Quels tests doivent être effectués sur les transformateurs de tension?

Partage d'expériences pratiques d'un ingénieur électrique sur le terrain
Par Oliver, 8 ans dans l'industrie électrique

Bonjour à tous, je suis Oliver, et je travaille dans l'industrie électrique depuis 8 ans.

De la mise en service des postes électriques et de l'inspection des équipements au début, jusqu'à la gestion de la maintenance et de l'analyse des pannes des systèmes électriques entiers aujourd'hui, l'un des dispositifs que j'ai le plus souvent rencontrés dans mon travail est le transformateur de tension (VT / PT).

Récemment, un ami qui débute m'a demandé :

“Quels tests faut-il effectuer sur les transformateurs de tension ? Et comment savoir s'il y a un problème ?”

Excellent question ! De nombreux travailleurs sur le terrain ne connaissent que si le câblage est connecté ou s'il y a une tension — mais pour vraiment comprendre l'état de santé d'un PT, il faut une série de tests professionnels.

Aujourd'hui, je vais partager avec vous, en langage simple — basé sur mon expérience pratique des dernières années — quels types de tests sont généralement effectués sur les transformateurs de tension, pourquoi ils sont importants, et comment les réaliser.

Pas de jargon compliqué, pas de normes infinies — juste des connaissances pratiques que vous pouvez utiliser dans la vie réelle.

1. Pourquoi effectuer des tests ?

Bien qu'un transformateur de tension puisse sembler simple, il joue trois rôles clés : mesure, comptage et protection.

Si quelque chose va mal, cela pourrait entraîner :

• Des lectures de compteur incorrectes ;

• Un dysfonctionnement ou une absence de protection ;

• Une perte de surveillance de la tension dans tout le système.

C'est pourquoi les tests réguliers sont si importants — c'est comme faire un check-up complet de votre PT. Cela aide à détecter les problèmes tôt et à éviter des incidents majeurs.

2. Les cinq types de tests les plus courants sur les transformateurs de tension

Basé sur mes 8 ans d'expérience sur le terrain, voici les cinq tests les plus couramment utilisés et critiques :

Test 1 : Test de résistance d'isolement

Objectif : Vérifier l'isolation entre les enroulements et entre les enroulements et la terre.

C'est l'un des tests les plus basiques et essentiels.

Une mauvaise isolation peut causer des interférences de signal, des courts-circuits, voire des explosions.

Comment le réaliser :

• Utilisez un mégohmmètre de 2500V pour le primaire au secondaire et à la terre ;

• Utilisez un mégohmmètre de 1000V pour le secondaire à la terre ;

• Mesurez la résistance d'isolement entre le primaire et le secondaire, le primaire à la terre, et le secondaire à la terre ;

• Comparez avec les données historiques — une diminution significative signifie qu'une investigation supplémentaire est nécessaire.

Mon conseil :

• Doit être effectué sur les nouvelles installations ;

• Fait partie de la maintenance préventive annuelle ;

• Effectuez également après exposition à l'humidité, aux coups de foudre ou aux déclenchements d'alarme.

Test 2 : Test de rapport

Objectif : Confirmer que le rapport de tension réel correspond à la valeur du nom de l'appareil pour assurer une mesure et une protection précises.

Par exemple, un PT de 10kV/100V doit produire une sortie dans la tolérance ; sinon, les relais de protection peuvent se déclencher de manière erronée.

Comment le réaliser :

• Appliquez une tension faible connue (par exemple, 100V–400V) au côté primaire ;

• Mesurez la tension secondaire et calculez le rapport réel ;

• Comparez avec le nom de l'appareil — l'erreur acceptable est généralement de ±2%.

Mon expérience :

• Un rapport incohérent peut indiquer un court-circuit inter-enroulement ;

• Parfois, c'est simplement un câblage incorrect, comme une polarité inversée ;

• Ré-testez toujours après des modifications de terminaux ou des réparations.

