Transformateurs à bain d'huile et transformateurs à sec : quelles sont les différences entre les méthodes de surveillance de l'état des transformateurs ?

• Les transformateurs à bain d'huile diffèrent fondamentalement des transformateurs à sec en termes de structure et de milieu isolant, de sorte que les paramètres et les méthodes de surveillance de l'état sont complètement différents.
• Les transformateurs à bain d'huile doivent se concentrer sur la surveillance de la température et du niveau de l'huile, des gaz dissous, des décharges partielles et d'autres paramètres spécifiques à l'huile isolante.
• Pour les transformateurs à sec, la température du bobinage, les vibrations, la température et l'humidité ambiantes, ainsi que les paramètres électriques sont les principaux objets de surveillance.
• Les conditions d'installation, les signaux d'alarme et les normes applicables aux deux transformateurs sont différents et doivent être classés lors du choix du type.
• Inotera fournit également des solutions de surveillance professionnelle pour les transformateurs à bain d'huile et les transformateurs à sec afin de répondre aux besoins d'exploitation et de maintenance de plusieurs types d'équipements.

Tout d'abord, les transformateurs à bain d'huile et les transformateurs à sec, en fin de compte, quelle est la différence ?

Avant de choisir un dispositif de maintenance conditionnelle, il faut d'abord bien comprendre les différences essentielles entre les deux types de transformateurs. De nombreux utilisateurs n'ont pas une idée très claire des deux types d'appareils, ce qui est précisément la condition préalable à la compréhension des différences en matière de surveillance.

Transformateurs à bain d'huileIl s'agit d'un transformateur dont l'isolation et le refroidissement sont assurés par de l'huile de transformateur (huile isolante minérale). Le noyau de fer et les enroulements sont entièrement immergés dans l'huile isolante, et le dispositif est installé dans un réservoir métallique scellé. Ses avantages sont de bonnes performances d'isolation, une grande efficacité de dissipation de la chaleur, la possibilité de fabriquer des produits de grande capacité, une large utilisation dans les sous-stations extérieures, les systèmes de transmission et les occasions de grande capacité à haute tension.

Transformateurs à secL'air ou un matériau isolant solide (tel que la résine époxy) est utilisé comme milieu isolant, et le noyau et les enroulements sont directement exposés à l'air ou encapsulés dans un matériau isolant solide sans huile isolante. Ses avantages sont une bonne résistance au feu, une maintenance facile, une installation flexible, une utilisation à l'intérieur, une utilisation courante dans les bâtiments commerciaux, les métros, les hôpitaux, les centres de données et d'autres lieux où les exigences en matière de résistance au feu sont élevées.

C'est en raison des différences fondamentales dans le milieu isolant que les mécanismes de défaillance, les modèles de vieillissement et les priorités de surveillance des deux transformateurs sont également très différents et ne peuvent donc pas être couverts par le même ensemble de programmes de surveillance.

II. pourquoi les deux méthodes de contrôle des transformateurs ne peuvent-elles pas être utilisées de manière interchangeable ?

C'est une question que de nombreux utilisateurs se posent. À première vue, les deux transformateurs doivent surveiller la température et l'état électrique, et il semble qu'ils puissent partager un programme commun. En réalité, il existe des différences fondamentales dans la logique de surveillance des deux transformateurs.

Le système d'isolation d'un transformateur à bain d'huile repose sur l'état de l'huile isolante, et le vieillissement, l'humidité et la production de gaz de l'huile isolante constituent la base essentielle de la détermination des défauts internes. Par conséquent, l'analyse des gaz dissous (AGD) dans l'huile, le niveau d'huile, la température de l'huile, etc. sont des éléments de surveillance exclusifs pour les transformateurs à bain d'huile, alors que ces paramètres n'existent pas du tout pour les transformateurs à sec.

Les principaux risques des transformateurs à sec proviennent de la surchauffe des enroulements, du vieillissement de la résine époxy, du relâchement des vibrations mécaniques, etc. Il est nécessaire d'évaluer l'état de l'équipement à l'aide de paramètres tels que la température des enroulements, les signaux de vibration, la température et l'humidité de l'environnement. Si la logique de surveillance du transformateur à bain d'huile est directement appliquée au transformateur de type sec, non seulement la surveillance ne peut pas être efficace, mais elle peut également former un angle mort.

En outre, les deux transformateurs ont des lieux d'installation différents (extérieur ou intérieur), des exigences différentes en matière de niveau de protection, des interfaces de communication et des méthodes de contrôle différentes, ce qui signifie que le dispositif de surveillance doit être classé et sélectionné séparément.

