Analyseurs de réponse en fréquence série FRAX
Plage dynamique élevée et grande précision
Il permet la détection des modifications électromécaniques les plus subtiles dans le transformateur
Outils logiciels d’analyse avancée faciles à utiliser
Sélectionnez et désélectionnez facilement plusieurs balayages et séries de balayages pour des comparaisons entre phases ou par rapport à des mesures de courant antérieures. L’analyse avancée et les formules personnalisables permettent une prise de décision fiable concernant le diagnostic et l’éventuelle élimination du transformateur.
L’analyseur SFRA le plus petit du marché
Les analyseurs FRAX pèsent à peine 1,8 kg, batterie comprise, pour un encombrement de 25 cm x 17 cm x 5 cm, selon le modèle. Transport facile dans une mallette pratique pouvant contenir les câbles et l’analyseur
Matériel conçu pour garantir des connexions reproductibles
Des points de connexion avec code de couleurs et des tresses de terre réglables avec pinces larges garantissent des connexions cohérentes, quelle que soit la personne qui utilise l’équipement. Les variations de courbe dues à des problèmes de connexion sont ainsi pratiquement éliminées.
Conforme aux normes internationales pour les tests SFRA
Mesures de réponse en fréquence (SFRA) conformes aux normes CEI 60076-18, IEEE C57.149, etc.
À propos du produit
Les analyseurs de réponse en fréquence (SFRA) FRAX99, FRAX101 et FRAX150 sont les plus petits et les plus robustes de leur catégorie. Ils détectent des problèmes électriques et mécaniques potentiels dans les transformateurs de puissance qui peuvent passer inaperçus avec d’autres méthodes.
Conformes à toutes les normes internationales pour les mesures de réponse en fréquence, ces analyseurs innovants offrent une plage dynamique plus étendue et une meilleure précision que tous les autres instruments comparables actuellement disponibles. Par ailleurs, pour les connexions au transformateur, ils utilisent une technologie de câblage spéciale qui garantit la répétabilité des résultats.
La série FRAX fonctionne en appliquant un signal test de fréquence de balayage au transformateur et en surveillant sa réponse. La signature ainsi obtenue est comparée à une signature de référence pour le même transformateur. Cette comparaison peut révéler une grande variété de défauts. Il peut s’agir notamment de déformations et de déplacements des enroulements, de spires en court-circuit et d’enroulements ouverts, de structures de fixation desserrées ou cassées, de problèmes de connexion ou de mouvements du noyau et d’une hernie de la circonférence.
La série FRAX de Megger intègre un puissant logiciel d’analyse avancée et d’aide à la décision. Outre la traditionnelle représentation de l’amplitude en fonction de la fréquence/phase, ce logiciel propose également une vue de l’impédance ou admittance en fonction de la fréquence qui fait de l’analyseur un outil puissant adapté à de nombreux types de transformateurs.
La plage de fréquence de test des analyseurs FRAX s’étend de 0,1 Hz à 25 MHz et peut être définie pour chaque test en fonction des besoins de l’application. Par défaut, le nombre de points de test utilisés pour chaque balayage de fréquence est 1 046, mais peut être paramétré sur une valeur supérieure, jusqu’à 32 000. Le temps de mesure typique est de 64 secondes, mais un mode rapide permet d’obtenir des résultats en seulement 37 secondes.
Peu encombrants et faciles à transporter, avec une plage de température d’utilisation variant entre -20 et +50 °C, les analyseurs de réponse en fréquence FRAX sont parfaits pour une utilisation sur le terrain. Ils sont fournis avec un câble de terre, quatre jeux de tresses de 3 m, deux pinces-étaux, des câbles de connexion de 9 m ou 18 m, un guide de l’utilisateur et le logiciel pour Windows.
