Diagnostic des traversées : conclusions de tests basés sur la fréquence réalisés sur des traversées de 230 kV
C'est pourquoi il est essentiel de réaliser des évaluations précises de l'état des traversées.
Les tests de routine effectués sur les traversées à l'arrêt se focalisent généralement sur les mesures de capacité et de facteur de puissance sur l'isolement C1 et C2 à la fréquence de service. Bien que ces tests s'avèrent essentiels, ils n'offrent pas toujours la sensibilité suffisante pour faire la distinction entre la dégradation de l'isolement interne et des facteurs externes tels que des problèmes de mise à la terre ou d'installation. Cela pose un réel problème pour les équipes de maintenance, car si un résultat anormal peut indiquer la présence d'un défaut réel, il peut également être le signe de tout autre chose.
Une étude récente portant sur trois traversées OIP de 230 kV a montré comment des tests diélectriques basés sur la fréquence fournissaient les informations supplémentaires nécessaires à la bonne évaluation de chacune des traversées.
Lorsque les résultats des tests de routine donnent lieu à plus de questions que de réponses
L'étude a débuté lors des tests de routine des facteurs de puissance de trois traversées de 230 kV. Les premières mesures à 50 Hz ont retourné des résultats normaux dans les phases A et C, qui se sont toutes deux avérées conformes aux limites acceptables. La phase B, quant à elle, affichait un facteur de puissance beaucoup plus élevé indiquant un problème d'isolement potentiel.
À ce stade, les résultats soulevaient trois questions importantes : la phase B était-elle affectée par la dégradation de l'isolement interne, ou le résultat anormal était-il causé par un problème externe tel qu'une mise à la terre inadéquate ? Pouvait-on vraiment se fier aux résultats apparemment bons concernant les phases A et C ? Ou était-il possible que l'une de ces traversées présente un problème à un stade précoce que le test à 50 Hz ne permettait pas de déceler clairement ?
Difficile de prendre une décision de maintenance sur la seule base de ces résultats. Le fait de remplacer la phase B sans comprendre la cause du problème risquait de représenter une intervention inutile, et partir du principe que les phases A et C étaient en bon état faisait prendre le risque de laisser se développer un problème non détecté. Afin de se faire une idée plus claire de l'état de l'isolement des traversées, les premières mesures à 50 Hz ont été complétées par des tests diélectriques basés sur la fréquence.
Utilisation de la réponse en fréquence pour faire la distinction entre les différents problèmes
Les tests diélectriques basés sur la fréquence permettent d'évaluer la réponse d'isolement sur une gamme de fréquences de test plutôt qu'en un seul point. Ainsi, ils fournissent un aperçu plus détaillé de l'état de l'isolement, dans la mesure où différents mécanismes de dégradation influencent la réponse diélectrique de différentes manières. L'analyse des valeurs de facteur de puissance sur des fréquences allant de 1 Hz à 500 Hz permet aux techniciens d'identifier différents modèles de réponse correspondant à des types de problèmes distincts.
Dans notre cas, l'analyse de la réponse en fréquence a révélé que les trois traversées présentaient trois états clairement différents.
Phase B : dégradation de l'isolement interne
La traversée de la phase B affichait un facteur de puissance très élevé à 1 Hz, supérieur à 7 % après correction de la température. À mesure que la fréquence de test augmentait, le facteur de puissance baissait, jusqu'à atteindre une valeur très faible à 50 Hz. Ce modèle de réponse caractéristique, représenté par une courbe qui chute fortement, est un indicateur important de la détérioration de l'isolement interne.
Ce type de réponse est généralement associé à l'infiltration d'humidité dans l'isolement en papier ou à une dégradation importante de l'huile. Une dépendance à la tension supplémentaire observée pendant les mesures a permis d'étayer ce diagnostic. Des tests réalisés après le remplacement de la traversée de la phase B ont confirmé que la réponse diélectrique anormale avait disparu.