Troisièmement, quels sont les principaux paramètres de surveillance des transformateurs à bain d'huile ?

Le système de surveillance des transformateurs à bain d'huile est relativement complexe, impliquant l'huile, l'électricité, la chaleur, la mécanique et d'autres dimensions. Voici un résumé des principaux paramètres de surveillance :

Parmi eux.Analyse des gaz dissous (AGD)Il s'agit du moyen de valeur le plus diagnostique dans la surveillance de l'état des transformateurs à bain d'huile, qui peut identifier l'anomalie interne des jours ou même des semaines avant que le défaut ne se produise, et il s'agit du projet de surveillance unique et irremplaçable des transformateurs à bain d'huile.

Quatrièmement, quels sont les paramètres de surveillance du noyau des transformateurs à sec ?

Les transformateurs à sec n'ont pas d'huile isolante et leur système de surveillance est davantage axé sur la température, l'état mécanique et le fonctionnement électrique. Si l'on prend l'exemple du dispositif de surveillance intelligente des transformateurs Inotera PHM 300U, les principaux paramètres de surveillance des transformateurs à sec sont les suivants :

On constate que les transformateurs à sec présentent globalement moins de paramètres de surveillance que les transformateurs à bain d'huile, mais que le nombre de paramètres de surveillance est inférieur à celui des transformateurs à bain d'huile.Température et vibrationssont deux noyaux absolus. Le dépassement de la température du bobinage non seulement accélère le vieillissement de l'isolation, mais peut même provoquer un incendie dans les cas les plus graves ; quant aux anomalies de vibration, elles constituent souvent un signal précoce du relâchement du noyau de fer ou de la déformation du bobinage, qu'il ne faut pas ignorer.

V. Thermostats à huile et thermostats à sec : une comparaison complète des paramètres de surveillance

Le tableau suivant présente une comparaison côte à côte des paramètres de surveillance des deux transformateurs pour aider à comprendre rapidement les points communs et les différences entre les deux.

VI. quelles sont les différences entre les signaux d'alarme des deux types de transformateurs ?

La compréhension des différences entre les signaux d'avertissement des défauts aide le personnel d'exploitation et de maintenance à déterminer rapidement le niveau de risque et à prendre les bonnes mesures lorsqu'il est alerté.

Signaux d'alerte courants pour les transformateurs à bain d'huile

• La température de l'huile continue d'augmenter :Défaillance possible du système de refroidissement ou surcharge, l'unité de refroidissement doit être vérifiée et le niveau de charge doit être contrôlé immédiatement.
• Concentration élevée d'acétylène (C₂H₂) :Il s'agit du signal le plus dangereux, qui signifie généralement qu'une décharge d'arc s'est produite à l'intérieur et qu'il faut l'arrêter et l'inspecter sans délai.
• Le niveau d'huile continue de baisser :Indique qu'il y a une fuite d'huile ou une capsule cassée dans le conservateur d'huile, ce qui nécessite une inspection sur place pour confirmer le point de fuite.
• Augmentation soudaine des décharges localisées :En combinaison avec les données de la DGA, on estime qu'il peut y avoir un défaut d'isolation et qu'un diagnostic de précision doit être organisé.
• Courant de terre du noyau anormal :Suggère que le noyau de fer est mis à la terre en plusieurs points et qu'il faut le mettre hors tension pour tester la résistance de l'isolation.

Signes d'alerte courants pour les transformateurs à sec

• Dépassement de la température d'enroulement :Il s'agit de l'alarme la plus courante pour les transformateurs de type sec, qui peut être causée par une surcharge,Ventilateurs de refroidissementEn cas de dysfonctionnement ou de mauvaise ventilation, il convient de vérifier immédiatement les conditions de refroidissement.
• L'amplitude de la vibration est anormalement élevée :Si l'on pense que les boulons du noyau sont desserrés ou que les enroulements sont déformés, un arrêt doit être organisé pour vérifier la mécanique.
• L'humidité ambiante est chroniquement élevée :Un environnement très humide accélère le vieillissement de l'isolation en résine époxy, il faut donc vérifier que l'équipement de déshumidification fonctionne normalement.
• Déséquilibre du courant triphasé :Peut refléter un déséquilibre de la charge ou un court-circuit entre deux enroulements, et doit être combiné avec les données de température pour permettre un jugement complet.
• L'espérance de vie est considérablement réduite :Les appareils de surveillance tels que le PHM 300U calculent la durée de vie restante de l'équipement en temps réel, et si la prévision de durée de vie chute anormalement, le niveau de charge et les conditions d'exploitation doivent être revus.