La série FRAX est constituée de trois modèles :
- FRAX099 : alimentation sur batterie en option, connectable à un ordinateur portable externe avec un câble USB standard pour le contrôle et l’analyse des données
- FRAX101 : alimentation sur batterie en option, prend en charge les connexions Bluetooth et USB standard pour le contrôle et l’échange de données avec un ordinateur portable externe, intègre un détecteur de boucle de terre
- FRAX150 : fonctionne sur secteur, intègre un ordinateur doté d’un écran couleur de haute résolution dont le puissant rétroéclairage facilite la lecture, même en plein soleil, ainsi qu’un détecteur de boucle de terre
Caractéristiques techniques
- Test type
- Circuit breaker analyser
Dépannage
Débranchez les câbles USB du FRAX et de votre ordinateur,assurez-vous qu’aucun corps étranger ne se trouve dans les câbles ou les ports de connexion, puis rebranchez-les. Démarrez le logiciel FRAX. Connectez-vous à l’appareil en sélectionnant « Connect » (Se connecter) dans le menu « File » (Fichier), puis cliquez sur le bouton « Connect » (Se connecter) à droite de la fenêtre ou en utilisant la touche F7. Si les connexions sont correctement établies, le nom de la fenêtre passe de « FRAX (Disconnected) » (FRAX (Déconnecté)) à « FRAX (Connected) » (FRAX (Connecté)). Si la connexion ne fonctionne pas, un message d’erreur vous indiquera la marche à suivre. Le fait de sélectionner le numéro de port recommandé, accompagné d’un symbole vert, permet généralement de corriger les problèmes de connexion.
Le FRAX 101 est doté d’une antenne Bluetooth intégrée de classe 1 et est livré avec un adaptateur Bluetooth USB de classe 1 pour votre ordinateur. Nous vous recommandons de toujours utiliser cet adaptateur, car la plupart des ordinateurs sont équipés uniquement de la technologie Bluetooth de classe 2, dont la portée est limitée et qui n’est pas adaptée aux environnements de postes électriques. Pour installer l’adaptateur Bluetooth, installez le logiciel associé avant d’insérer l’adaptateur dans votre PC. Si vous insérez l’adaptateur avant d’installer le logiciel, vous devrez peut-être désinstaller puis réinstaller le logiciel ou le pilote Bluetooth. Lors de la première connexion au FRAX, vous devez mettre le FRAX 101 sous tension et ajouter un nouveau périphérique Bluetooth dans le menu Windows. Il doit apparaître sous le nom Megger FRAX 101 et le code d’appariement est « 0000 ». Une fois l’appariement terminé, vous pouvez vous connecter au FRAX 101 dans le logiciel FRAX.
Nous vous recommandons d’utiliser l’adaptateur Bluetooth fourni avec le FRAX 101, car le Bluetooth intégré à un PC a une portée limitée et n’est pas adapté aux environnements de postes électriques. Dans les postes bruyants, il est préférable d’établir la connexion au FRAX lorsque l’appareil est à proximité de votre PC. Vous pouvez ensuite le déplacer vers le haut du transformateur ou l’éloigner si nécessaire. Il est plus facile de maintenir une connexion une fois qu’elle est établie que de se connecter pour la première fois à de plus grandes distances. Par ailleurs, si l’antenne Bluetooth USB est insérée dans un autre port USB de votre PC, cela peut changer le port COM utilisé par le Bluetooth pour se connecter. Vérifiez le port COM avant de procéder à la connexion.
Une tension de sortie faible révèle généralement un court-circuit entre la pince du générateur de signaux et la pince de mesure. Vérifiez toutes les connexions et tous les points de connexion pour vous assurer de l’absence de mise à la terre ou de court-circuit indésirable.
Vous devez vérifier la continuité et l’intégrité des cordons de test avant leur utilisation. Le meilleur moyen de vérifier l’intégrité des cordons et le bon fonctionnement de l’équipement est de réaliser un autotest SFRA à l’aide d’un objet de test standard. Ce contrôle est particulièrement utile pour vérifier l’équipement de test SFRA, car il n’existe en général pas de moyen intuitif de savoir si l’équipement de test donne des résultats corrects lorsqu’on effectue des mesures sur le terrain. Le FTB 101 inclus dans la trousse de test FRAX est fourni à des fins de vérification sur le terrain. En plus de l’autovérification à l’aide du FTB 101, vous pouvez effectuer un autotest en court-circuit (grandes pinces en C reliées entre elles et petites pinces de mise à la terre reliées entre elles) et un autotest en circuit ouvert (pinces isolées et non reliées à quoi que ce soit) pour vous aider à identifier les problèmes. Le graphique ci-dessous montre à quoi doit ressembler la réponse pour les autotests en court-circuit, en circuit ouvert et avec le FTB 101.
