises en charge (OLTC).
Les écarts entre les phases ou les positions de prise indiquent un risque de surchauffe ou de problèmes mécaniques. Le test vous aide à valider les données d'usine et facilite le diagnostic du changeur de prises, garantissant ainsi une distribution fiable du courant en charge.
Analyse OLTC
Mesure de la résistance dynamique ou analyse de l'OLTC
Les mesures de résistance dynamique permettent d'évaluer le comportement d'un changeur de prises en charge (OLTC) pendant son fonctionnement, en capturant le courant transitoire généré lors de son déplacement.
Elles révèlent l'usure des contacts, les écarts de synchronisation et les interruptions que les tests statiques ne peuvent pas détecter. L'identification précoce des irrégularités de commutation permet de planifier une maintenance prédictive, évitant ainsi des défaillances graves du commutateur de prises en charge.
VAM
Mesure vibro-acoustique
Les mesures vibro-acoustiques permettent d'évaluer l'état mécanique d'un changeur de prises en charge (OLTC). Cette méthode analyse les signaux de vibration générés lors des commutations.
Les modifications du profil acoustique indiquent une usure des contacts, un désalignement mécanique ou des problèmes d'entraînement. Vous pouvez effectuer ce test en ligne sans mettre le transformateur hors tension. La détection précoce de la dégradation mécanique vous aide à améliorer la fiabilité et à planifier des opérations de maintenance efficaces.
Mesure du TTR
Mesure du rapport de transformation (TTR)
Les tests de rapport de transformation permettent de vérifier l'exactitude du rapport et le déphasage entre les enroulements en détectant les spires en court-circuit, les circuits ouverts et les positions de prise incorrectes. Ces problèmes peuvent affecter la régulation de tension et la coordination des protections.
La comparaison des résultats avec les données figurant sur la plaque signalétique garantit la conformité aux normes de la Commission Electrotechnique Internationale (IEC) et de l'Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE). Ce test permet également de confirmer que le transformateur fonctionne correctement.
Mesure de courant d'excitation
Mesure de courant d'excitation
Des mesures de courant d'exciation permettent d'évaluer l'isolation entre les spires, l'état du circuit magnétique et l'intégrité du changeur de prises en condition de marche à vide.
Des écarts de phase ou des schémas anormaux indiquent des spires en court-circuit, des dommages au noyau ou des problèmes de câblage. Le test fournit un aperçu rapide de l'état du circuit magnétique et complète les diagnostics du rapport de transformation (TTR) et de la résistance d'enroulement.
Mesure de l'impédance de court-circuit / de la réactance de fuite
Mesure de l'impédance de court-circuit / de la réactance de fuite
Les tests d'impédance de court-circuit permettent de détecter les déformations des enroulements pouvant résulter de courants de défaut ou de contraintes liées au transport.
Les variations par rapport aux valeurs d'impédance indiquées sur la plaque signalétique indiquent un déplacement mécanique et peuvent réduire la rigidité diélectrique.
Cette mesure vous aide à garantir la stabilité du transformateur et à vérifier l'intégrité structurelle de l'appareil avant de le remettre en service.
FRSL
Mesure de la réponse en fréquence due aux pertes parasites (FRSL)
La mesure de la réponse en fréquence due aux pertes parasites (FRSL) vous aide à identifier les courts-circuits entre brins et les surchauffes locales. Cette méthode analyse la composante résistive de l'impédance de court-circuit sur une gamme de fréquences.
Une augmentation des pertes parasites aux fréquences élevées révèle des défauts dans les conducteurs en parallèle. Ce test offre des diagnostics avancés, allant au-delà des mesures d'impédance conventionnelles.
Démagnétisation
Démagnétisation
La démagnétisation élimine le magnétisme résiduel du noyau du transformateur après les tests en courant continu (CC) ou d'isolement. Le flux résiduel peut provoquer des courants d'appel élevés et fausser les résultats des diagnostics ultérieurs.
Une démagnétisation contrôlée contribue à protéger le personnel et les équipements pendant la mise sous tension, garantissant ainsi la précision des mesures du courant d'excitation et de l'analyse de la réponse en fréquence de balayage (SFRA).
DFR
Analyse de la réponse en fréquence diélectrique
L'analyse de la réponse diélectrique en fréquence (DFR) permet de déterminer la teneur en humidité des isolants en cellulose et d'évaluer la conductivité de l'huile. L'humidité accélère le vieillissement et réduit la rigidité diélectrique.
Cette méthode modélise le facteur de dissipation sur une large plage de fréquences, fournissant ainsi une évaluation fiable et non invasive de l'état de l'isolation. Les résultats peuvent être utilisés pour étayer les décisions relatives à la gestion de la durée de vie.
SFRA
Analyse de la réponse en fréquence par balayage (SFRA)
L'analyse de la réponse en fréquence par balayage (SFRA) permet de détecter les mouvements mécaniques, la déformation des enroulements et le déplacement du circuit magnétique. Cette méthode compare la réponse en fréquence d'un transformateur à des données de référence.