VII. lors de l'installation de dispositifs de surveillance, les précautions sont-elles les mêmes pour les deux ?

Les sessions d'installation sont également très différentes et doivent être traitées séparément.

Points d'installation des transformateurs à bain d'huile

Les transformateurs à bain d'huile sont généralement installés dans des sous-stations extérieures ou des salles souterraines à bain d'huile, où l'environnement est complexe et les interférences électromagnétiques fortes. Les capteurs doivent être étanches, traités contre la corrosion, le câble de signal doit être blindé et éloigné des lignes électriques puissantes. L'oléoduc DGA doit être maintenu dans une direction douce pour éviter que l'accumulation de bulles de gaz n'affecte la précision de l'échantillonnage du gaz. Le niveau de protection de l'appareil doit généralement être supérieur à IP55 et garantir une mise à la terre fiable.

Points d'installation des transformateurs à sec

Les transformateurs à sec sont principalement installés dans des salles de distribution intérieures, l'espace est relativement limité, l'alignement doit être net et normalisé. Les capteurs de température doivent être installés à proximité de la surface de l'enroulement pour garantir une mesure précise. Le PHM 300U et d'autres dispositifs de surveillance intelligents utilisent l'interface RS485 pour communiquer avec le contrôleur de température, le câblage doit faire attention aux réglages de l'adresse de communication, afin de s'assurer que les données multi-capteurs sont correctement résumées. Le niveau de protection de l'installation intérieure est généralement IP20 ~ IP54 et peut répondre aux exigences.

Considérations communes aux deux

Quel que soit le type de transformateur, une fois l'installation terminée, il est nécessaire d'effectuer des tests d'intermodulation à paramètres complets pour confirmer que les relevés des capteurs correspondent à la valeur réelle, que la liaison de communication est stable et que la fonction d'alarme se déclenche normalement avant que le transformateur ne puisse être officiellement mis en service.

VIII. comment choisir un programme de surveillance approprié en fonction du type de transformateur ?

Après avoir clarifié les différences de contrôle entre les deux types de transformateurs, vous pouvez vous référer aux idées suivantes pour la sélection proprement dite :

Tout d'abord, il convient de préciser le type de transformateur et l'utilisation de la scène. Les transformateurs de distribution intérieurs de moyenne et basse tension (en particulier les bâtiments commerciaux, les métros, les hôpitaux, les centres de données) sont généralement équipés de transformateurs de type sec, et les dispositifs de surveillance intelligents avec des fonctions de température, de vibration, de paramètres électriques et de prédiction de la durée de vie sont préférés.

Deuxièmement, en fonction de la capacité et de l'importance du transformateur, il convient de déterminer la profondeur de la surveillance. Il est recommandé d'équiper le transformateur principal important de 110 kV d'un ensemble complet de systèmes à bain d'huile, tels que le DGA, la décharge locale, la perte diélectrique de l'enveloppe, etc.Surveillance des transformateursModules ; les transformateurs industriels spécialisés 10kV~35kV peuvent choisir la combinaison des paramètres du noyau en fonction du budget actuel ; les transformateurs de distribution intérieurs ordinaires de type sec sont basés sur la surveillance de la température du bobinage, des modules de vibration et de paramètres électriques étant ajoutés lorsque les conditions le permettent.

Enfin, l'accent est mis sur la compatibilité des protocoles de communication. Indépendamment de la vidange d'huile ou de la vidange à sec, le dispositif de surveillance doit prendre en charge les protocoles Modbus RTU/TCP, IEC 61850 et d'autres protocoles courants, afin de faciliter l'accès au système de planification existant ou à la plate-forme d'exploitation et de maintenance, et d'éviter les îlots de données.

IX. comparaison des normes et standards de mise en œuvre pertinents

La maintenance conditionnelle des transformateurs à bain d'huile et des transformateurs à sec correspond à des systèmes standard différents, auxquels il convient de se référer lors de la mise en œuvre du projet et de la sélection du produit :

Normes relatives à la surveillance des transformateurs à bain d'huile

• DL/T 722-Lignes directrices pour l'analyse et la détermination des gaz dissous dans les huiles pour transformateurs (DGA Core Basis)
• GB/T 7595-Normes de qualité de l'huile de transformateur
• DL/T 1498--Lignes directrices pour l'évaluation de l'état des transformateurs
• GB/T 4703-Normes de mesure de la décharge partielle
• Q/GDW 11304--Spécification technique pour un dispositif de surveillance en ligne des transformateurs du réseau électrique national