Remarque: Lorsque vous effectuez un autotest en court-circuit, le logiciel FRAX ouvre une fenêtre contextuelle indiquant une tension de sortie faible. Il suffit de cliquer sur « OK » et de poursuivre le test.
Interprétation des résultats de test
Il est utile de comprendre à quoi doit ressembler chaque réponse SFRA avant d’effectuer ces mesures. Il est ainsi possible de reconnaître quand une réponse mesurée diffère de ce qu’elle devrait être. Dans ce cas, il est possible que la cause soit une erreur de préparation du test, par exemple une mauvaise mise à la terre ou des connexions de test incorrectes. Si l’erreur est identifiée alors que vous êtes toujours sur le terrain, vous pouvez répéter le test après avoir vérifié une nouvelle fois les connexions et la préparation du test. En cas de doute sur la validité des mesures, vous devez effectuer une vérification rapide de la trousse de test (voir le test de vérification de l’appareil dans la section Dépannage). Pour vérifier que les connexions à la terre que vous avez effectuées sont bonnes, vous devez également réaliser un test de boucle de terre avec le FRAX en appuyant sur le bouton « GLD » de l’appareil FRAX avant le début de chaque test sur le transformateur.
Les paramètres du signal de sortie SFRA vont généralement de 20 Hz à 2 MHz inclus afin de vérifier l’intégrité de l’ensemble du transformateur. Vous pouvez effectuer quatre types de tests SFRA principaux :
- Autoacceptation en circuit ouvert : le signal est appliqué à une extrémité d’un enroulement et la réponse est mesurée à l’autre extrémité. Toutes les autres connexions restent flottantes (si des enroulements de stabilisation DELTA sont présents, ils doivent rester en court-circuit, mais non mis à la terre). Six tests sont effectués sur un transformateur à deux enroulements, trois sur le côté haut et trois sur le côté bas. Le test en circuit ouvert examine les caractéristiques des enroulements et du noyau du transformateur, ainsi que les prises et les connexions.
- Autoacceptation en court-circuit : le signal est appliqué à une extrémité d’un enroulement et la réponse est mesurée à l’autre extrémité. Trois tests sont effectués, un sur chaque enroulement côté haut, tandis que les trois enroulements côté bas sont court-circuités ensemble. Ce test se concentre sur les enroulements. En court-circuitant les enroulements côté bas, vous court-circuitez les effets du noyau sur le test. L’évaluation des tests en court-circuit et en circuit ouvert vous permet de déterminer si les modifications de la courbe sont dues à des défauts dans le noyau ou dans les enroulements.
- Interenroulement capacitif : le signal est appliqué à une borne de l’enroulement côté haut et la réponse est mesurée sur la borne correspondante de l’enroulement côté bas. Trois de ces tests sont effectués, un pour chaque phase/enroulement. Ce test se concentre sur la capacité entre les enroulements et permet de détecter les déformations radiales.
- Interenroulement inductif : similaire à l’interenroulement capacitif, si ce n’est que les extrémités opposées de chaque enroulement auquel le signal est appliqué et sur lequel il est mesuré, sont mises à la terre. Ce test se concentre sur l’inductance des deux enroulements.
Étant donné que le transformateur peut être modélisé comme un circuit RLC complexe, chaque transfert aura une réponse unique. Cependant, il y aura quelques points communs basés sur la conception du transformateur. Il n’existe pas de plage de fréquence définie qui corresponde aux composants du transformateur, mais il existe des plages générales. Les plages de réponse en fréquence suivantes sont les plus courantes pour un test en circuit ouvert sur un transformateur :
- La réponse aux fréquences les plus basses, soit environ 20 Hz à 10 kHz, est dominée par le noyau du transformateur. Cependant, les enroulements auront une certaine influence sur cette partie de la réponse.
- Lorsque vous passez aux fréquences moyennes, soit de 2 kHz à 500 kHz, la réponse est principalement influencée par les enroulements.
- Aux fréquences les plus élevées, de quelques centaines de milliers de hertz jusqu’à 1 à 10 MHz et au-delà, les prises et les connexions du transformateur constituent la part la plus importante de la réponse. Cependant, comme la fréquence dépasse 1 MHz pour les transformateurs de plus de 72,5 kV et 2 MHz pour les transformateurs de 72,5 kV et moins, ce sont la configuration et les connexions de l’instrument qui auront l’influence la plus significative sur la réponse. Ces indications sont des directives générales et l’influence des composants peut et va varier en dehors de ces fréquences.
