Quels dispositifs de protection sont intégrés aux transformateurs modernes

Quels dispositifs de protection sont intégrés dans les transformateurs modernes?

Les transformateurs modernes sont équipés d'une variété de dispositifs de protection intégrés conçus pour assurer un fonctionnement sûr, prolonger leur durée de vie et empêcher l'aggravation des pannes. Voici un aperçu de certains dispositifs de protection internes courants et de leurs fonctions:

1. Protection différentielle

• Fonction: La protection différentielle est la protection principale contre les pannes internes du transformateur. Elle fonctionne en comparant les courants des deux côtés du transformateur. En cas de déséquilibre des courants, elle déclenche rapidement pour isoler la panne, évitant ainsi d'autres dommages.

• Application: Convient aux transformateurs de grande capacité ou à ceux utilisés dans des systèmes électriques critiques.

2. Protection par relais à gaz (relais Buchholz)

• Fonction: La protection par gaz détecte les gaz produits à l'intérieur de la cuve d'huile du transformateur. Lorsqu'une panne se produit (par exemple, rupture de l'isolation, court-circuit des enroulements), l'huile se décompose et génère du gaz. Le relais à gaz déclenche une alarme (gaz léger) ou un signal de déclenchement (gaz lourd) pour couper l'alimentation électrique et empêcher l'aggravation de la panne.

• Application: Utilisée largement dans les transformateurs à huile, en particulier les unités de taille moyenne et grande.

3. Protection contre les surintensités

• Fonction: La protection contre les surintensités détecte les augmentations anormales de courant dues à des courts-circuits externes ou internes. Lorsque le courant dépasse un seuil défini, le dispositif de protection déclenche après un certain délai pour empêcher les dommages au transformateur dus aux surintensités.

• Application: Utilisée comme protection de secours pour les courts-circuits externes dans les transformateurs.

4. Protection contre les surcharges

• Fonction: La protection contre les surcharges surveille la condition de surcharge à long terme du transformateur. Si le transformateur fonctionne en surcharge pendant une période prolongée, le dispositif de protection émet une alarme, alertant les opérateurs pour qu'ils prennent des mesures et empêchent les dommages dus à la surchauffe.

• Application: Convient à tous types de transformateurs, en particulier ceux fonctionnant près de leur charge maximale pendant de longues périodes.

5. Protection thermique

• Fonction: La protection thermique surveille en continu la température de l'huile et des enroulements du transformateur. Si la température dépasse un seuil défini, le dispositif de protection déclenche une alarme et peut activer les systèmes de refroidissement pour réduire la température. Dans les cas graves, il déclenche pour couper l'alimentation électrique.

• Application: Utilisée dans les transformateurs à huile et à sec, en particulier les unités de grande capacité.

6. Protection par courant de séquence nulle

• Fonction: La protection par courant de séquence nulle détecte les pannes de mise à la terre dans le transformateur. Lorsqu'une panne de mise à la terre se produit dans les enroulements ou le noyau, le dispositif de protection par courant de séquence nulle détecte l'augmentation anormale du courant de mise à la terre et déclenche après un certain délai pour isoler la panne.

• Application: Convient aux transformateurs dans les systèmes à neutre mis à la terre.

7. Soupape de décharge de pression

• Fonction: La soupape de décharge de pression empêche l'accumulation excessive de pression à l'intérieur de la cuve d'huile du transformateur. En cas de panne (par exemple, court-circuit) qui provoque une expansion rapide de l'huile et du gaz, la soupape de décharge de pression s'ouvre automatiquement pour libérer la pression excédentaire, empêchant la rupture de la cuve.

• Application: Utilisée dans les transformateurs à huile, en particulier dans les situations où des augmentations rapides de pression sont possibles.

8. Respirateur (respirateur dessicatif)

• Fonction: Un respirateur élimine les impuretés et l'humidité de l'air entrant dans la cuve de réserve en raison des variations de température du transformateur. Il contient des dessiccants (par exemple, du gel de silice) qui absorbent l'humidité, empêchant la contamination de l'huile du transformateur.