Test 3 : Test de caractéristique d'excitation (courbe U-I)

Objectif : Déterminer si le noyau est saturé ou montre des signes de vieillissement ou d'intrusion d'humidité.

Ce test est particulièrement important pour les VT électromagnétiques, en particulier ceux dans des systèmes sujets à la ferro-résonance.

Comment le réaliser :

• Appliquez une tension alternative à l'enroulement secondaire ;

• Augmentez progressivement la tension et enregistrez les valeurs de courant ;

• Tracez la courbe U-I et observez le point de genou.

Interprétation clé :

• Une courbe normale montrera un point de genou clair ;

• Une courbe lisse, sans point de genou, suggère une saturation du noyau ;

• Une pente initiale raide peut indiquer des dommages par humidité.

Cas réel : J'ai une fois trouvé des caractéristiques d'excitation anormales sur un PT — il s'est avéré qu'il avait subi une intrusion d'eau due à un mauvais scellement. Après séchage, il est revenu à la normale.

Test 4 : Test de résistance DC

Objectif : Vérifier la présence de brins cassés, de courts-circuits inter-enroulement ou de mauvaises connexions dans les enroulements.

Le test de résistance DC aide à déceler des défauts cachés à l'intérieur des enroulements.

Comment le réaliser :

• Utilisez un testeur de résistance DC ;

• Mesurez la résistance des enroulements primaire et secondaire ;

• Comparez les résultats avec les valeurs d'usine ou les mesures précédentes — l'écart ne devrait pas dépasser ±2%.

Notes importantes :

• La température affecte les résultats — il est préférable de comparer dans des conditions similaires ;

• Sur les grands PT, laissez le temps de décharge avant de tester pour éviter les erreurs dues à la charge résiduelle.

Test 5 : Test du facteur de perte diélectrique (tanδ)

Objectif : Évaluer l'état de vieillissement ou d'humidité des matériaux d'isolation.

Ce test avancé est souvent utilisé pour les VT haute tension, en particulier les transformateurs de tension capacitifs (CVT).

Comment le réaliser :

• Utilisez un testeur de tanδ ;

• Appliquez une tension définie et mesurez le facteur de perte diélectrique ;

• La valeur typiquement acceptable est tanδ ≤ 2% (varie selon l'appareil).

Problèmes courants :

• Des valeurs élevées suggèrent une dégradation de l'isolation ou une humidité ;

• Si la norme n'est pas respectée, envisagez le séchage ou le remplacement.

3. Méthodes de test auxiliaires supplémentaires

En plus des cinq principaux tests, ces méthodes supplémentaires sont également utiles :

Imagerie thermique infrarouge

• Détecter les surchauffes aux points de connexion ;

• Identifier les points chauds tôt ;

• Particulièrement utile pour surveiller les équipements en fonctionnement.

Détection de décharges partielles

• Détecter les décharges internes faibles ;

• Un avertissement efficace précoce de la dégradation de l'isolation ;

• Recommandé pour les PT haute tension dans des applications critiques.

Inspection du câblage + Test de polarité

• Assurer un câblage correct et une polarité cohérente ;

• Éviter les imprécisions de comptage ou les dysfonctionnements de protection.

4. Mes suggestions finales

En tant que professionnel avec 8 ans d'expérience sur le terrain, je tiens à rappeler à tous les professionnels :

“Ne attendez pas que le transformateur de tension tombe en panne avant de penser à le tester.”

Effectuer des vérifications complètes régulières chaque année non seulement assure un fonctionnement stable du système, mais prolonge également considérablement la durée de vie de vos équipements.

Voici mes recommandations pour différents rôles :

Pour le personnel de maintenance :

• Apprenez à utiliser des instruments de base (mégohmmètres, multimètres, testeurs de rapport) ;

• Comprenez chaque procédure de test et norme ;

• Enregistrez régulièrement les données de test et construisez des dossiers de comparaison.

Pour le personnel technique :

• Maîtrisez les tests avancés comme les courbes d'excitation et le tanδ;

• Combine