Série IDAX d'analyseurs de diagnostic d'isolement
Système le plus rapide du marché
L'utilisation d'un signal de test multifréquences à basses fréquences permet de réduire le temps de mesure cumulé et de supprimer la nécessité de combiner des mesures dans le domaine de fréquence et le domaine temporel pour accélérer le test
Mesures fiables dans des environnements à fortes interférences
En mesurant uniquement dans le domaine de fréquence, les IEM sont minimisées
Compensation thermique individuelle (CTI) automatisée
Pour une comparaison précise avec les données/tests de référence
Procédures de test dédiées
Pour transformateurs de puissance, traversées et transformateurs de courant
À propos du produit
L'IDAX est un analyseur de diagnostic d'isolement basé sur la réponse en fréquence diélectrique (DFR), également appelée spectroscopie de domaine de fréquence (FDS). La technologie DFR est une procédure de test reconnue utilisée en laboratoires qui, suite aux efforts innovants de Megger, a été adaptée pour une utilisation sur le terrain dans la gamme de systèmes IDAX.
La DFR est la mesure de la capacité et des pertes (tan delta ou facteur de puissance) sur plusieurs fréquences. La courbe DFR mesurée dépend de la géométrie de l'isolation, de l'humidité, de la conductivité de l'huile et de la température. Grâce à un ajustement avancé de la courbe au modèle de référence du matériau, l'IDAX calcule la teneur en humidité des isolants solides, la conductivité de l'huile à une température de référence de 25 °C, ainsi que la tan delta/le facteur de puissance à une température de référence de 20 °C.
Dans ces calculs, la compensation thermique individuelle (CTI), une autre innovation importante de Megger, est utilisée pour que les données de test soient converties de la température de test de l'objet aux températures de référence. Le logiciel IDAX intègre un balayage de fréquence corrigé par la CTI, conçu spécifiquement pour évaluer les transformateurs de mesure et les traversées.
Grâce à une approche novatrice combinant les données de domaine temporel et de fréquence, l'IDAX garantit le temps de mesure le plus court du marché pour une mesure DFR complète de 1 kHz à 10 μHz. Des modèles de référence distincts sont associés à chaque ensemble de données (temps ou fréquence) avant la transformation et la combinaison, ce qui élimine le risque d'artefacts lié aux approximations ou la transformation d'ensembles de données incomplets.
L'IDAX est extrêmement simple à utiliser grâce à son flux de test automatisé et à une présentation des résultats sous forme de « feux de signalisation » facile à comprendre.
La méthode DFR IDAX fait désormais partie des directives et normes internationales, telles que Cigre TB 254, Cigre TB 414, Cigre TB 445, Cigre TB 775, IEEE C57.152-2013, IEEE C57.161-2018.
L'IDAX est disponible en plusieurs versions :
- IDAX300 – Appareil compact et léger avec entrée 3 voies (rouge, bleu et terre), trois bornes (générateur, mesure et garde) et un ampèremètre, à utiliser avec un ordinateur externe exécutant le logiciel de diagnostic IDAX.
- IDAX300/S – Similaire à l'IDAX 300, mais avec deux ampèremètres pour effectuer deux mesures simultanément.
- IDAX350 – Similaire à l'IDAX 300/S, mais logé dans un boîtier robuste et étanche avec un ordinateur intégré qui peut également être utilisé pour contrôler d'autres instruments Megger.
- IDAX322 - Similaire à l'IDAX 300/S, mais avec un amplificateur 2 kV intégré pour un rapport signal/bruit plus élevé avec des objets à tester faiblement capacitifs. Idéal pour tester les traversées sur le terrain.
Pour les applications avancées, l'IDAX s'interface en toute transparence avec les amplificateurs haute tension VAX : VAX020 pour 2 kV et VAX220/230 pour 20/30 kV (sur demande).
