Qu'est-ce qu'un thermostat pour transformateur à huile ? Explication détaillée du principe de fonctionnement des séries BWY et BWR

• La nécessité d'un thermostat pour transformateur à huile: Lors du fonctionnement d'un transformateur à huile, la température de l'huile isolante et celle des enroulements ont une incidence directe sur la sécurité et la durée de vie de l'équipement. La température de la surface de l'huile et celle des points chauds des enroulements constituent deux paramètres de surveillance distincts mais complémentaires : le premier concerne la température à la surface du transformateur, tandis que le second porte sur les points les plus chauds à l'intérieur ; aucun des deux n'est superflu.
• BWYSérie (thermostats d'huile): Conçu spécialement pour mesurer et contrôler la température de l'huile au sommet des transformateurs, cet appareil utilise un système de mesure mécanique composé d'un capteur de température, d'un capillaire et d'un tube de Bourdon. L'affichage de la température par aiguille est intuitif et fiable, et ne nécessite aucune alimentation électrique externe. Il est équipé de contacts électriques réglables permettant d'assurer les fonctions d'alarme, de déclenchement et de contrôle du refroidissement.
• BWRSérie (thermostats de bobine): Ce procédé repose sur le principe de la simulation thermique : il consiste à prélever du courant à partir de la charge du transformateur à l'aide d'un transformateur de courant, puis à utiliser des éléments chauffants pour simuler l'élévation de température due aux pertes dans le cuivre, à laquelle s'ajoute la température de la surface. La température des points chauds des enroulements est ainsi calculée indirectement. Il n'est absolument pas nécessaire d'installer des capteurs à l'intérieur des enroulements haute tension.
• La complémentarité des deux séries: Le système BWY surveille la température de l'huile pour évaluer l'état thermique global du transformateur et l'efficacité du refroidissement, tandis que le système BWR surveille les points chauds des enroulements afin de déterminer la température aux endroits les plus critiques des matériaux isolants. Il est recommandé d'installer ces deux systèmes simultanément sur les transformateurs critiques.

1. Présentation détaillée des thermostats à huile de la série BWY

Les composants essentiels des thermostats de niveau d'huile de la série BWY sont constitués d'un capteur de température, d'un tube capillaire et d'un tube de Bourdon. Le capteur de température est immergé dans la couche supérieure d'huile du réservoir du transformateur et est rempli d'un fluide thermosensible. Lorsque la température de l'huile varie, la pression générée par la variation de volume du fluide est transmise par le tube capillaire au tube de Bourdon, ce qui entraîne la rotation de l'aiguille indiquant la température. Parallèlement, le mécanisme à came situé sur l'axe de l'aiguille actionne un micro-interrupteur qui déclenche un signal d'alarme ou de déclenchement lorsque la température atteint la valeur de consigne.

La série BWY comprend plusieurs modèles : les BWY-802A et BWY-803A sont des modèles de base destinés à la surveillance de la température de l'huile, tandis que les BWY-804 et BWY-806 offrent davantage de contacts réglables et d'options fonctionnelles. Les appareils sont équipés de plusieurs groupes de contacts électriques réglables ; il est possible de choisir des modèles à 2, 4 ou 6 groupes de contacts en fonction des besoins de contrôle. L'affichage de la température à aiguille est intuitif et clair, et offre une bonne protection, ce qui le rend adapté à l'environnement des postes de transformation en extérieur. Compatible avec les transformateurs à huile de toutes spécifications et de tous modèles.

2. Présentation détaillée des thermostats de bobinage de la série BWR

Les thermostats de bobinage de la série BWR utilisent la technologie de simulation thermique, une solution éprouvée et fiable largement répandue dans le domaine de la mesure de la température des bobinages des transformateurs à huile. Leur capsule thermique contient un élément chauffant alimenté par le courant de charge du transformateur via un transformateur de courant. La puissance de chauffage est proportionnelle au carré du courant de charge (simulant les pertes dans le cuivre I²R) ; l'élévation de température ainsi générée est ajoutée à la température de la surface de l'huile, puis affichée sur le cadran, ce qui correspond à la température estimée du point chaud de l'enroulement.

Le principal avantage de ce système de mesure indirecte réside dans le fait qu'il ne nécessite absolument aucun capteur intégré à l'intérieur de l'enroulement haute tension. Tous les composants de mesure de la température (thermocouples, capillaires, manomètres) sont installés à l'extérieur du réservoir d'huile du transformateur, ce qui rend l'installation et la maintenance sûres et pratiques, sans aucun impact sur la structure isolante du transformateur. La série BWR a fait ses preuves depuis plusieurs décennies et bénéficie d'une technologie éprouvée.

3. Comparaison entre BWY et BWR

4. questions fréquemment posées

4.1 Question : Les modèles BWY et BWR doivent-ils être installés simultanément ?

Réponse : Ce n'est pas obligatoire, mais recommandé. Pour les transformateurs BWY, la température de l'huile reflète l'état thermique global et l'efficacité du refroidissement ; pour les transformateurs BWR, les points chauds des enroulements indiquent la température aux endroits les plus critiques pour l'isolation. Pour les transformateurs principaux de 110 kV et plus, il est recommandé d'installer les deux types de dispositifs afin d'assurer la protection du transformateur sous différents angles.

4.2 Question : La température des enroulements d'un réacteur à eau bouillante (BWR) est-elle précise ?

Réponse : La méthode de simulation thermique offre une bonne précision en régime permanent et répond aux besoins de la grande majorité des scénarios d'exploitation et de maintenance. Cependant, lors de transitoires caractérisés par de fortes fluctuations de charge, un certain décalage thermique se produit, les valeurs affichées étant en retard par rapport aux variations réelles de la température des enroulements. Pour les scénarios particuliers exigeant une très grande précision, il est possible d'envisager une solution de mesure directe de la température par fibre optique.

4.3 Question : Que se passe-t-il si un capillaire se rompt ?

Réponse : Une rupture du capillaire entraîne une fuite du fluide thermosensible qu'il contient, ce qui rend le thermostat totalement inopérant. Les fuites au niveau du capillaire ne peuvent généralement pas être réparées sur place ; il faut alors remplacer l'ensemble du thermostat. Il convient donc de veiller tout particulièrement, lors de l'installation, à protéger le trajet du capillaire : éviter les coudes serrés, le contact avec des sources de vibrations et toute compression mécanique.

4.4 Question : Les modèles BWY et BWR doivent-ils être étalonnés régulièrement ?

Réponse : Oui. Il est recommandé de procéder à un étalonnage annuel du thermostat lors de la révision annuelle. Comparez la valeur indiquée par l'aiguille à celle d'une source de température étalonnée afin de vérifier que l'écart se situe dans les limites autorisées. Vérifiez également que les contacts électriques fonctionnent correctement à la température de consigne.

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