Analyse de classification et de traitement des défauts courants du transformateur

En tant qu'équipement de base pour la conversion et le transport d'énergie dans le système électrique, les transformateurs sont essentiels pour garantir une alimentation électrique stable et efficace, largement utilisés dans le transport d'énergie, la production industrielle et la distribution d'énergie urbaine.

 

En tant qu'entreprise axée sur la R&D, la production, la vente et l'installation d'équipements électriques, GNEE ELECTRIC possède une expérience approfondie dans le domaine des transformateurs, fournissant des produits de haute qualité-.huile-immergéeettransformateurs-de type secainsi que des solutions complètes dans plus de 160 pays et régions.

 

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Cet article se concentre sur la classification, les causes et les principaux points de traitement des défauts courants des transformateurs de puissance immergés dans l'huile, aidant ainsi les praticiens de l'industrie à identifier et à gérer les défauts de manière scientifique, à prolonger la durée de vie des transformateurs et à garantir un fonctionnement sûr du système électrique.

 

 

Les transformateurs de puissance immergés dans l'huile-, le type le plus largement utilisé dans les systèmes électriques, présentent des défauts principalement divisés en catégories internes et externes. Les défauts internes peuvent être classés en défauts thermiques et électriques par nature, avec des dangers et des manifestations distincts-une classification précise est essentielle pour une gestion efficace.

 

(I) Défauts internes : défaillances des composants principaux à l'intérieur du réservoir

Des défauts internes se produisent à l’intérieur du réservoir du transformateur, impliquant les enroulements, les noyaux de fer et les changeurs de prises. Ils sont hautement dissimulés et dangereux, pouvant causer des dommages aux équipements et des pannes de courant s'ils ne sont pas traités rapidement. Les principaux types comprennent :

• Court-circuit interphase: Causée par le vieillissement de l'isolation ou la déformation des enroulements, elle génère instantanément une chaleur massive, endommageant l'isolation et les enroulements.
• Tournez-vers-Tournez en court-circuit :Un défaut courant d'enroulement entraînant une surchauffe locale, une détérioration de l'huile et un éventuel grillage de l'enroulement.
• Défaut à la terre : Enroulements ou fils mis à la terre à travers la coque, générant un courant homopolaire-et risquant une rupture d'isolation.

 

(II) Défauts externes : défaillances d'accessoires à l'extérieur du réservoir

Des défauts externes se produisent sur les traversées isolantes et leurs câbles, plus faciles à diagnostiquer mais capables de déclencher des défauts internes s'ils sont négligés. Les principaux types comprennent :

• Défaut de la bague d'isolation: Contournement ou casse dû au vieillissement, à la pollution ou à la foudre, provoquant des courts-circuits à la terre.
• Défaut de plomb :Défauts interphases générant des arcs électriques qui enflamment l’huile du transformateur et induisent des pannes internes.

 

(III) Défauts internes thermiques ou électriques

Les défauts internes sont classés par nature, identifiables via l'analyse des gaz dissous dans l'huile et la surveillance de l'isolation :

 

1. Défauts thermiques

Causé par un mauvais contact, une surcharge ou une mauvaise dissipation thermique, se manifestant par une surchauffe locale.

 

Classés par gravité :

• Léger (inférieur à 150 degrés) : problèmes de contact mineurs, gérables via une inspection quotidienne.
• Basse-Température (150 - 300 degrés) : léger vieillissement de l'isolation, nécessitant des contrôles rapides de la source de chaleur.
• Température moyenne-(300 - 700 degrés) : vieillissement accéléré de l'isolation, nécessitant un arrêt et le remplacement des composants.
• Température élevée-(au-dessus de 700 degrés) : grave, provoquant un grillage des enroulements et une carbonisation de l'huile, nécessitant un arrêt immédiat.

 

2. Défauts électriques

Causée par la dégradation de l'isolation sous des champs électriques élevés, classée par densité d'énergie de décharge :

• Décharge partielle : Faible consommation d'énergie, érodant l'isolation au fil du temps et entraînant une panne.
• Décharge d'étincelles : énergie moyenne, endommageant l'isolation locale et risquant de-tourner en-court-circuit.
• Décharge d'arc à haute-énergie : grave, générant des arcs à haute-température qui brûlent les composants principaux.

