Test de la résistance des enroulements du transformateur
Définition du test de résistance d'enroulement
Le test de résistance d'enroulement d'un transformateur vérifie l'état des enroulements et des connexions du transformateur en mesurant la résistance.
Procédure de mesure de la résistance d'enroulement du transformateur
Pour un enroulement connecté en étoile, la résistance doit être mesurée entre le terminal de ligne et le terminal neutre.
Pour les autotransformateurs connectés en étoile, la résistance du côté HT est mesurée entre le terminal HT et le terminal IV, puis entre le terminal IV et le neutre.
Pour les enroulements connectés en triangle, la mesure de la résistance d'enroulement doit être effectuée entre les paires de terminaux de ligne. Comme dans une connexion en triangle, la résistance de chaque enroulement individuel ne peut pas être mesurée séparément, la résistance par enroulement doit être calculée selon la formule suivante :
Résistance par enroulement = 1,5 × Valeur mesurée
La résistance est mesurée à la température ambiante et convertie en résistance à 75°C pour comparaison avec les valeurs de conception, les résultats antérieurs et les diagnostics.
Résistance d'enroulement à la température standard de 75oC
Rt = Résistance d'enroulement à la température t
t = Température d'enroulement
Généralement, les enroulements des transformateurs sont immergés dans un liquide isolant et recouverts d'une isolation en papier, il est donc impossible de mesurer la température réelle de l'enroulement dans un transformateur dé-énergisé au moment de la mesure de la résistance d'enroulement. Une approximation a été développée pour calculer la température de l'enroulement dans ces conditions, comme suit :
Température de l'enroulement = Température moyenne de l'huile isolante
La température moyenne de l'huile isolante doit être prise 3 à 8 heures après la dé-énergisation du transformateur, lorsque la différence entre la température supérieure et inférieure de l'huile devient inférieure à 5oC.
La résistance peut être mesurée par la méthode simple de voltmètre-ampèremètre, par un pont de Kelvin ou par un kit de mesure automatique de résistance d'enroulement (ohmmètre, préférablement un kit de 25 A).
Précaution pour la méthode de voltmètre-ampèremètre : Le courant ne doit pas dépasser 15 % du courant nominal de l'enroulement. Des valeurs élevées peuvent entraîner une inexactitude en chauffant l'enroulement, ce qui modifie sa température et sa résistance.
Note : La mesure de la résistance d'enroulement d'un transformateur doit être effectuée à chaque cran.
Méthode de mesure de la résistance d'enroulement par courant-tension
Les résistances d'enroulement d'un transformateur peuvent être mesurées par la méthode de courant-tension. Dans cette méthode de mesure de la résistance d'enroulement, le courant de test est injecté dans l'enroulement et la chute de tension correspondante à travers l'enroulement est mesurée. En appliquant la loi d'Ohm simple, c'est-à-dire Rx = V / I, on peut facilement déterminer la valeur de la résistance.
Procédure de mesure de la résistance d'enroulement par la méthode de courant-tension
Avant la mesure, le transformateur doit être hors tension et sans excitation pendant 3 à 4 heures. Cela permet à la température de l'enroulement de correspondre à la température de l'huile.
La mesure est effectuée avec du courant continu.
Pour minimiser les erreurs d'observation, la polarité de la magnétisation du noyau doit rester constante lors de toutes les lectures de résistance.
Les fils du voltmètre doivent être indépendants des fils du courant afin de le protéger des tensions élevées qui peuvent se produire lors de la mise sous et hors tension du circuit de courant.
Les lectures doivent être prises après que le courant et la tension aient atteint des valeurs stables. Dans certains cas, cela peut prendre plusieurs minutes en fonction de l'impédance de l'enroulement.
Le courant de test ne doit pas dépasser 15 % du courant nominal de l'enroulement. Des valeurs élevées peuvent entraîner une inexactitude en chauffant l'enroulement, ce qui modifie sa résistance.
Pour exprimer la résistance, la température correspondante de l'enroulement au moment de la mesure doit être mentionnée avec la valeur de résistance. Comme nous l'avons dit précédemment, après avoir été en position hors tension pendant 3 à 4 heures, la température de l'enroulement deviendra égale à la température de l'huile. La température de l'huile au moment du test est prise comme la moyenne des températures supérieure et inférieure de l'huile du transformateur.
Pour un enroulement triphasé connecté en étoile, la résistance par phase serait la moitié de la résistance mesurée entre deux terminaux de ligne du transformateur.
Pour un enroulement triphasé connecté en triangle, la résistance par phase serait 0,67 fois la résistance mesurée entre deux terminaux de ligne du transformateur.
Cette méthode de mesure de la résistance d'enroulement du transformateur par courant-tension doit être répétée pour chaque paire de terminaux de ligne de l'enroulement à chaque position de cran.
Méthode de pont pour la mesure de la résistance d'enroulement
Le principe principal de la méthode de pont repose sur la comparaison d'une résistance inconnue avec une résistance connue. Lorsque les courants circulant dans les bras du circuit de pont sont équilibrés, la lecture du galvanomètre montre une déflection nulle, ce qui signifie qu'à l'équilibre, aucun courant ne circulera à travers le galvanomètre.
Une valeur très faible de résistance (dans la gamme des milliohms) peut être mesurée avec précision par la méthode du pont de Kelvin, tandis que pour des valeurs plus élevées, la méthode du pont de Wheatstone est appliquée. Dans la méthode de pont pour la mesure de la résistance d'enroulement, les erreurs sont minimisées.
La résistance mesurée par le pont de Kelvin
Toutes les autres étapes à suivre lors de la mesure de la résistance d'enroulement du transformateur par ces méthodes sont similaires à celles de la méthode de mesure de la résistance d'enroulement du transformateur par courant-tension, sauf la technique de mesure de la résistance.
La résistance mesurée par le pont de Wheatstone,