Phase A : problème de mise à la terre ou d'installation
Si la traversée de la phase A semblait en bon état lors des tests à 50 Hz, la courbe de réponse en fréquence a révélé des pertes diélectriques élevées à des fréquences supérieures. Cela suggérait que le résultat anormal était dû à un facteur externe plutôt qu'à une dégradation de l'isolement interne. Dans de nombreux cas, ce type de réponse indique un problème de mise à la terre entre la bride de la traversée et le réservoir du transformateur.
Après l'installation d'une tresse de masse temporaire, les pertes diélectriques étaient revenues à des niveaux normaux. Cela a permis de confirmer que le problème était lié à la mise à la terre et non à l'isolement lui-même.
Phase C : isolement en bon état
La traversée de la phase C affichait une courbe de réponse en fréquence plate et stable tout au long des tests. Le facteur de puissance à 1 Hz, corrigé en fonction de la température, est resté nettement inférieur aux seuils d'étude types. Cette réponse est cohérente avec un isolement sec et non contaminé et une installation correcte. En d'autres termes, les tests basés sur la fréquence ont permis de démontrer que la phase C affichait des valeurs conformes à 50 Hz et que la traversée était en bon état.
Indications pratiques de ce cas
Ce diagnostic basé sur la fréquence ne permet pas seulement d'identifier un défaut. Il permet d'évaluer chaque traversée de façon plus précise. Diego a explicitement abordé ce rôle d'aide à la prise de décisions dans son compte rendu, soulignant le fait que la fréquence n'entraîne pas nécessairement un changement de décision, mais permet de renforcer les arguments en la faveur du choix envisagé.
Trois enseignements pratiques se démarquent.
Tout d'abord, les résultats à basse fréquence peuvent fournir une indication plus claire de la dégradation de l'isolement interne que les tests à la fréquence de ligne seuls. Une augmentation significative du facteur de puissance à environ 1 Hz est souvent associée à l'infiltration d'humidité ou au vieillissement avancé à l'intérieur de l'isolement.
Ensuite, la forme de la courbe de réponse en fréquence peut aider à faire la distinction entre les problèmes d'isolement interne et les problèmes externes tels que les erreurs de mise à la terre ou d'installation. Cette distinction est importante, car les actions correctives sont complètement différentes.
Enfin, comparée à un seul résultat acceptable à 50 ou 60 Hz, une réponse stable tout au long des tests permet de confirmer de façon plus catégorique que l'isolement est en bon état.
En cas de résultats anormaux, ces informations permettent aux techniciens de comprendre la cause probable de tels résultats et de prendre des décisions de maintenance en toute confiance.
Des décisions appuyées par les données de diagnostic
Des études comme celle-ci démontrent l'intérêt de combiner des tests d'isolement classiques avec des diagnostics basés sur la fréquence. Si les mesures standard à 50 ou 60 Hz restent une partie essentielle de l'évaluation des traversées, elles ne fournissent pas toujours suffisamment d'informations en cas de résultats imprécis. Les tests basés sur la fréquence permettent d'étendre le diagnostic, ce qui aide les techniciens à faire la distinction entre la dégradation de l'isolement interne et des influences externes et à évaluer l'état des traversées de façon plus précise.
Ils sont alors en mesure de prendre des décisions de maintenance plus sereinement, ce qui réduit le risque de remplacements inutiles et permet aux gestionnaires d'équipements de s'assurer que les interventions prévues sont vraiment nécessaires.
La modification de la fréquence de test ne se substitue pas aux méthodes de test établies. Elle vient compléter les informations disponibles pour faciliter la gestion des équipements.
En savoir plus sur les diagnostics des traversées basés sur la fréquence
Les diagnostics d'isolement basés sur la fréquence permettent de mieux comprendre l'état des traversées et peuvent révéler des problèmes naissants que les tests de routine ne permettent pas toujours de détecter clairement.
Pour en savoir plus sur la façon dont cette approche peut améliorer la prise de décisions de maintenance, découvrez comment le système de test TRAX permet de réaliser des diagnostics d'isolement basés sur la fréquence sur les équipements de transformateur.
