Panne du Réservoir de Conservation d'un Transformateur de Puissance : Étude de Cas et Réparation

1. Jugement et analyse des bruits anormaux d'un transformateur

Lorsqu'il fonctionne normalement, un transformateur émet généralement un bourdonnement continu et uniforme. Si des bruits anormaux se produisent, ils sont généralement causés par des arcs électriques ou des décharges internes, ou par des courts-circuits instantanés externes.

Augmentation mais uniformité du bruit du transformateur : Cela peut être dû à un mise à la terre monophasée ou à une résonance dans le réseau électrique, entraînant une surtension. À la fois la mise à la terre monophasée et la surtension résonnante dans le réseau augmenteront le bruit du transformateur, le rendant plus aigu que la normale. Dans de tels cas, un jugement global doit être effectué en conjonction avec les lectures des voltmètres. Cela peut également être dû à une surcharge du transformateur, en particulier lorsque celui-ci alimente des charges telles que des fours à arc ou des redresseurs à thyristores. En raison des composantes harmoniques, le transformateur peut émettre momentanément des sons "wow-wow" ou des bruits de "clics" intermittents. Si la charge du transformateur dépasse la valeur de surcharge normale admissible, la charge doit être réduite conformément aux règlements sur place.

Augmentation et irrégularité du bruit du transformateur : Lorsque des équipements électriques de grande capacité démarrent, la variation significative de la charge peut provoquer une augmentation du bruit du transformateur. De même, lorsque des résonances ferromagnétiques se produisent dans le système, le transformateur peut produire un bruit inégal d'intensité variable.

Bruits de décharge du transformateur : Cela indique une contamination sévère des composants en porcelaine ou un mauvais contact aux pinces d'équipement. Si des bruits de décharge crépitante sont entendus provenant du transformateur, et que des couronnes bleues ou des étincelles sont visibles près des embases du transformateur pendant la nuit ou par temps de pluie, cela suggère un mauvais contact interne ou une rupture d'isolement. Si la décharge se produit à l'intérieur, elle peut être due à une décharge statique de composants non mis à la terre, à une décharge entre spires des enroulements, ou à un mauvais contact au changeur de prises. Le transformateur émet des bruits de "crépitement" ou de "bourdonnement" qui varient en fonction de la distance du point de défaut. Dans de tels cas, des tests supplémentaires ou l'arrêt du transformateur pour inspection sont nécessaires.

Bruits explosifs du transformateur : Lorsque des courts-circuits ou des défauts de mise à la terre se produisent dans le système, de forts courants de court-circuit traversent le transformateur, provoquant des bruits de "crépitement". Dans les cas graves, un bruit de rugissement fort peut être entendu, indiquant une rupture d'isolement à l'intérieur du transformateur ou à sa surface. Le transformateur doit être immédiatement retiré du service pour inspection.

Bruits d'eau bouillante du transformateur : Si le transformateur émet des bruits ressemblant à de l'eau bouillante, accompagnés de changements rapides de température et d'une montée du niveau d'huile, cela doit être diagnostiqué comme un surchauffage sévère causé par des courts-circuits dans les enroulements du transformateur ou un mauvais contact au changeur de prises. Le transformateur doit être immédiatement retiré du service pour inspection.

Bruits divers du transformateur : Cela peut être dû à des vibrations de composants individuels lâches sur le transformateur ou à des pièces oubliées sur le noyau. Si accompagné d'une augmentation significative du bruit du transformateur alors que le courant et la tension ne montrent pas d'anomalies évidentes, cela pourrait être dû à des vis de perçage du noyau lâches ou à des boulons desserrés qui compriment le noyau, provoquant une augmentation des vibrations des feuilles de silicium. Cela entraîne l'émission par le transformateur de bruits forts et inégaux, ressemblant à des "coups de marteau" et des "bruits de vent."

En résumé, les pannes de transformateurs peuvent être classées de différentes manières en fonction de leurs causes. Étant donné que les pannes de transformateurs impliquent de nombreux aspects, elles peuvent être divisées selon les circuits : pannes de circuit électrique, pannes de circuit magnétique et pannes de circuit d'huile. Les pannes de circuit électrique concernent principalement les pannes d'enroulements et de câbles de connexion, comprenant généralement : vieillissement de l'isolation et infiltration d'humidité dans les enroulements, mauvais contact dans les changeurs de prises, qualité médiocre des matériaux et des processus de fabrication, pannes causées par des chocs de surtension et des courts-circuits du système secondaire. Les pannes de circuit magnétique concernent généralement les pannes survenant dans le noyau, le joug et les composants de serrage, comprenant généralement : courts-circuits dans les feuilles de silicium, dommages à l'isolation entre les vis de perçage du noyau, les serre-jougs et le noyau, et des décharges dues à un mauvais contact de mise à la terre du noyau.

Les pannes de transformateurs ne sont pas des reflets d'un seul facteur, mais impliquent de nombreux facteurs, et parfois même des phénomènes faux peuvent apparaître. Par conséquent, lorsqu'il est nécessaire, des essais caractéristiques du transformateur et une analyse globale doivent être effectués pour identifier de manière précise et fiable la cause de la panne, déterminer la nature de la panne, proposer une méthode de traitement plus complète, et assurer le fonctionnement sûr du transformateur.

2. Étude de cas de maintenance de transformateur

Diagnostic et gestion de la panne du réservoir de conservation

Lorsque le réservoir de conservation montre un niveau d'huile plein avec de l'huile de transformateur qui jaillit du respirateur, mais que la protection de gaz (relais Buchholz), la soupape de décharge de pression et la protection différentielle n'ont pas été activées, les essais électriques effectués après l'arrêt du transformateur donnent des résultats normaux. Lorsque la fenêtre d'inspection du réservoir de conservation est ouverte, aucune huile n'est visible. Dans cette situation, on peut déterminer que le réservoir de conservation a échoué.

Le réservoir de conservation du transformateur a une structure de type capsule. Lorsque le couvercle de fin de fenêtre d'inspection est ouvert, de l'huile devrait normalement être visible à travers la fenêtre en verre. Lorsque la température de l'huile dans le réservoir augmente, l'huile dilatée entre dans le réservoir de conservation. À ce moment-là, le respirateur expulse l'air de la capsule, et le niveau d'huile monte avec indication. Inversement, lorsque la température de l'huile dans le réservoir diminue, l'huile dans le réservoir de conservation revient dans le réservoir en raison de la contraction, et la capsule aspire de l'air alors que le niveau d'huile baisse. La fonction de la capsule est d'isoler l'air de l'huile, empêchant ainsi le vieillissement de l'huile d'isolation.

Lorsque la capsule se rompt, de l'huile jaillit du respirateur. Aucune huile isolante n'est visible à travers la fenêtre d'observation car de l'air existe entre la capsule et le corps du réservoir de conservation. En ouvrant davantage le couvercle latéral du réservoir de conservation et en extrayant la capsule pour inspection, des fissures seront visibles à la base de la capsule.

Méthode de traitement : Remplacez la capsule. Ouvrez le port d'évacuation du conservateur et injectez de l'huile par la vanne du conservateur jusqu'à ce que de l'huile apparaisse au port d'évacuation, puis arrêtez l'injection d'huile et serrez la vis du port d'évacuation. Ensuite, vidangez l'huile par la vanne jusqu'à ce que le niveau d'huile soit normal. À ce stade, la capsule aspirera automatiquement de l'air sec à travers le respirateur. Ainsi, la panne du réservoir de conservateur est résolue rapidement.