Caractéristiques techniques
- Type de test
- Capacité et facteur de dissipation/de puissance
FAQ / Foire aux questions
L'infiltration d'humidité est un problème relativement courant dans les traversées et les transformateurs de courant, et peut avoir des conséquences catastrophiques ; le dysfonctionnement d'une traversée est responsable de 17 % des défaillances de transformateur, et de 70 à 80 % des incendies de transformateur. Une traversée défectueuse est également susceptible d'exploser, ce qui peut endommager l'ensemble du poste.Les tests tan delta/facteur de puissance classiques à la fréquence de la ligne ne suffisent pas, étant donné qu'ils peuvent aboutir à de faux positifs ; seule la DFR vous permet de déterminer l'état réel d'une traversée ou d'un transformateur de mesure. En plus de détecter les niveaux d'humidité élevés, la DFR repère efficacement les traces de décharges partielles dans les traversées HT et THT.
Chaque fois que vous pouvez effectuer une mesure complète en mode FDS (spectroscopie de domaine de fréquence) uniquement, vous disposez d'une mesure plus fiable et de meilleure qualité. Une vraie méthode de test basée sur le domaine de fréquence permet de diminuer le temps de mesure en utilisant plusieurs fréquences simultanément et en extrayant simultanément les données de mesure avec les différentes fréquences utilisées. Le niveau de tension de chaque fréquence doit être réduit, les mesures sont donc un peu plus sensibles aux interférences CA, mais les interférences CC n'affectent pas les mesures. Cette approche multifréquences représente une avancée par rapport à l'ancienne approche, qui consistait à combiner le FDS avec le PDC, qui est plus sensible aux interférences CA et également très sensible aux interférences CC.Les gains de temps de la méthode multifréquences sont importants. À titre d'exemple, l'utilisation simultanée de trois fréquences réduit le temps de mesure d'environ 40 %.
L'une des principales applications de l'IDAX est de déterminer la teneur en humidité de l'isolation du transformateur. L'humidité dans l'isolation accélère considérablement le processus de vieillissement. Elle peut provoquer des bulles entre les enroulements, et par conséquent des défaillances catastrophiques. L'IDAX fournit des évaluations fiables de la teneur en humidité en un seul test, qui peut être effectué à différentes températures. La durée de test peut aller jusqu'à 20 minutes ou plus, selon l'état et la température de l'objet à tester.
Pour les tests d'objets faiblement capacitifs tels que des traversées et des transformateurs de courant, l'IDAX couplé au VAX020 fournit une tension d'essai allant jusqu'à 2 kV et offre ainsi un excellent rapport signal/bruit et une mesure jusqu'à 1 kHz. Une version unique monomatériel avec CTI permet d'obtenir des résultats de test à une température de référence, quelle que soit la température de l'objet à tester. L'IDAX prend en charge les OIP, RIP, RBP, TC OIP et les matériels définis par l'utilisateur.Avec les amplificateurs 20/30 kV (VAX220), l'IDAX peut être utilisé pour évaluer l'état des câbles XLPE. Les balayages de fréquence sont effectués à 25 %, 50 %, 75 % et 100 % de la tension de service phase à terre, et en comparant les courbes DFR, il est possible de détecter les arbres d'eau. La DFR permet de séparer la réponse caractéristique des arbres d'eau de l'influence des accessoires et des courants de fuite.
Les décisions de maintenance (ou de remplacement) relatives à un transformateur doivent s'appuyer sur l'état de l'isolement 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. De nombreux projets de recherche sont actuellement menés dans des instituts et des universités du monde entier pour accroître l'expérience et la valeur apportées aux utilisateurs de l'IDAX.
L'humidité qui s'accumule dans le système d'isolation d'un transformateur de puissance affecte plusieurs 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 des isolants en cellulose, réduisant ainsi leur résistance mécanique
La DFR par IDAX est la seule méthode fiable pour déterminer la teneur en humidité des transformateurs de puissance sans mise hors service ni démontage. Les tests tan delta/facteur de puissance à fréquence unique donnent généralement des résultats incorrects 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. Dans les applications de transformateur de puissance, l'IDAX utilise un modèle unique bimatériel et la CTI pour calculer avec précision l'humidité, la conductivité de l'huile et la tan delta/le facteur de puissance.
