Quels sont les systèmes de protection utilisés dans les transformateurs

Les transformateurs sont des composants essentiels dans les systèmes électriques. Pour assurer leur fonctionnement sûr et fiable, ils sont généralement équipés de divers systèmes de protection. Ces systèmes peuvent détecter et réagir à différents types de défauts et de conditions anormales, coupant rapidement l'alimentation électrique pour empêcher l'aggravation du défaut. Voici quelques systèmes de protection de transformateur courants :

1. Protection contre les surintensités

1.1 Protection contre les surintensités instantanées

• Fonction : Détecte et réagit rapidement aux défauts de court-circuit, coupant immédiatement l'alimentation électrique.

• Application : Convient pour isoler rapidement les défauts de court-circuit afin d'éviter le surchauffage et l'endommagement du transformateur.

1.2 Protection contre les surintensités avec temporisation

• Fonction : Détecte les surintensités prolongées et coupe l'alimentation électrique après un certain délai.

• Application : Convient pour gérer les conditions de surcharge, évitant le surchauffage du transformateur sur de longues périodes.

2. Protection différentielle

2.1 Protection différentielle du transformateur

• Fonction : Compare les courants des deux côtés du transformateur pour détecter les défauts internes.

• Principe : Dans des conditions normales, les courants des deux côtés du transformateur doivent être égaux et en sens inverse. Toute différence indique un défaut potentiel interne.

• Application : Convient pour les grands transformateurs, capable de détecter et d'isoler rapidement les défauts internes.

3. Protection par gaz (Relais Buchholz)

3.1 Protection par gaz léger

• Fonction : Détecte de petites quantités de gaz générées à l'intérieur du transformateur et déclenche une alarme.

• Application : Utilisée pour un avertissement précoce, incitant le personnel de maintenance à effectuer des inspections.

3.2 Protection par gaz lourd

• Fonction : Détecte de grandes quantités de gaz générées à l'intérieur du transformateur et coupe immédiatement l'alimentation électrique.

• Application : Utilisée pour isoler rapidement les défauts internes graves, évitant les incendies et les explosions.

4. Protection thermique

4.1 Protection thermique des enroulements

• Fonction : Surveille la température des enroulements du transformateur et déclenche une alarme ou coupe l'alimentation électrique si la température dépasse une valeur fixée.

• Application : Empêche le surchauffage du transformateur, prolongeant sa durée de vie.

4.2 Protection thermique de l'huile

• Fonction : Surveille la température de l'huile du transformateur et déclenche une alarme ou coupe l'alimentation électrique si la température dépasse une valeur fixée.

• Application : Empêche le surchauffage de l'huile, qui peut causer la dégradation et la défaillance des matériaux d'isolation.

5. Protection de pression

5.1 Protection de soulagement de pression

• Fonction : Surveille la pression interne du transformateur et libère la pression si elle dépasse une valeur fixée pour éviter l'explosion.

• Application : Convient pour les transformateurs immergés dans l'huile, assurant une libération de pression sûre lorsque la pression interne est trop élevée.

6. Surveillance de l'isolation

6.1 Surveillance de la résistance d'isolation

• Fonction : Surveille la résistance d'isolation des enroulements du transformateur et déclenche une alarme si elle tombe en dessous d'une valeur fixée.

• Application : Détection précoce du vieillissement ou de l'endommagement de l'isolation, évitant les défauts.

7. Protection par courant de séquence nulle

7.1 Protection par courant de séquence nulle

• Fonction : Détecte les courants de séquence nulle dans un système triphasé pour identifier les défauts de terre monophasé.

• Application : Convient pour les systèmes avec neutre raccordé, évitant l'endommagement des équipements en cas de défaut de terre monophasé.

8. Protection de tension

8.1 Protection contre les surtensions

• Fonction : Surveille la tension du système et déclenche une alarme ou coupe l'alimentation électrique si la tension dépasse une valeur fixée.

• Application : Empêche la rupture de l'isolation et l'endommagement des équipements en cas de surtension.

8.2 Protection contre les sous-tensions

• Fonction : Surveille la tension du système et déclenche une alarme ou coupe l'alimentation électrique si la tension tombe en dessous d'une valeur fixée.

• Application : Empêche le dysfonctionnement des équipements en cas de sous-tension.

9. Protection non électrique

9.1 Protection de niveau d'huile

• Fonction : Surveille le niveau d'huile dans le transformateur et déclenche une alarme si celui-ci tombe en dessous d'une valeur fixée.

• Application : Empêche la diminution de l'efficacité de refroidissement et l'endommagement des équipements en cas de faible niveau d'huile.

9.2 Analyse chromatographique de l'huile

• Fonction : Analyse périodiquement le contenu gazeux de l'huile du transformateur pour détecter les défauts internes.

• Application : Utilisée pour la détection précoce des défauts internes, guidant la maintenance et les réparations.

10. Protection numérique

10.1 Protection basée sur microprocesseur

• Fonction : Utilise des microprocesseurs et des algorithmes intelligents pour intégrer plusieurs fonctions de protection, améliorant la précision et la fiabilité de la protection.

• Application : Convient pour les réseaux intelligents modernes, permettant la surveillance à distance et la protection automatisée.

Résumé

Les systèmes de protection des transformateurs utilisent diverses méthodes pour détecter et réagir à différents types de défauts et de conditions anormales, assurant ainsi le fonctionnement sûr et fiable des transformateurs. Ces systèmes de protection comprennent la protection contre les surintensités, la protection différentielle, la protection par gaz, la protection thermique, la protection de pression, la surveillance de l'isolation, la protection par courant de séquence nulle, la protection de tension et la protection non électrique. Le choix du système de protection dépend du type, de la capacité et de l'environnement d'application du transformateur. Grâce à ces mesures de protection, les défauts des transformateurs peuvent être efficacement prévenus et minimisés, prolongeant la durée de vie de l'équipement et assurant le fonctionnement stable du système électrique.