Comment tester un transformateur dans une station de test

Tester untransformateur de puissancedans une station de test (parfois appelée banc d'essai ou configuration de test d'acceptation en usine), il s'agit de s'assurer que l'unité est solide, fonctionne comme prévu et peut être mise en service en toute sécurité. Il suit généralement des normes telles que IEEE C57.12.00 / C57.12.90 pour les transformateurs à huile-ou IEC 60076. L'objectif est de détecter tout défaut de fabrication, de confirmer les données de la plaque signalétique et de vérifier la résistance de l'isolation et les performances électriques.

Un avertissement rapide mais important-: Ces tests impliquent des tensions et des courants très élevés. Seules des personnes qualifiées et ayant reçu une formation appropriée devraient les réaliser. Portez les bons EPI - gants isolés, -vêtements résistants aux arcs, lunettes de sécurité, casque de sécurité, pour les travaux. Suivez toujours les procédures de verrouillage/étiquetage, mettez tout correctement à la terre, vérifiez à nouveau-que le transformateur est hors tension-et déchargez toute énergie stockée avant et après le test. La sécurité d'abord - pas de raccourcis.

Avant de vous lancer dans les tests électriques, prenez le temps de faire quelques vérifications de base :

Faites une analyse approfondieinspection visuelle et mécanique. Recherchez tout dommage lié au transport, les fuites d'huile (sur les unités remplies de liquide), le niveau d'huile correct, les connexions serrées, les bagues en bon état et tous les éléments auxiliaires tels que les ventilateurs, les pompes et le changeur de prises en bon état.

Vérifiez leplaquecorrespond aux spécifications que vous avez commandées : - tensions nominales, kVA/MVA, impédance, groupe vectoriel, etc.

Pour les transformateurs à huile-, testez l'huile pour vérifier sa rigidité diélectrique, son humidité, son analyse des gaz dissous (DGA), son acidité, etc. Assurez-vous que tout est sec et correctement scellé.

Mettez en place vos mesures de sécurité : isolez l'unité, mettez à la terre toutes les bornes et le noyau/réservoir, court-circuitez tous les secondaires du CT si nécessaire et préparez l'équipement de test calibré. Notez la température ambiante car vous devrez souvent corriger les lectures en conséquence.

Les outils courants dont vous aurez besoin incluent un multimètre, un testeur de résistance d'isolement (Megger), un mesureur de rapport de spire (TTR), un micro-ohmmètre pour la résistance des enroulements, un kit facteur de puissance/tan delta, un équipement de mesure de perte et des ensembles de test haute tension-pour les tests diélectriques.

Il s'agit des vérifications standard effectuées dans un ordre logique - généralement les tests à basse-tension en premier, puis les tests à haute-tension - afin que les tests antérieurs ne gâchent pas les résultats ultérieurs.

Résistance d'enroulement : Utilisez un micro-ohmmètre ou un pont Kelvin pour mesurer la résistance CC de chaque enroulement. Comparez les valeurs (température-corrigée) aux chiffres d'usine ou de la plaque signalétique. Cela permet de détecter les mauvaises connexions, les brins cassés ou d'autres problèmes. Les enroulements BT présentent généralement une résistance très faible, tandis que ceux HT sont plus élevés.

Résistance d'isolement (IR) / Test Megger: Appliquer une tension continue (généralement de 500 V à 5 kV selon le calibre) entre les enroulements et la masse, et entre les différents enroulements. Prenez une lecture « ponctuelle » de 60-secondes ou calculez l'indice de polarisation (10-min contre 1 min). Une bonne isolation sèche donne des valeurs élevées ; des chiffres faibles signifient souvent de l’humidité ou une contamination. N'oubliez pas de vérifier également l'isolation entre le noyau et la terre.

Rapport de rotation, polarité et relation de phase: Utilisez un compteur TTR pour appliquer une faible tension alternative à un enroulement et mesurer l'autre. Confirmez que le rapport correspond à la plaque signalétique (généralement à ± 0,5 %) sur tous les robinets, y compris sur les positions du changeur de prises en charge -. Vérifiez également la polarité et le groupe vectoriel (comme Dyn11). Vous verrez également souvent le courant d’excitation pendant ce test.