Le niveau de tension le plus couramment utilisé est 140 V RMS, ce qui est suffisant pour mesurer l'isolation CHL d'un transformateur dans la plupart des conditions. Toutefois, dans les situations où il existe un niveau élevé d'interférence ou en cas de mesure de CH ou CL (d'un transformateur), de réacteurs, de traversées et de transformateurs de courant (TC), un signal 140 V RMS ne fournit pas un rapport signal/bruit suffisamment élevé pour obtenir des résultats significatifs. Une tension de test plus élevée, comme les 1 400 V RMS/2 000 V crête de l'IDAX322, améliorera la précision de la mesure et est recommandée dans ce type de cas.
Disposer de deux systèmes de mesure dans un seul appareil offre l'avantage unique de tester deux capacités simultanément. L'IDAX peut, par exemple, tester deux traversées HT en même temps. Il peut également tester simultanément les deux isolations inter-enroulements d'un transformateur à trois enroulements, comme un CLH et CLT.Aucun autre instrument ne peut effectuer des mesures simultanées dans le domaine de fréquence. Dans certains instruments à double voie, les deux voies partagent un ampèremètre unique. Avec ces instruments, soit le nombre de mesures réalisées est divisé par deux (ce qui implique des résultats moins précis), soit le gain de temps est nul puisque deux tests distincts doivent être exécutés.
Autres lectures et webinaires
Dépannage
Il existe plusieurs raisons et mesures correctives possibles :
- La sortie du générateur est mise à la terre.
Vous devez :
- Vérifier la configuration de la mesure et débrancher la terre.
- Modifier la configuration de la mesure si vous ne pouvez pas débrancher la borne de l'objet à tester de la terre.
- La sortie du générateur est raccordée à une électrode de mesure (entrée ou terre).
Vous devez :
- Vérifier la configuration de la mesure.
- Débrancher les électrodes de mesure ou de garde de la sortie du générateur.
- Ne pas brancher la sortie du générateur à des électrodes de mesure ou de garde.
- Ne pas brancher la sortie du générateur à des électrodes de mesure ou de garde.
- Des capacités parasites élevées à la terre sont présentes ou l'objet à tester est fortement capacitif.
Vous devez :
- Diminuer la fréquence la plus élevée utilisée pour la mesure.
- Diminuer la tension de test.
- Si vous essayez d'utiliser une ancienne version du logiciel IDAX (version 3.2 ou antérieure), mais que le micrologiciel de l'IDAX est destiné au logiciel IDAX 4.0 ou ultérieur, le logiciel IDAX ne comprend pas cette incapacité, ce qui entraîne généralement l'erreur 347. Vérifiez la version de votre logiciel IDAX. Si vous utilisez la version 3.2 ou une version antérieure, effectuez une mise à niveau vers la version 4.0 ou une version ultérieure (ce nouveau logiciel mettra automatiquement à niveau le micrologiciel si nécessaire).
Les valeurs de capacité mesurées pour différentes configurations ne concordent pas. Cela inclut les mesures UST, GST-Guard et GST-Ground. Lors de la réalisation d'une mesure UST, l'électrode de mesure est raccordée à l'électrode de terre, ou est reliée à la terre :
Vous devez :
- Vérifier la configuration de la mesure et vous assurer que l'électrode de mesure est raccordée à une borne non mise à la terre de l'objet à tester et que l'électrode de terre est raccordée à la terre.
- Vérifier que les connecteurs de câble ne sont pas endommagés.
- Mesurer la résistance entre le châssis et l'électrode de garde. Elle doit être comprise entre 1,2 et 1,4 ohm. Si la résistance est inférieure à cette valeur, il y a un court-circuit dans l'instrument.
Si la capacité mesurée est inférieure à la limite spécifiée dans le fichier C par MinSpecimenC, les raisons et les mesures correctives possibles sont les suivantes :
- La capacité mesurée est supérieure à 10 pF. L'échantillon est toutefois très petit, ce qui entraîne une valeur de capacité faible :
- Réglez la limite définie par MinSpecimenC sur une valeur inférieure d'environ 10 % à la capacité mesurée.
- Sélectionnez une autre configuration de mesure, si possible.
- Réglez la limite définie par MinSpecimenC sur une valeur inférieure d'environ 10 % à la capacité mesurée.