Même de légers décalages de résonance indiquent des changements structurels suite à des défauts ou au transport, et ce test permet une évaluation très sensible de l'intégrité mécanique sans application de haute tension.
Analyse de transformateurs de courant de traversée
Analyse de transformateurs de courant (CT) de traversée
L'analyse des transformateurs de courant (CT) de traversée vérifie la précision du rapport de transfert, le déphasage, le comportement d'excitation et la classe de protection.
Un mauvais fonctionnement du CT peut entraîner un dysfonctionnement de la protection et endommager les éléments. Les tests du CT de traversée garantissent la conformité aux normes de la Commission Electrotechnique Internationale (IEC) et de l'Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE), assurant ainsi une transmission fiable du signal pour les systèmes de protection.
Analyse PD
Analyse des décharges partielles
Les mesures de décharges partielles (DP) permettent de détecter les défauts d'isolation dans les enroulements et les traversées avant qu'une défaillance catastrophique ne se produise. L'activité des DP indique la présence de vides, de contamination ou de vieillissement entre les potentiels de tension.
La détection précoce des DP réduit le risque de pannes. Ce test sert également aux tests de réception et de maintenance, améliorant ainsi la fiabilité à long terme d'un transformateur.
Localisation des décharges partielles
Localisation des décharges partielles
La localisation des décharges partielles permet d'identifier la source physique exacte des défauts d'isolation, à l'aide de techniques de détection acoustiques ou combinées.
Connaître l'emplacement d'un défaut vous permet de planifier des réparations ciblées et de réduire les risques, en optimisant votre programme de maintenance et en prévenant une détérioration progressive de l'isolation.
Mesures en ligne de la charge électrique
Mesures en ligne des décharges partielles et surveillance temporaire
Les mesures en ligne des décharges partielles (DP) permettent d'évaluer l'état de l'isolation en fonctionnement normal en suivant l'évolution de l'activité des DP au fil du temps.
Une surveillance continue ou temporaire permet de détecter une aggravation des défauts. Elle facilite la maintenance conditionnelle sans nécessiter l'arrêt du transformateur.
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Perspectives
Comment choisir entre le TESTRANO 600 et le CPX 200 ?
Le TESTRANO 600 est un appareil spécialisé dans les essais sur les transformateurs de puissance qui offre les capacités de test les plus complètes. De plus, son système de câblage est optimisé pour des essais rapides sur les transformateurs de puissance.
Le CPX 200 est un outil multifonctionnel qui couvre un large éventail de tests sur les transformateurs de puissance. Si vous devez tester plusieurs éléments, tels que des transformateurs de mesure et des disjoncteurs, le CPX 200 est l'appareil qu'il vous faut.
Est-il possible d'importer des données SFRA provenant de sources tierces ?
Oui, le logiciel PTM dispose d'une fonction d'importation pour les appareils tiers dédiés, ainsi que du format d'échange pour la Commission Electrotechnique Internationale (CEI) et pour CIGRÉ.
Puis-je combiner des mesures de décharge partielle (DP) électriques et acoustiques sur des transformateurs de puissance ?
Oui, c'est un outil très performant qui est souvent utilisé lors de la mesure de la PD en première phase. Le fait de déclencher la localisation acoustique avec le MPD 800 en sélectionnant une source de déclenchement spécifique dans le PRPD rend la localisation encore plus sensible et fiable.
Comment réaliser une mesure du PD dans des environnements soumis à de fortes interférences RF ?
Une solution consiste à utiliser les outils de réduction des perturbations intégrés au MPD 800, tels que le 3PARD. L'utilisation de l'UHF 800 offre une meilleure immunité aux perturbations. Celles-ci se situent à l'intérieur du transformateur dans la plage de fréquence UHF et peuvent déclencher le MPD 800.
Comment puis-je déterminer le taux d'humidité dans l'isolation d'un transformateur ?
Les méthodes traditionnelles reposent sur l'analyse chimique. L'inconvénient est qu'il faut attendre que l'équilibre soit atteint et ouvrir le transformateur pour prélever des échantillons de papier.
Une analyse non invasive de la réponse diélectrique en fréquence (DFR) réalisée avec DIRANA permet d'évaluer la teneur en humidité sans faire appel à un expert et directement sur place.
Quelle est la meilleure méthode pour détecter les déformations de l'enroulement ?
Les contraintes mécaniques dues à des courts-circuits ou au transport peuvent déformer les enroulements. La méthode la plus sensible qui existe est l'analyse de réponse en fréquence par balayage (SFRA)
. Elle compare l'empreinte électrique du transformateur afin de détecter :
- le déplacement des enroulements
- Le déplacement du circuit magnétique
- Dommages mécaniques
La SFRA est non invasive et très sensible, ce qui en fait une norme industrielle pour la vérification de l'intégrité.
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