Pratiquement aucune industrie ne peut se passer d’un tel engin qu’un transformateur de puissance. Cela est dû au fait que, du lieu de production vers le lieu de consommation, l’énergie électrique franchit un chemin très difficile, se transformant plusieurs fois. La puissance installée des engins transformateur et leur nombre dépasse considérablement la puissance et le nombre des générateurs, destinés à la production d’énergie électrique dans les centrales électriques. Outre sa fonction fondamentale à l’égard de transmission et de distribution d’énergie électrique entre consommateurs, les transformateurs sont également utilisés dans divers systèmes de protection, de redressement et de conversion. C‘est pourquoi, il est nécessaire de rappeler constamment sur la réparation de transformateur.
Aujourd’hui, les transformateurs sont les engins électriques les plus courants. Par conséquent, pour assurer la fiabilité de leur travail on continue de déployer d’immenses efforts. Pour prendre des mesures adéquates à prévenir les défaillances possibles, il est nécessaire de comprendre leur origine. Considérons les problèmes qui se posent souvent lorsqu’on travaille avec des transformateurs de puissance et comment la réparation de transformateur à huile est effectuée.
Types de dommages aux transformateurs de puissance
Dommage d’isolation
Les dommages à l’isolation d’un transformateur sont dans la plupart des cas le résultat d’une diminution de sa résistance électrique. Ce phénomène se produit à cause de l’humidité, la présence de défauts mineurs, l’apparition de « décharge rampante », etc. Si l’on parle de dommages mécaniques à l’isolation des bobines, il convient de noter qu’ils résultent de courts-circuits dans le réseau ou de l’affaiblissement de serrage d’enroulement ce qui entraîne une résistance électrodynamique insuffisante.
Dommages causés aux noyaux magnétiques
Les circuits magnétiques sont endommagés par une surchauffe. Cette dernière est dû à la destruction du film en laque entre les tôles et au frittage des tôles d’acier en cas de défaillance d’isolation sur goujons de serrage.
Dommages causés aux dispositifs de commutation
Les dispositifs de commutation sont le plus souvent endommagés en raison de la rupture du contact entre les bagues de contact mobiles et les tiges conductrices fixes. Le dispositif de commutation est une pièce assez compliquée d’un transformateur qui nécessite une inspection minutieuse, des réglages et des tests de contrôle. Parmi les principales causes de dommages aux dispositifs de commutation, il convient de noter les défaillances des contacteurs et des commutateurs, brûlure des contacts et des contacteurs, collage des pièces de contacteur, perte de rigidité mécanique des pièces en acier, etc.
Dommages à la sortie
Les dommages à la sortie sont la conséquence de problèmes des contacts de soudure. Ils sont également provoqués par le rapprochement des flexibles vers les parois des cuves et la contamination de l’huile par diverses impuretés mécaniques.
Dommages à l’entrée
À une classe de tension de 110 kV et plus, les dommages sur les traversées sont principalement causés par l’humidification de la base en papier. L’eau fait pénétrer à l’intérieur des traversées en cas de joints de mauvaise qualité ou remplissage des traversées avec de l’huile de transformateur humidifiée.
Afin de détecter éventuels dommages au stade de leur évolution non critique, on recourt à l’analyse des gaz dissous dans l’huile (analyse chromatographique). Elle permet de diagnostiquer les problèmes qui surviennent et fournir également des informations sur leur évolution dans le temps.
Réparation de transformateur à huile – équipement de base
La réparation de transformateur à huile est celle en cours, moyenne et celle de gros travaux d’entretien .
La réparation en cours est de nature purement préventive et elle est effectuée sur l’emplacement d’un transformateur. Dans le cadre de la réparation moyenne, à part d’autres mesures, le transformateur est également ouvert et sa partie active est levée. Ce type d’intervention est effectué sur des sites de réparation spécialisés après avoir déconnecté l’équipement. Lors de gros travaux d’entretien, en plus des opérations incluses dans les réparations en cours et moyennes, la partie active du transformateur est également à réparer, ainsi que la réparation du système magnétique dans le but de ré-isoler les plaques (si nécessaire).
Les outils et équipements suivants sont utilisés dans la réparation de transformateur à huile:
- kit d’instruments à mesurer la résistance active des enroulements de machines électriques;
- gabarit de bobinage à enrouler les enroulements de transformateur sur les cylindres isolants;
- installations de purification de l’huile de transformateur;
- machine à couper l’isolation;
- enrouleuse à bobiner les bobines de transformateur à partir de conducteurs de section transversale circulaire et rectangulaire sur les cylindres en carton;
- machine à onduler le carton;
- bain à étamage;
- traverse pour lever les enroulements des transformateurs;
- appareil à souder les fils;
- unité de séchage les pièces de grande taille par convection;
- cisaille à levier.
Équipement GlobeCore à réparer les transformateurs
GlobeCore est l’un des fabricants leader d’équipements pour la maintenance et la réparation de transformateur à huile:
- installations de séchage d’air «Mojave»;
- installations de congélation sous vide «Givre»;
- armoires de séchage du zéolithe ASZ;
- unités de remplissage UVD;
- installations de régénération d’huile transformateur СММ-R;
- installations de purification d’huile СММ.
Les installations « Mojave » sont utilisées dans la réparation de transformateur lors de la dépressurisation de leur partie active. Ils assurent l’aération de la cuve avec de l’air chaud. Une caractéristique significative de ces installations est leur capacité de régénérer du sorbant, placé dans un autre équipement, à des températures allant jusqu’à 400°C.
Les installations « Givre » sont conçues pour évacuer et sécher l’isolation solide des transformateurs de puissance. De plus, grâce à cet équipement, on peut établir avec certitude le moment où les enroulements et la cuve du transformateur sont suffisamment sèches.
Les armoires de séchage du zéolithe ASZ sont conçues pour la déshydratation préliminaire de zéolithe utilisée pour la déshydratation approfondie des huiles énergétiques.
Les unités de remplissage UVD sont conçues pour compléter les traversées hermétiques remplies d’huile haute tension avec de l’huile de transformateur dégazée lors de l’installation, la réparation et le fonctionnement des transformateurs de puissance, ainsi que les commutateurs.
Les installations CMM-R sont conçues pour prolonger la durée de vie des transformateurs de puissance en restaurant la rigidité diélectrique et la composition chimique des huiles isolantes électriques. Parmi leurs avantages, il convient de souligner la possibilité de traiter l’huile de transformateur sous tension, ainsi que la réactivation du sorbant en usage (terre de Fuller) directement au cours de la régénération;
Les installations CMM sont destinées à l’épuration des impuretés mécaniques, à la purification thermique de l’eau et de gaz des huiles isolantes, dont la viscosité à la température de 50ºC ne dépasse pas 70 mm/s2 (cSt).
L’utilisation d’équipements GlobeCore à l’installation, réparation et l’exploitation des transformateurs de puissance améliore leur fiabilité et réduit les dépenses financiers en prolongeant la durée de vie des huiles de transformateur.