- Si la capacité mesurée est inférieure à 10 pF, il est probable qu'il n'y ait pas de contact avec l'échantillon testé :
- Vérifier que les raccordements à l'échantillon ne sont pas desserrés.
- Vérifier que les câbles de mesure ne sont pas endommagés.
- Vérifier que les raccordements à l'échantillon ne sont pas desserrés.
Pour plus d'informations sur la capacité réelle mesurée, reportez-vous à la fenêtre des messages.
Si la capacité mesurée est inférieure à la limite spécifiée dans le fichier C par MinSpecimenC, les raisons et les mesures correctives possibles sont les suivantes :
- La capacité mesurée est supérieure à 10 pF. L'échantillon est toutefois très petit, ce qui entraîne une valeur de capacité faible :
- Réglez la limite définie par MinSpecimenC sur une valeur inférieure d'environ 10 % à la capacité mesurée.
- Sélectionnez une autre configuration de mesure, si possible.
- Réglez la limite définie par MinSpecimenC sur une valeur inférieure d'environ 10 % à la capacité mesurée.
- Si la capacité mesurée est inférieure à 10 pF, il est probable qu'il n'y ait pas de contact avec l'échantillon testé :
- Vérifier que les raccordements à l'échantillon ne sont pas desserrés.
- Vérifier que les câbles de mesure ne sont pas endommagés.
- Vérifier que les raccordements à l'échantillon ne sont pas desserrés.
Pour plus d'informations sur la capacité réelle mesurée, reportez-vous à la fenêtre des messages.
En général, la capacité mesurée est supérieure à la limite spécifiée dans le plan de test par MaxSpecimenC lorsque l'objet à tester est de grande taille, ce qui entraîne des valeurs de capacité élevées :
- Modifiez la limite définie par MaxSpecimenC à une valeur supérieure d'environ 10 % à la capacité mesurée.
- Sélectionnez une autre configuration de mesure, si possible.
- Une diminution de la tension de test permet de mesurer à des fréquences plus élevées
Lorsque le courant CC mesuré dépasse les limites définies dans le plan de test par MaxDCCurrent, la raison la plus courante est une résistance trop faible entre l'électrode de mesure et l'électrode de garde. Lors d’une mesure UST, par exemple, entre les enroulements haute et basse tension d'un transformateur à deux enroulements, l'enroulement basse tension présentera une impédance trop faible à la terre (transformateur de tension inductif connecté, dommages internes du transformateur, neutre relié à la terre via une bobine Peterson). Lors d'une mesure GST, il en va de même pour les électrodes de garde, c'est-à-dire qu'une électrode de garde avec une résistance trop faible à la terre peut introduire des courants CC.
Assurez-vous que l'électrode flottante possède une résistance à la masse élevée. Si ce n'est pas possible, utilisez une autre configuration (par exemple, mesurer à la terre sans utiliser de protection).
Le niveau limite de courant continu peut être augmenté dans le modèle de mesure, mais uniquement lorsque la différence est très faible et que toutes les autres possibilités sont exclues.
Si l'interférence ou le courant de ronflement mesuré dépasse les limites définies dans le plan de test par MaxHumCurrent, cela signifie que le niveau d'interférence est très élevé. Essayez de réduire le niveau d'interférence en :
- Déconnectant les barres omnibus encore connectées qui captent les interférences.
- Sélectionnant une autre configuration, par exemple CHG+CHL, beaucoup moins influencée par les interférences que le CHG.
- Il est également possible, en dernier recours, d'augmenter la limite du courant de ronflement dans le modèle de mesure.
Interprétation des résultats de test
Megger’s IDAX software provides an analysis of moisture content, oil conductivity, and temperature corrected, line frequency PF/DF test results. It is important that you supply the insulation temperature of the asset under test for an accurate assessment.
For a new transformer, the moisture content in the solid insulation is commonly targeted to be less than 0.5 % by weight. As the transformer gets older, the moisture content will typically increase around 0.05 % per year for a sealed conservator transformer and by approximately 0.2 % per year for free-breathing transformers. In an old and/or severely deteriorated transformer, the moisture content can be greater than 4 %. The graph below provides moisture interpretation criteria by Megger and different standards bodies. In agreement between them is that moisture content above 2 % in a transformer requires attention.