 

 

 

Combinés à l'expérience opérationnelle de GNEE ELECTRIC, vous trouverez ci-dessous les détails clés de 7 défauts courants, y compris les causes, les dangers et les mesures de manipulation.

 

(I) Court-circuit-Défaut de circuit

Défaut le plus urgent, impliquant des courts-circuits en sortie, des courts-circuits internes à la terre ou entre phases, provoqués par le vieillissement de l'isolation, la foudre ou des défauts de ligne. Le courant de court-circuit (des dizaines de fois la valeur nominale) et la force électrodynamique provoquent une surchauffe de l'isolation et une déformation de l'enroulement.

 

Manipulation : Arrêtez immédiatement, coupez l'alimentation, détectez la déformation des enroulements via des tests, nettoyez les points de défaut, réparez les déformations mineures ou remplacez les enroulements gravement endommagés avant la remise en service.

 

(II) Défaut de décharge

Un défaut électrique principal, endommageant continuellement l'isolation via un bombardement direct de particules et une corrosion chimique due aux gaz générés par la décharge-(chaleur, ozone). Causé par une mauvaise isolation, l’humidité ou la détérioration de l’huile.

 

Manipulation : localisez les points de décharge en effectuant des tests, nettoyez et renforcez l'isolation faible, remplacez les composants endommagés et l'huile détériorée dans les cas graves.

 

(III) Défaut d'isolation

La principale cause du vieillissement des transformateurs, impliquant l’isolation solide et liquide :

• Isolation solide (papier isolant, panneaux) : à base de cellulose-, avec un degré de polymérisation (13 000 neuf, 150-200 en fin de vie-) déterminant la durée de vie. Le vieillissement réduit la résistance et génère des sous-produits nocifs.
• Isolation liquide (huile de transformateur) : se dégrade par pollution (humidité/impuretés) ou par oxydation, réduisant ainsi les performances d'isolation et de dissipation thermique. Suivez la « règle des 6 degrés » de la CEI : la durée de vie de l'isolation de classe A est réduite de moitié à chaque augmentation de 6 degrés (80 à 140 degrés).

 

Manipulation : testez régulièrement les performances de l'isolation, remplacez les composants vieillissants et l'huile détériorée, contrôlez la température/l'humidité et évitez les surtensions.

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(IV) Défaut du noyau de fer

Troisième défaut le plus courant, causé par une mauvaise mise à la terre (une mise à la terre multi-points forme un courant de circulation) en raison d'une négligence d'installation/de fabrication, de débris métalliques ou d'humidité. Cela provoque une surchauffe locale, une détérioration de l'huile et un déclenchement des relais gaz.

 

Manutention : Inspecter la mise à la terre, éliminer les débris/boues, remplacer les composants humides et réparer les pièces usées ; remplacer les tôles d'acier au silicium fondues si nécessaire.

 

(V) Défaut du changeur de prise

Affecte la régulation de tension, divisée en types hors-charge et sous-charge. Les défauts incluent un mauvais contact, un blocage mécanique, des problèmes d'isolation et un déphasage-de-, entraînant une surchauffe ou un déclenchement.

 

Manipulation : Nettoyez les contacts, ajustez la pression, corrigez la numérotation, réparez les mécanismes de commutation et assurez la synchronisation triphasée.

 

(VI) Défaut de fuite

Causé par de mauvaises étanchéités ou des soudures, courantes dans les transformateurs immergés dans l'huile (27 points d'étanchéité, 20 m de soudures pour les unités de 31 500 KVA). Les fuites d’air provoquent l’humidité de l’isolation ; Une fuite d’huile risque de provoquer une panne de l’équipement.

 

Manutention : Inspectez les joints/soudures, remplacez les joints défectueux, réparez les fuites et maintenez les niveaux d'huile.

 

(VII) Défaut d'électrification du débit d'huile

Électricité statique provenant du flux de pétrole, avec des signaux de décharge de 2 à 3 ordres de grandeur supérieurs à la normale. Détecté avec la pompe submersible allumée (même sans alimentation).

 

Manipulation : contrôlez la vitesse de la pompe, purifiez l’huile et assurez un débit d’huile fluide.

 

 

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