7 tests de routine pour un transformateur de type sec-à effectuer lors de la mise en service

Chaque transformateur de distribution de type sec-doit subir un ensemble défini detests de routineavant d'être connecté au réseau. Ces tests, mandatés parCEI 60076-1etCEI 60076-11, vérifiez que les caractéristiques électriques, mécaniques et d'isolation du transformateur répondent aux spécifications de conception.

 

Sauter ou se précipiter dans ces sept tests de routine-sur les transformateurs de type sec peut entraîner :

• Défauts internes non détectés des enroulements qui évoluent vers des pannes catastrophiques
• Rupture d'isolation sous tension de fonctionnement
• Rapports de tension incorrects provoquant des dommages à l'équipement en aval
• Vieillissement prématuré dû à des-pertes excessives à vide

 

En savoir plus sur les transformateurs secs GNEE-

 

GNEE effectue chacun de ces sept tests de routine sur chaque transformateur de type sec-avant qu'il ne quitte notre usine, et nous recommandons fortement aux ingénieurs de mise en service de répéter ou de vérifier les mesures clés sur site.

 

Les 7 tests de routine pour un transformateur de type sec-pendant la mise en service

 

 

 

Letest de routine diélectriqueapplique une forme d'onde CA haute tension-à chaque enroulement tandis que tous les autres enroulements, le noyau, le cadre et le boîtier sont connectés à la terre.

 

• Procédure d'essai :Une tension sinusoïdale à la fréquence nominale est appliquée pendant 60 secondes entre l'enroulement testé et tous les composants mis à la terre.
• Critères d'acceptation :Le test est réussi sipas de panne, de contournement ou de décharge partiellese produit pendant les 60 secondes d’application complètes.
• Formule de tension d'essai :Pour les transformateurs de type sec-, la tension d'essai appliquée est généralement de 2 × la tension nominale + 1 000 V, ajustée selon le tableau CEI 60076-3 correspondant pour la tension Um la plus élevée de l'équipement.

 

Ce test valide que le système d'isolation solide du transformateur -, qu'il soit en résine coulée ou imprégné de VPI -, peut résister aux surtensions transitoires qui peuvent survenir lors des opérations de commutation ou des coups de foudre.

 

Tests diélectriques -Test de tenue à la tension de source séparée-

 

Letest de routine de tension induitesoumet le transformateur à deux fois sa tension nominale aux bornes de l'enroulement secondaire, l'enroulement primaire étant laissé ouvert.

 

• Durée de l'essai :60 secondes à pleine tension de test à deux fois la fréquence nominale.
• Séquence de rampe :La tension commence en dessous d'un-tiers de la valeur totale du test, augmente rapidement et à la fin, elle est rapidement réduite en dessous d'un-tiers avant la déconnexion.
• Exigence de fréquence :Deux fois la fréquence nominale est appliquée pour éviter la saturation du noyau magnétique tout en doublant la tension.

 

Tout échec lors de ce test - tel quedécharge partielle, couronne audible ou perforation de l'isolant- indique un grave défaut d'isolation de l'enroulement qui doit être corrigé avant que le transformateur puisse être mis sous tension en toute sécurité.

 

Test de tension induite

 

 

Letest de routine de mesure du rapport de tensiongarantit que le transformateur fournira la tension secondaire correcte à chaque position de prise.

• Méthode:Mesure potentiométrique, phase par phase, entre les bornes correspondantes de chaque paire de bobinages.
• Vérification du changeur de prises :La mesure doit être répétée àtoutes les positions du changeur de prisespour confirmer que chaque étape produit le rapport de tension correct.
• Vérification de la polarité et du groupe vectoriel :La désignation du groupe de connexion (par exemple, Dyn11, Yyn0) doit correspondre aux données de la plaque signalétique.