• Application: Utilisé dans les transformateurs à huile, en particulier ceux nécessitant une respiration fréquente.

9. Purificateur d'huile (réservoir d'expansion d'huile chaude)

• Fonction: Un purificateur d'huile nettoie en continu l'huile du transformateur. Il contient des adsorbants qui éliminent l'eau, les acides libres et d'autres produits de vieillissement de l'huile alors qu'elle circule à travers le purificateur, prolongeant ainsi la durée de vie de l'huile.

• Application: Utilisé dans les transformateurs à huile de taille moyenne et grande, en particulier ceux nécessitant un fonctionnement stable à long terme.

10. Système de surveillance et de contrôle

• Fonction: Les systèmes de surveillance et de contrôle suivent en continu les paramètres de fonctionnement du transformateur, tels que la tension, le courant, la température et le niveau d'huile. Si des anomalies sont détectées, le système peut émettre des alarmes et prendre des actions protectrices appropriées en fonction de la logique préétablie pour assurer un fonctionnement sûr.

• Application: Convient à tous types de transformateurs, en particulier ceux dans les réseaux intelligents.

11. Protection non électrique

Fonction: Les dispositifs de protection non électrique détectent les pannes non électriques à l'intérieur du transformateur, telles que le gaz, la température de l'huile et la pression. Les protections non électriques courantes incluent:

• Protection contre les gaz lourds: Déclenche lorsque une grande quantité de gaz est produite à l'intérieur du transformateur.

• Protection contre les gaz légers: Émet une alarme lorsqu'une petite quantité de gaz est détectée.

• Protection contre la haute température de l'huile: Déclenche ou émet une alarme lorsque la température de l'huile dépasse un seuil défini.

• Protection contre la décharge de pression: Déclenche ou émet une alarme lorsque la pression à l'intérieur de la cuve d'huile dépasse une limite sûre.

• Application: Utilisée dans les transformateurs à huile, en particulier les unités de taille moyenne et grande.

12. Protection contre la sous-tension

• Fonction: La protection contre la sous-tension détecte lorsque la tension à travers le transformateur tombe en dessous d'un seuil défini. Si la tension est trop faible, le dispositif de protection déclenche pour isoler le transformateur, empêchant les dommages dus à la sous-tension.

• Application: Convient à tous types de transformateurs, en particulier ceux connectés à des équipements sensibles.

13. Protection contre la surtension

• Fonction: La protection contre la surtension détecte lorsque la tension à travers le transformateur dépasse un seuil défini. Si la tension est trop élevée, le dispositif de protection déclenche pour isoler le transformateur, empêchant les dommages dus à la surtension.

• Application: Convient à tous types de transformateurs, en particulier ceux exposés aux coups de foudre ou aux surtensions transitoires.

14. Contrôle des disjoncteurs

• Fonction: Les dispositifs de contrôle des disjoncteurs fonctionnent en conjonction avec les dispositifs de protection pour déconnecter rapidement le transformateur de la source d'alimentation en cas de détection d'une panne, empêchant ainsi l'aggravation de la panne.

• Application: Convient à tous types de transformateurs, en particulier dans les situations nécessitant une isolation rapide.

15. Fonction de communication

• Fonction: Les dispositifs de protection modernes des transformateurs disposent souvent de capacités de communication, permettant l'échange de données avec des systèmes de contrôle supérieurs ou d'autres dispositifs de protection. Cela permet la surveillance à distance, le diagnostic des pannes et l'analyse des données.

• Application: Utilisé dans les transformateurs au sein des réseaux intelligents pour une gestion centralisée et une maintenance.

Résumé

Les transformateurs modernes sont équipés d'une large gamme de dispositifs de protection couvrant à la fois les protections électriques et non électriques. Ces dispositifs travaillent ensemble pour assurer un fonctionnement sûr et fiable du transformateur dans diverses conditions. La sélection de dispositifs de protection appropriés et de configurations peut être optimisée en fonction de l'environnement et des exigences spécifiques du transformateur, améliorant ainsi la sécurité globale du système.