Normes relatives à la surveillance des transformateurs à sec

• GB/T 10228--Paramètres et exigences techniques pour les transformateurs de puissance à sec
• GB/T 17211-Directives de charge pour les transformateurs de puissance à sec (base pour les limites de température des enroulements)
• IEC 60076-11-Norme internationale pour les transformateurs à sec, spécifiant les classes de température et les exigences d'isolation
• GB/T 22072--Prescriptions techniques générales relatives aux régulateurs de température pour transformateurs à sec

Il est recommandé d'exiger explicitement des fournisseurs qu'ils fournissent des déclarations de conformité des produits aux normes correspondantes dans le dossier d'appel d'offres du projet, afin de garantir que les dispositifs de surveillance répondent aux exigences des applications pratiques.

Ten, Inotera : des solutions de surveillance qui couvrent à la fois le changement d'huile et le changement à sec

Dans le projet réel, une sous-station ou un système de distribution contient souvent des transformateurs à bain d'huile et des transformateurs à sec. S'ils sont achetés séparément auprès de différents fabricants de dispositifs de surveillance, non seulement la gestion est complexe, mais la maintenance ultérieure est également plus difficile.InnoTechEn tant que fournisseur professionnel de solutions de surveillance de l'état des équipements électriques, il peut couvrir les besoins de surveillance de deux types de transformateurs en même temps et assurer une gestion unifiée.

Surveillance des transformateurs à sec : PHM 300U Dispositif intelligent de surveillance des transformateurs

L'Inotera PHM 300U est un dispositif de surveillance en ligne multiparamétrique spécialement conçu pour les transformateurs de type sec. Il intègre la surveillance de la température des enroulements triphasés et du noyau, la surveillance de la température ambiante et de l'humidité, la surveillance des vibrations, l'acquisition des paramètres électriques du côté basse tension, ainsi que la prédiction de la durée de vie de l'équipement et les statistiques sur les pertes de puissance. L'appareil est équipé d'une interface de contrôle homme-machine intuitive, prend en charge le protocole Modbus RTU et peut être connecté de manière flexible au système d'arrière-plan d'exploitation et de maintenance intelligentes. Il aide les utilisateurs à passer de la "maintenance périodique" traditionnelle à un mode de "maintenance conditionnelle" plus efficace, réduisant ainsi le risque de défaillance et prolongeant la durée de vie de l'équipement.

Surveillance des transformateurs à bain d'huile : système de surveillance en ligne à paramètres complets

Pour les transformateurs à bain d'huile, Inotera fournit également des systèmes de surveillance en ligne couvrant des paramètres essentiels tels que la température de l'huile, le niveau d'huile, les gaz dissous, la décharge partielle, le courant de serrage du noyau, la surveillance de l'enveloppe, etc., et prend en charge l'arrimage avec les plates-formes de dispatching de State Grid et South Grid pour répondre aux besoins de surveillance des transformateurs de différents niveaux de tension et de capacité.

Un service unique couvrant l'ensemble du cycle de vie

Inotera propose une gamme complète de services allant du conseil en matière de programmes, de la fourniture de produits, de l'installation et de la mise en service à l'exploitation ultérieure et au soutien à la maintenance, en passant par la fourniture directe à l'usine et le soutien aux fonctions personnalisées, qu'il s'agisse d'une seule unité d'équipement ou d'une solution globale au niveau du système, il est possible de faire preuve de souplesse. Si vous êtes à la recherche d'une solution fiable de surveillance de l'état des transformateurs à bain d'huile ou des transformateurs à sec, n'hésitez pas à contacter INNOTEC pour obtenir des conseils professionnels.

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Cet article est uniquement destiné à servir de référence générale et vise à présenter les connaissances de base et les différences en matière de surveillance de l'état des transformateurs à bain d'huile et des transformateurs à sec. Il ne constitue pas la seule base pour la mise en œuvre de l'ingénierie, les décisions en matière d'approvisionnement ou les programmes techniques. L'index des paramètres, la spécification de la norme et la présentation du produit dont il est question dans cet article, l'application réelle doit être combinée avec le type d'équipement spécifique, les conditions du site et les exigences de la norme la plus récente, par le personnel professionnel et technique pour évaluer et confirmer. L'auteur et l'éditeur de cet article n'assument aucune responsabilité légale pour les pertes directes ou indirectes résultant de la référence au contenu de cet article.