 

Mesure du rapport de tension et contrôle de polarité/connexions

 

L’écart acceptable par rapport au ratio nominal est généralement :

Appuyez sur Position	Déviation maximale du rapport
Robinet nominal (principal)	±0.5%
Toutes les autres positions de prise	±1.0%

 

Les écarts dépassant ces limites suggèrentspires court-circuitées, connexions d'enroulement incorrectes ou désalignement du changeur de prises. Chez GNEE, nous testons chaque transformateur à chaque réglage de prise et enregistrons les résultats dans le rapport de test final qui accompagne chaque expédition.

 

 

Cetest de routine pour vérifier l'efficacité d'un-transformateur de type secmesure les performances magnétiques du noyau en alimentant l'enroulement secondaire à la tension et à la fréquence nominales tandis que le primaire reste ouvert.

• Paramètres de mesure :Courant sans-charge (courant d'excitation), sans-pertes de charge (pertes de fer) et valeur moyenne et efficace de la tension appliquée.
• Tolérance de fréquence :La fréquence des tests ne doit pas s'écarter de plus de ± 1 %.
• Correction de l'onde sinusoïdale :Si les valeurs de tension moyenne et efficace diffèrent, la perte à vide mesurée-doit être corrigée en conditions d'onde sinusoïdale-parCEI 60076-1 Annexe A.
• Moyenne :Le courant à vide-de charge est la moyenne arithmétique de trois lectures d'ampèremètre à valeur efficace-.

 

Mesure sans-courant de charge et sans-perte de charge

 

Un courant à vide-ou des pertes élevés par rapport aux références d'usine peuvent indiquer :

• Isolation de stratification du noyau dégradée (possible lors de dommages liés au transport)
• Pénétration d'humidité dans le système d'isolation
• Défauts de fabrication dans l'assemblage du noyau

 

Les transformateurs de type sec-de GNEE sont conçus pourfaibles pertes à vide-de charge, respectant ou dépassant les classes d'efficacité définies par les réglementations énergétiques régionales. La mesure à vide-de charge de chaque unité est documentée dans le certificat de test.

 

 

La mesure de la résistance des enroulements doit être effectuée lorsque les enroulements sont à température ambiante sans alimentation pendant une période suffisamment longue pour atteindre cette condition. Les mesures doivent être effectuées en courant continu entre bornes selon la séquence U-V ; V-W ; WU.

La température ambiante doit également être mesurée. Il s'agit de la valeur moyenne de trois mesures effectuées par des capteurs thermiques appropriés.

 

5.1 Mesure de la résistance des enroulements HT

La mesure de la résistance des enroulements HT doit être effectuée en mesurant simultanément la tension et le courant. Le voltmètre et l'ampèremètre doivent être connectés comme suit :

• Les bornes du voltmètre doivent être connectées au-delà des câbles de courant ;
• Le courant ne doit pas dépasser 10 % du courant nominal de l'enroulement ;
• La mesure doit être effectuée une fois que la tension et le courant sont stables.
• Sauf accord contraire, le bobinage HT sera raccordé sur la prise principale.

 

5.2 Mesure de la résistance des enroulements BT

La mesure de la résistance des enroulements BT doit être effectuée en mesurant simultanément la tension et le courant.

Le voltmètre et l'ampèremètre doivent être connectés comme suit :

• Les bornes du voltmètre doivent être connectées au-delà des câbles de courant ;
• Le courant ne doit pas dépasser 5 % du courant nominal de l'enroulement ;
• La mesure doit être effectuée une fois que la tension et le courant sont stables.

 

 

 

Ce test de routine détermine leimpédance de court-circuit-du transformateur, paramètre critique pour la coordination des dispositifs de protection et le calcul des courants de défaut présumés.

• Procédure:Un enroulement est court-circuité- tandis qu'une tension est appliquée à l'autre enroulement jusqu'à ce que le courant nominal circule.
• Mesures :La tension d'entrée (proportionnelle à l'impédance), la puissance d'entrée (perte de charge) et le courant sont enregistrés.
• Correction de température :Les pertes de charge sont corrigées à une température de référence de 75 degrés pour comparaison avec les valeurs garanties.

