Mesures de la tension de claquage de l’huile de transformateur

L’huile de transformateur est utilisée dans les équipements à haute tension en tant que milieu isolant, en raison de sa résistance électrique plus élevée par rapport, par exemple, aux gaz.

Mais pendant le fonctionnement des huiles, leur claquage peut se produire, c’est-à-dire la perte de la capacité de résister à des tensions élevées. Une panne crée un risque de panne d’équipements électriques coûteux : transformateurs, câbles à bain d’huile, condensateurs, interrupteurs, parafoudres, etc. Pour éviter le claquage, les liquides diélectriques sont vérifiés pour mesurer la tension de claquage. Dans cet article, nous examinerons comment se produit le claquage des diélectriques liquides, les raisons de la diminution de la tension de claquage et comment l’huile du transformateur est nettoyée et vérifiée.

Décomposition des diélectriques liquides

La rupture des diélectriques liquides est un phénomène complexe qui est encore à l’étude. L’une des principales théories de l’origine est la suivante. Si une haute tension est appliquée au diélectrique (huile) pendant une longue période et qu’il y a des inclusions dans l’huile, alors ces inclusions sont polarisées et combinées en chaînes qui s’étendent le long des lignes de force du champ électromagnétique. Les chaînes deviennent un conduit à travers lequel circule le courant électrique. Le courant chauffe le liquide adjacent au canal jusqu’à ébullition et la panne se produit à travers le canal de gaz formé.

Dans les huiles hautement raffinées, une dégradation peut se produire en raison de l’ionisation par impact des molécules. Après une panne, les propriétés d’isolation électrique de l’huile sont restaurées, mais sa qualité se détériore généralement fortement.

Tension de claquage de l’huile de transformateur

La vérification des propriétés diélectriques de l’huile est effectuée par échantillonnage et leur analyse ultérieure avec détermination de la tension de claquage, de la tangente de perte diélectrique, de la constante diélectrique, etc.

La tension de claquage est la tension minimale appliquée à laquelle un canal conducteur est formé dans le diélectrique. La tension de claquage est généralement mesurée en kilovolts.

Ils utilisent également une autre caractéristique similaire – la rigidité diélectrique (tension de claquage) du diélectrique. Physiquement, la rigidité diélectrique est la tension qui doit être appliquée à un échantillon pour se décomposer, divisée par l’épaisseur de l’échantillon. La rigidité diélectrique se mesure en kilovolts par millimètre.

Quels facteurs affectent la tension de claquage de l’huile de transformateur

La tension de claquage est un paramètre très sensible dans l’huile de transformateur car elle peut être influencée par divers facteurs. Parmi eux:

• contamination par des impuretés mécaniques et de l’humidité. Plus l’huile est sale, plus sa tension de claquage est basse ;
• viscosité. Parallèlement à une diminution de la viscosité de l’huile de transformateur, la tension de claquage diminue également ;
• Température. Avec l’augmentation de la température, la tension de claquage de l’huile diminue. Lorsqu’une tension d’impulsion est appliquée, cette relation est faible. Pour les huiles hautement raffinées, la dépendance de la tension de claquage sur la température de l’huile est complexe ;
• pression. Avec l’augmentation de la pression, la tension de claquage augmente, ce qui s’explique par l’augmentation de la pression dans les bulles de gaz. La dépendance est plus prononcée dans le pétrole techniquement pur ;
• durée d’exposition à la tension. Plus la tension est appliquée à l’huile longtemps, plus la tension de claquage est faible. La dépendance s’affaiblit dans les huiles avec un degré de purification plus profond ;
• la forme et la surface des électrodes, la distance entre les électrodes. Avec différentes formes d’électrodes, des champs de différents degrés d’inhomogénéité sont créés, et plus le coefficient d’inhomogénéité est élevé, plus la tension de claquage est faible. Avec une augmentation de la surface des électrodes, la tension de claquage diminue et avec une augmentation de la distance entre les électrodes, elle augmente.

Test de panne de l’huile de transformateur

Les tests de claquage de l’huile sont généralement effectués en laboratoire, mais si l’équipement nécessaire est disponible, la tension de claquage peut également être mesurée à proximité du transformateur.

Effectué conformément aux normes en vigueur. Il peut s’agir à la fois de normes nationales des pays dans lesquels les transformateurs sont exploités et de normes internationales. Testeur BDV IEC-60296 le plus couramment utilisé Testeur ASTM BDV.

Testeur de panne d’huile

GlobeCore fournit des normes de qualité mondiales pour les équipements de l’industrie des services de transformateurs, y compris les instruments de laboratoire pour tester les diélectriques liquides. Parmi eux se trouve l’appareil de test de dégradation d’huile TOR-80. Il fonctionne sur le principe d’une montée progressive de la tension sur l’enroulement secondaire d’un transformateur haute tension de zéro à une valeur maximale ou à une valeur à laquelle un claquage diélectrique se produit. Le temps d’arrêt haute tension après panne ne dépasse pas quatre microsecondes. Selon cet indicateur, l’unité de test d’huile de transformateur TOR-80 surpasse tous les appareils existants à des fins similaires. L’huile dans la cellule de mesure n’a pas le temps de brûler et de changer sa composition chimique, ce qui fournit les mêmes conditions pour des mesures répétées.