Les résultats du test SFRA sont évalués à l’aide d’une analyse comparative. Les résultats du test SFRA de référence peuvent prendre la forme de l’un des éléments suivants ou de tous (énumérés par ordre de valeur).
Il s’agit de l’approche la plus fiable pour interpréter les résultats des tests SFRA. Les écarts entre courbes SFRA sont faciles à détecter et indiquent souvent un problème. C’est pourquoi il est souhaitable d’obtenir des résultats de test SFRA de référence sur un transformateur lorsqu’on sait qu’il est en bon état, par exemple lors de sa mise en service, afin de disposer d’une référence future fiable pour comparaison. Pour une interprétation correcte, les conditions de test (position du changeur de prises, type de test SFRA, etc.) et toute préparation spéciale doivent être identiques pour la mesure de référence et les mesures répétées.
Cette approche nécessite de la prudence, car des écarts mineurs entre les courbes n’indiquent pas nécessairement un problème. Cette approche nécessite également des connaissances sur le transformateur testé.
Lors de l’évaluation ou de la comparaison des résultats de transformateurs basés sur la même conception, vous devez vous assurer qu’ils sont aussi similaires que possible. La comparaison de transformateurs possédant exactement les mêmes spécifications, mais fabriqués par des sociétés différentes ou même par la même société à des années différentes peut révéler des courbes sensiblement différentes. Notez également que le fait qu’un même fabricant construise deux transformateurs ayant les mêmes valeurs nominales, mais séparés ne serait-ce que par un seul numéro de série (par exemple, des transformateurs de générateur monophasés ou plusieurs transformateurs triphasés livrés dans la même commande) ne garantit pas que la construction de ces unités est identique. Cela étant dit, ce dernier représente le groupe de transformateurs idéal à des fins de comparaison lorsqu’on utilise cette approche.
Si les courbes sont très similaires, vous pouvez être raisonnablement sûr que les transformateurs sont en bon état. Si les courbes varient légèrement, les différences de lecture peuvent refléter une différence de construction plutôt qu’un problème réel avec le(s) transformateur(s).
Par exemple en comparant les réponses SFRA des deux phases extérieures d’un transformateur triphasé. Cette approche est la plus difficile, car il peut être normal d’observer de faibles écarts entre les courbes. La réponse de la phase du milieu (centre) diffère généralement des réponses de la phase extérieure, notamment dans la partie centrale des réponses du test en circuit ouvert. Au fur et à mesure que le balayage augmente en fréquence et que l’enroulement commence à dominer la réponse, la courbe de chaque phase se calque sur celle de l’autre et, dans certains cas, semble identique. Cela étant dit, il peut ne pas y avoir de symétrie entre les phases de l’enroulement extérieur.
Malgré ces difficultés, l’approche par comparaison de phase est un diagnostic particulièrement pertinent pour les tests SFRA en court-circuit. Pour ces tests, les trois réponses en court-circuit doivent être presque identiques. Une vue agrandie de la partie linéaire de la pente de diminution inductive ne doit pas révéler une différence supérieure à 0,1 dB entre les trois courbes et la pente de diminution doit être proche de -20 dB/décade. De mauvaises connexions (c’est-à-dire une résistance accrue) affecteront les réponses SFRA en court-circuit aux fréquences les plus basses (par exemple, 20 Hz). Sinon, vous devrez peut-être dans ce cas vérifier le transformateur à l’aide de tests de résistance d’enroulement en courant continu.
La figure ci-dessous montre une réponse typique d’un test en circuit ouvert haute tension (HT), en circuit ouvert basse tension (BT) et en court-circuit HT, respectivement, sur un transformateur DELTA-WYE à deux enroulements:
Lors de la comparaison avec une courbe de référence, l’un des éléments suivants peut indiquer un changement mécanique potentiel :
- Variations de résonance (pics et creux)
- Résonance additionnelle
- Perte de résonance
- Différence d’amplitude globale
Pour une explication plus détaillée de la SFRA et de l’interprétation des résultats, ainsi que des exemples, veuillez nous contacter afin d’obtenir un exemplaire complémentaire de notre bulletin complet sur la gestion de la durée de vie des transformateurs par la SFRA.