 

Schéma de connexion pour la mesure des pertes en court-circuit-

 

L'impédance de court-circuit-mesurée est normalement exprimée en pourcentage de l'impédance nominale :

Puissance nominale du transformateur	Plage d'impédance typique (% Z)
Inférieur ou égal à 630 kVA	4.0% – 4.5%
800 – 1 600 kVA	5.0% – 6.0%
Supérieur ou égal à 2 000 kVA	6.0% – 8.0%

 

La tolérance d'impédance parCEI 60076-1est ±10% de la valeur déclarée. Un écart au-delà de cette bande peut indiquer une déformation de l'enroulement, un déplacement du noyau ou une géométrie d'enroulement incorrecte -, qui doivent tous être étudiés avant la mise sous tension.

 

 

Toutes les méthodes de mesure de PD sont basées sur la détection des impulsions de courant PD i(t) circulant dans les condensateurs connectés en parallèle Ck (condensateur de couplage) et Ct (capacité de l'objet à tester) via la mesure de l'impédance Zm.

 

Le circuit équivalent de base pour les mesures PD est présenté sur la figure.

 

Circuit de test pour mesure sans prise capacitive

 

Où:

• PDS=système PD
• Ck=condensateur de couplage
• Ct=capacité de l'objet de test
• Connexion de la source de tension Z =
• Zm=impédance de mesure

 

L'impédance de mesure Zm peut être connectée soit en série avec le condensateur de couplage Ck, soit avec la capacité de l'objet à tester Ct. Les impulsions de courant PD sont générées par des transferts de charge entre le condensateur connecté en parallèle Ck (condensateur de couplage) et Ct (capacité de l'objet à tester).

 

Les normes CEI et IEEE actuelles ont toutes deux établi des règles pour mesurer et évaluer les signaux électriques provoqués par des décharges partielles ainsi que des spécifications sur l'amplitude admissible. L'approche CEI du traitement du signal électrique enregistré est différente de l'approche IEEE.

 

L'IEC transforme le signal en une charge électrique apparente généralement mesurée en picocoulombs (pC), tandis que l'IEEE transforme le signal en une tension d'interférence radio (RIV), généralement mesurée en microvolts (µV). L'utilisation de la méthode RIV-pour la détection du signal PD- sera abandonnée, bien que la norme IEEE n'ait pas encore été officiellement approuvée.

 

La détection de la charge apparente dans le PC est la méthode préférée actuellement utilisée dans la norme IEEE. C57.113.

 

Pour la détection de la charge apparente, l'intégration des impulsions de courant PD-i(t) est requise.

 

L'intégration des impulsions de courant PD peut être effectuée soit dans le domaine temporel (oscilloscope numérique), soit dans le domaine fréquentiel (filtre passe-bande-). La plupart des systèmes PD disponibles sur le marché effectuent une « quasi-intégration » des impulsions de courant PD dans le domaine fréquentiel à l'aide d'un filtre « large-bande » ou « bande étroite-».

 

Les impulsions de courant PD circulant – générées par une source PD externe (dans le circuit de test) ou par une source PD interne (dans le système isolant du transformateur) – ne peuvent être mesurées qu'au niveau des traversées du transformateur.

 

La capacité de traversée C1 représente le condensateur de couplage Ck, qui est connecté en parallèle avec la capacité Ct (objet de test=capacité totale du système d'isolation du transformateur).

 

 

Lesept tests de routine pour un transformateur de type sec-pendant la mise en servicene sont pas des formalités facultatives -, ce sont des contrôles de qualité essentiels qui vérifient l'intégrité des équipements, garantissent la sécurité du personnel et protègent la réputation de votre projet. Depuisessais de tenue diélectrique et de tension induiteàmesures de résistance d'enroulement et d'impédance de court-circuit-, chaque test révèle des modes de défaillance potentiels spécifiques avant qu'ils ne se transforment en désastres opérationnels.

 

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