Quelles sont les causes de la défaillance des transformateurs à sec pendant leur fonctionnement

1 Phénomène de panne

Je suis engagé dans le travail de maintenance des pannes en première ligne et j'ai récemment rencontré des problèmes avec les transformateurs à sec. Les transformateurs à sec ont une structure simple, sont faciles à transporter et à entretenir. Ils sont largement utilisés dans les lieux de distribution d'énergie ayant des exigences environnementales relativement élevées. En raison de leur bonne résistance au feu, ils peuvent être installés dans les zones centrales de charge pour réduire la perte de tension et de puissance.

La société de gestion immobilière pour laquelle je travaille gère 11 communautés résidentielles, avec un total de 56 transformateurs, d'un niveau de tension de 6000/400V. Parmi eux, il y a 38 transformateurs à sec, modèle SCB9, d'une capacité de 160 à 630kVA, tous installés dans des armoires de commutation haute tension de type boîtier fermé. Les postes de distribution de ces communautés ont été mis en service depuis moins de 2 ans, et 5 transformateurs à sec en opération ont brûlé successivement, ce qui a gravement affecté la vie des résidents. Je ressens profondément une grande responsabilité et dois mener une enquête approfondie sur les raisons.

2 Analyse des causes

En tant que travailleur de maintenance en première ligne, mes collègues et moi avons inspecté, testé et analysé les transformateurs à sec brûlés. Lors des 5 accidents, le temps était bon, il n'y avait pas d'accumulation d'eau ou d'humidité dans le canal de câbles au fond du transformateur, et il n'y avait pas de surtension dans le système avant et après les accidents. En vérifiant les rapports de tests haute tension récents, l'isolation était bonne et la différence de résistance directe répondait aux normes.

Pour trouver les raisons, l'entreprise a invité des experts pertinents pour une consultation. J'ai participé à l'enquête sur le terrain et j'ai constaté que les conduits de refroidissement des transformateurs à sec brûlés étaient bouchés. Après dissection, on a vu que l'isolation des bobines résiduelles était cassante et uniformément fissurée, indiquant que les bobines avaient fonctionné à haute température pendant longtemps.

Il a été appris que les accidents se sont tous produits entre juillet et septembre, avec un temps chaud et une charge électrique de pointe. Les transformateurs à sec avaient fonctionné à pleine charge dans les armoires fermées pendant longtemps. Un examen plus approfondi a révélé que les conduits de refroidissement étaient obstrués par les plaques de fente des câbles de commande, provoquant une augmentation continue de la température des transformateurs. De plus, le seul dispositif d'alarme de température était installé dans la salle des transformateurs, incapable de transmettre à temps les alarmes de surchauffe.

Le fonctionnement à haute température sur une longue période réduit la résistance isolante. En particulier, les bobines haute tension ont un niveau de tension élevé, et la diminution de la force d'isolation est susceptible de provoquer des décharges, augmentant le courant de fuite entre les couches et spires haute tension et vers la terre du transformateur, augmentant ainsi la perte de puissance active et la température de manière continue, formant un cycle vicieux. Finalement, le matériau isolant perd ses propriétés d'isolation, entraînant des ruptures d'isolement et des courts-circuits inter-couches et inter-spires. C'est la principale raison de la combustion des transformateurs à sec, et j'ai également ressenti l'impact de ces facteurs sur l'équipement lors de la maintenance sur le terrain.

3 Mesures de traitement
3.1 Transformation des armoires et installation des dispositifs

J'ai participé à la transformation des armoires de transformateurs à sec par l'entreprise. Nous avons percé des trous dans les plaques de fer, établi des conduits d'air autour des armoires de transformateurs et installé des dispositifs d'alarme de température à distance et de protection contre les coupures de haute température. Cela permet de surveiller et de répondre plus rapidement aux anomalies de température, assurant le fonctionnement de l'équipement, et c'est une mesure concrète que j'ai mise en œuvre dans la pratique de la maintenance.

3.2 Installation de ventilateurs de refroidissement

Pour les transformateurs à sec de 400kVA et plus, j'ai assisté à l'installation de ventilateurs de refroidissement, qui peuvent démarrer et s'arrêter automatiquement selon la température définie, éliminant les défauts potentiels des transformateurs en exploitation et évitant les accidents soudains. Dans la maintenance quotidienne, je prête également attention au statut de fonctionnement de ces ventilateurs.

3.3 Surveillance à distance des salles de distribution d'énergie

Pour la salle de distribution d'énergie du transformateur de 630kVA, grâce à la transmission, à la surveillance et à la surveillance en ligne des paramètres tels que la température de fonctionnement, l'isolation, etc., en tant que travailleur de première ligne, je peux saisir en temps utile l'état de santé de fonctionnement des équipements haute tension, assurant le fonctionnement fiable des transformateurs à sec, et cela me facilite également la référence à ces données de surveillance lors de la maintenance.

4 Mesures préventives
4.1 Exigences d'inspection quotidienne

L'entreprise nous demande, en tant que gestionnaires d'exploitation et de maintenance, de procéder à une inspection de patrouille des équipements haute tension dans la salle de distribution d'énergie une fois par jour, en particulier de l'état de fonctionnement des transformateurs à sec. J'effectue cette tâche sérieusement chaque jour et signale les problèmes en temps voulu pour assurer le fonctionnement sûr de l'équipement. C'est une partie importante de mon travail quotidien.

4.2 Spécifications de détection de la température

Un thermomètre infrarouge est utilisé pour mesurer la température des parties de connexion conductrice des équipements haute tension. L'entreprise stipule que la détection doit être effectuée une fois par semaine au printemps, en automne et en hiver, et une fois par jour en été. J'opère strictement selon cette fréquence pour m'assurer que les anomalies de température peuvent être détectées en temps opportun.

4.3 Inspection globale des postes de distribution d'énergie

Pour les postes de distribution d'énergie sans accident, j'ai participé à l'inspection et au test global, établissant des dispositifs de refroidissement appropriés pour les transformateurs à sec, assurant une bonne ventilation, éliminant les dangers potentiels des équipements et prenant des mesures pour les points d'isolation faibles. J'ai accumulé de l'expérience dans les opérations réelles et j'ai également vu de bons résultats.

5 Conclusion

En raison du volume réduit, de la structure compacte et de l'effet de refroidissement médiocre des armoires de commutation blindées, et de l'installation du transformateur dans une armoire fermée, une méthode de refroidissement appropriée doit être adoptée en fonction de la capacité pour éviter les accidents soudains des transformateurs à sec causés par une conception non optimale.

Il convient de noter particulièrement qu'un test de montée en température doit être effectué lorsque les transformateurs à sec ordinaires sont mis en service dans l'armoire, afin de connaître à l'avance la température maximale de fonctionnement à long terme et d'éliminer les dangers potentiels laissés au réseau électrique en raison de contrôles et de constructions non standard.

Après la mise en œuvre des mesures préventives, aucun accident similaire n'a eu lieu pour les transformateurs à sec en exploitation, améliorant efficacement la fiabilité et fournissant une garantie pour le fonctionnement sûr du réseau électrique. En tant que travailleur de maintenance en première ligne, je suis plus confiant pour traiter la maintenance de tels équipements.