Pas de-perte de charge ni de courant magnétisant (test de circuit ouvert-): Alimentez le côté BT à la tension et à la fréquence nominales avec l'autre côté ouvert. Mesurez la puissance (pertes dans le noyau/fer), le courant à vide-de charge (normalement juste un petit pourcentage du courant nominal) et les harmoniques. Cela vous en dit long sur la qualité du noyau.

Perte de charge et impédance (test de circuit court-): Court-circuitez le côté BT et appliquez une tension réduite au côté HT jusqu'à ce que le courant nominal circule. Mesurez la puissance (principalement les pertes de cuivre) et la chute de tension pour obtenir le pourcentage d'impédance. Cela devrait correspondre aux valeurs de la plaque signalétique.

Test du facteur de puissance / Tan Delta: Vérifie la qualité de l'isolation et les pertes diélectriques. Des valeurs plus faibles signifient généralement une isolation plus saine et plus sèche.

Tests de tenue diélectrique:

Test de tension appliquée (source séparée) - tension alternative élevée appliquée à chaque enroulement à la terre pendant une minute.

Test de tension induite - souvent à une tension nominale deux fois supérieure mais à une fréquence plus élevée pour stresser l'isolation d'un tour à l'autre sans saturer le noyau. La mesure des décharges partielles est parfois incluse.

Pour les classes de tension plus élevées, vous pouvez également effectuer des tests d'impulsion de foudre (BIL) ou d'impulsion de commutation pour simuler des surtensions.

Vérifiez legroupe de vecteurset effectuez un test d'équilibre magnétique pour confirmer les relations de phase.

Exécutez lesur-changeur de prises en charge (OLTC)à travers toutes les positions -, surveillez les étapes de synchronisation, de continuité et de tension.

Testez les systèmes auxiliaires : ventilateurs/pompes de refroidissement, jauges de température (y compris point chaud-), alarmes, relais Buchholz, dispositifs de décompression, etc.

Pour les unités remplies d'huile-, effectuez un test de pression/fuite sur le réservoir.

L'analyse de réponse en fréquence par balayage (SFRA ou FRA) est idéale pour détecter tout déplacement mécanique ou déformation d'enroulement -, particulièrement utile si vous disposez d'une empreinte digitale de base.

Ces opérations ne sont pas effectuées sur chaque unité, mais peuvent être requises pour des prototypes ou selon les spécifications du client :

Test d'augmentation de la température (chaleur) pour vérifier le refroidissement à pleine charge.

Test de tenue aux courts-circuits-pour la résistance mécanique.

Mesure du niveau sonore (bruit).

Tests plus détaillés de décharges partielles ou d'impulsions à ondes hachées-.

La plupart des stations de test suivent quelque chose comme ceci :

Inspection visuelle/mécanique + contrôles d'huile.

Résistance à l'enroulement.

Résistance d'isolement et facteur de puissance.

Tourne le rapport et la polarité sur tous les robinets.

Pas de-perte de charge ni courant d'excitation.

Perte de charge et impédance.

Essais de tenue diélectrique.

Contrôles des changeurs de prises et des équipements auxiliaires.

Résistance d'isolement finale après les tests haute-tension.

Tous les résultats sont comparés aux valeurs de la plaque signalétique, aux références d'usine et aux tolérances des normes. Tout ce qui ne va pas pourrait signifier un défaut qui doit être corrigé.

Pour les petits transformateurs de distribution ou les unités de type sec-, le processus est similaire mais réduit (pas de tests d'huile, par exemple). Si vous testez un transformateur plus ancien ou inconnu, commencez de manière prudente par des tests de résistance, de continuité et de faible rapport de tension - avant d'appliquer progressivement la tension tout en surveillant de près le courant et la température.

Les tensions exactes, les procédures et les limites d'acceptation dépendent fortement de la taille, de la classe de tension et du type du transformateur. Vérifiez donc toujours le manuel spécifique, le plan de test et les normes IEEE/IEC pertinentes. En cas de doute -, en particulier avec les unités à grande ou haute -tension -, travaillez avec le fabricant ou un laboratoire de test certifié.

Si vous avez affaire à un type particulier de transformateur (unité de puissance de sous-station, distribution sur socle-montage sur socle, type sec-, etc.), n'hésitez pas à donner plus de détails et je pourrai adapter davantage vos conseils.

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