Recommended criteria for assessment of water, given by percent by weight, in the solid insulation of transformers.
These acceptance criteria are somewhat ‘broad-brush’. Generally, for higher voltage class transformers, less percentage moisture by weight contamination can be tolerated.
The criticality of addressing a wet transformer is also elevated when the transformer is excessively loaded. When coupled with exposure to higher temperatures, such as those resulting from overloading, the transformer insulation may age rapidly. In addition, moisture awareness is a critical data point for system operators who may otherwise unwittingly cause a transformer winding failure through emergency switching and loading, if these activities result in an increase in temperature that exceeds a wet transformer’s bubble inception temperature.
Manuels d'utilisation et documents
Mises à jour du logiciel et du micrologiciel
FAQ / Foire aux questions
Les tests DFR (réponse en fréquence directe) et SFRA (analyse de la réponse en fréquence de balayage) sont deux tests très différents. Ils sont souvent confondus, car ils effectuent tous deux des mesures à de multiples fréquences.La DFR évalue le comportement des pertes d'isolation en fonction des variations de fréquence.La SFRA évalue la propagation d'un signal de tension à travers un enroulement à de multiples fréquences. Le test SFRA permet une évaluation mécanique d'un transformateur.
Le test DFR permet d'évaluer la teneur en humidité de l'isolant solide d'un transformateur plus précisément qu'en prélevant un échantillon d'huile. Les tests de mesure de la teneur en humidité d’un échantillon d’huile se terminent souvent par des surestimations de la teneur en eau dans le papier. Un échantillon d'huile peut toutefois être prélevé alors que le transformateur est toujours sous tension. Le test DFR doit pour sa part être effectué avec le transformateur hors tension. Un contrôleur d'humidité en ligne peut être installé dans le transformateur afin de fournir une tendance de l'humidité « à tout moment », mais son installation nécessite une interruption de service et il ne permet de suivre qu'un seul transformateur. Cette approche est donc relativement coûteuse. En tant que propriétaire d'équipements, les actions que vous prévoyez de mener en fonction des différents scénarios doivent définir la méthode à choisir pour évaluer l'humidité dans vos transformateurs. Pour évaluer précisément la teneur en humidité de l'isolant liquide d'un transformateur afin de déterminer si l'unité doit faire l’objet d’une attention particulière, la DFR est un excellent choix.
En mesurant l'impédance en un point, c'est-à-dire à une fréquence et une amplitude spécifiques, il est possible de calculer des paramètres tels que le tan delta/facteur de puissance, la capacité et la résistance. L'impédance d'un échantillon est mesurée en appliquant une tension sur l'échantillon. Cette tension génère un courant dans l'échantillon. En mesurant avec précision la tension et le courant, l'impédance peut être calculée.
Le temps nécessaire pour effectuer un test DFR dépend de l'équipement à tester, de sa température et, dans le cas d'un transformateur, de son état. Plus l'état de l'isolation du transformateur est bon, plus le test est long. Un test DFR avec l'IDAX dure généralement moins de 20 minutes. Pour une traversée, un test DFR dure moins de 5 minutes.
Il est essentiel d'enregistrer la température de l'isolation/la température de l'appareil lors d'une mesure avec l'IDAX. Dans la plupart des cas, la température de l'objet de test ne doit pas être considérée comme étant la température ambiante.Pour les transformateurs, l'estimation de la température de l'objet à tester doit être plus proche de la température de l'huile ou de l'enroulement. Si le transformateur est équipé de jauges de température d'enroulement, cette température doit être utilisée comme température de l'appareil. Si le transformateur n'est pas équipé de jauges de température d'enroulement, vous pouvez enregistrer la température de l'huile la plus élevée et la température de l'huile la plus basse ; la moyenne des deux températurespeut être utilisée comme température de votre appareil. Cette température doit ensuite être saisie dans le champ « App. temp. » (Température de l'appareil) sous l'onglet « Measurement Sequence » (Séquence de mesure) dans la fenêtre « Results » (Résultats).