En termes d’autres caractéristiques et paramètres, le meilleur testeur GlobeCore BDV n’est inférieur à aucun des analogues connus. Dans les paramètres du TOR-80, vous pouvez sélectionner l’une des normes actuelles pour les méthodes de test électrique (IEC 60156, ASTM D877, GOST 6581, etc.) En termes d’autres caractéristiques et paramètres, le meilleur testeur GlobeCore BDV n’est inférieur à aucun des analogues connus. Dans les paramètres du TOR-80, vous pouvez sélectionner l’une des normes actuelles pour les méthodes de test électrique (IEC 60156, ASTM D877, GOST 6581, etc.).

 Même si la norme a changé au fil du temps, l’utilisateur peut rapidement effectuer les ajustements nécessaires et tester davantage l’huile selon l’algorithme actuel. Par conséquent, le testeur GlobeCore BDV peu coûteux peut être utilisé partout dans le monde. Il teste également des diélectriques liquides d’origines diverses avec une tension de claquage n’excédant pas 80 kilovolts, fabriqués à base de pétrole, d’huiles végétales ou obtenus synthétiquement.

L’appareil a des dimensions compactes : largeur – 49 centimètres, longueur – 32 centimètres et hauteur – 30 centimètres, ainsi que des poignées intégrées dans le corps, avec lesquelles il peut être facilement déplacé à l’intérieur du laboratoire ou transporté d’une pièce à l’autre.

Le processus de test de dégradation de l’huile est simple. L’employé du laboratoire électrique doit connecter l’appareil au secteur, insérer la cellule de mesure, la remplir d’huile, sélectionner la norme requise et démarrer le processus en appuyant sur le bouton correspondant. Le testeur BDV TOR-80 fera le reste en mode automatique, après quoi, après cinq minutes, l’écran affichera le résultat de la première mesure de la tension de claquage en kilovolts.

L’erreur de mesure de la tension de claquage après le cycle de test ne dépasse pas un pour cent. Cette précision est obtenue grâce aux technologies développées par GlobeCore et aux nouvelles normes de l’industrie.

En même temps, l’appareil reste confortable et pratique. Si nécessaire, les résultats de mesure peuvent être imprimés sur l’imprimante thermique intégrée ou transférés la matrice de données accumulées à l’aide d’un lecteur flash de la mémoire interne non volatile vers un ordinateur pour un traitement statistique et une visualisation ultérieurs.

Si les règles de fonctionnement sont respectées, l’utilisation du TOR-80 est sans danger pour le personnel du laboratoire. Le couvercle supérieur protège non seulement les échantillons et la zone de travail de la contamination, mais est également équipé d’un dispositif de contrôle de position. Lorsque le couvercle est en position « ouvert », la montée de la tension d’essai est bloquée et un choc électrique est exclu.

Avant d’être envoyés aux laboratoires des compagnies d’électricité, tous les appareils sont vérifiés pour la conformité aux exigences techniques et aux caractéristiques en testant des échantillons d’huile réels pour lesquels au moins 900 mesures sont effectuées, ce qui équivaut à 150 cycles d’essai, ainsi qu’une vérification à l’aide de kilovoltmètres de haute précision.

Le test des huiles avec le nouvel instrument TOR de GlobeCore permet une détection rapide des chutes de tension de claquage critiques et une décision rapide de changer ou de nettoyer l’huile.

Test BDV continu en cours de diffusion

Outre les analyses de laboratoire, la possibilité de déterminer la tension de claquage de l’huile en ligne, c’est-à-dire sans échantillonnage, présente un intérêt pratique pour les propriétaires de transformateurs et les organismes de service. GlobeCore fabrique un testeur BDV en ligne, plus précisément un système de diagnostic complet TOR-5, qui vous permet de déterminer les paramètres importants de l’huile de transformateur. TOR-5 est installé près du transformateur et connecté à celui-ci. Une fois connecté, l’huile circule en continu en boucle fermée à travers les capteurs. Les capteurs mesurent les paramètres importants de l’huile. Outre le fait que ces paramètres eux-mêmes sont des informations de diagnostic, des indicateurs supplémentaires sont également calculés à l’aide d’eux, ce qui donne une image plus complète de l’état de l’huile du transformateur en ligne. L’un des indicateurs calculés est la tension de claquage de l’huile.

Tous les paramètres mesurés et calculés sont accumulés une fois par minute et sont disponibles pour la visualisation et l’analyse dans une application Web spéciale qui peut être ouverte n’importe où dans le monde si vous avez accès à Internet.