Solutions de test et de surveillance de transformateurs

Les décisions de maintenance (ou de remplacement) relatives à un transformateur doivent s'appuyer sur l'état de l'isolation de l'unité et sur la charge prévue. L'ajout de quelques années d'exploitation à la durée de vie prévue d'un transformateur (ou générateur, ou câble) en optimisant son état de fonctionnement grâce à des données de diagnostic fiables, permet au propriétaire de l'équipement de réaliser des économies considérables. 

Le propriétaire d'un transformateur peut également utiliser la technologie FDS pour évaluer l'état et le vieillissement de l'isolation des traversées, des TC, des TT et d'autres composants.
La durée de vie des transformateurs d'alimentation ou de distribution commence par une évaluation électromécanique, électromagnétique, diélectrique et thermique du transformateur pendant les essais de réception en usine (FAT).

Tout au long de sa durée de vie, un transformateur est soumis à de nombreux facteurs et contraintes qui peuvent plus ou moins affecter sa fiabilité et son fonctionnement. Par conséquent, les gestionnaires d'équipements et d'exploitation définissent des stratégies de maintenance et de test spécifiques pour surveiller, évaluer et déterminer l'état d'un transformateur. Une stratégie proactive de test et de surveillance favorise la longévité des transformateurs, assurant ainsi une opération sûre et continue, ainsi qu'une résilience en cas de conditions transitoires inattendues du système. 

Le rapport de transformation est généralement le premier test effectué sur un transformateur.  Il s'agit d'un test de réussite/échec. Si un transformateur échoue au test, il est probable que des problèmes importants doivent être résolus avant d'effectuer d'autres tests.  Si le transformateur réussit le test de rapport de transformation, la résistance des enroulements est logiquement le test suivant, car il est nécessaire de vérifier l'intégrité mécanique des connexions dans le transformateur, la traversée et les changeurs de prises.  Un déséquilibre de résistance peut provoquer une dégradation plus rapide du transformateur.  N'oubliez pas de démagnétiser le transformateur après les tests de résistance des enroulements !  La magnétisation résiduelle peut provoquer de grands courants d'appel lorsque le transformateur est sous tension, ce qui peut entraîner un déclenchement intempestif et coûteux des systèmes de protection, et ainsi vous faire perdre du temps. De plus, la magnétisation résiduelle peut affecter les résultats des tests de SFRA, de rapport et de courant d'excitation.

Un test de rapport de transformation pour transformateur vérifie le principe fondamental de fonctionnement et de conception d'un transformateur. Il valide les informations de la plaque signalétique et le phénomène de conversion d'énergie électromagnétique. Le test est également simplement appelé test de rapport de transformation. Un test TTR est effectué par un ratiomètre (testeur de rapport). Un test TTR doit être effectué pour confirmer la capacité du transformateur à réguler automatiquement la tension à différentes positions de prise d'un OLTC (changeur de prise sous tension) et également pour confirmer qu'un changeur de prise hors tension (DETC) est correctement positionné et qu'il n'y a pas de connexions d'enroulement court-circuitées. Le ratiomètre fournit des relevés pratiques et précis des rapports et des polarités des transformateurs de puissance. Un test de rapport de transformation du transformateur fonctionne selon les mêmes phénomènes électromagnétiques fondamentaux que le transformateur. La différence est que le test TTR utilise généralement un signal d'excitation CA à basse tension (BT) (< 250 V CA) sur une base par phase ou comme excitation simultanée triphasée et mesure la tension induite dans l'enroulement opposé. Lorsque le signal d'excitation est appliqué sur l'enroulement HT et que la mesure est effectuée du côté BT, le processus est appelé test de rapport ABAISSEUR. Bien que le test puisse être effectué en excitant l'enroulement BT et en mesurant la tension induite sur l'enroulement HT, il s'agit du test de rapport ÉLÉVATEUR.

L'humidité qui s'accumule dans le système d'isolation d'un transformateur de puissance affecte différentes propriétés :

• Limite la capacité de charge, car plus les niveaux d'humidité sont élevés, plus la température à laquelle des bulles peuvent se créer est faible
• Réduit la rigidité diélectrique de l'huile, ce qui a un effet direct sur les propriétés d'isolation
• Accélère le vieillissement de l'isolant cellulosique, ce qui réduit sa résistance mécanique et sa durée de vie en conséquence

La réponse en fréquence diélectrique (DFR ou FDS) est la seule méthode fiable pour déterminer la teneur en humidité dans l'isolant solide des transformateurs de puissance et de distribution. Ce test n'est ni invasif ni destructif. Les tests tan delta/facteur de puissance à fréquence de ligne (50 ou 60 Hz) donnent généralement des résultats erronés en raison des effets de la température. L'analyse de l'huile ne donne pas non plus des résultats fiables, car l'humidité réside principalement dans l'isolant solide.