Surveillance de la température des transformateurs à sec et à bain d'huile

I. Contrôle de la température des transformateurs à sec

1. les principaux sites de surveillance

• Température d'enroulementLes enroulements d'un transformateur à sec sont la principale source de chaleur (chaleur générée par les pertes de cuivre ou d'aluminium) et l'isolation des enroulements est directement affectée par la température, ils sont donc au cœur de la surveillance.
• Température à cœurLe noyau s'échauffe en raison des pertes par hystérésis et des pertes par courants de Foucault, et la température est généralement légèrement inférieure à celle des enroulements, mais il peut surchauffer dans des situations anormales (par exemple, lorsque le noyau est mis à la terre en plusieurs points), et une surveillance auxiliaire est nécessaire.
• température ambianteLes transformateurs de type sec reposent sur un refroidissement par air, la température ambiante affecte directement l'efficacité du refroidissement (par exemple, un environnement à haute température entraînera une augmentation plus importante de la température du bobinage), et doivent être utilisés comme référence.

2) Méthodologie de suivi

• Mesure directe (recommandée): :
  Au moment de la fabrication du bobinage, leCapteurs de résistance au platine (Pt100) Pré-encastré dans l'enroulement à l'intérieur (généralement l'emplacement du point chaud de l'enroulement triphasé), collecte directe de la température réelle de l'enroulement. pt100 haute précision (erreur ± 0,1 ℃), forte stabilité, est le premier choix pour la surveillance de la température des transformateurs de type sec.
• Surveillance indirecte: :
  Pour les transformateurs de type sec sans capteurs préintégrés, lethermomètre infrarougeMesure sans contact de la température de surface de l'enroulement (à noter que la température de surface est inférieure à la température du point chaud interne, avec une erreur d'environ 5-10°C), ou estimation au moyen de "la température ambiante + l'augmentation de température calculée du courant d'enroulement" (moins précise, uniquement pour une surveillance temporaire).

3. les limites de température (indicateurs fondamentaux de sécurité)

Remarque : la "limite d'élévation de la température" correspond à la différence entre la température du bobinage et la température ambiante (la température ambiante est basée sur 40°C), le dépassement de la limite accélère le vieillissement de l'isolation.

4. les systèmes de surveillance et les fonctions de protection

• Le régulateur de température reçoit un signal Pt100, affiche la température de l'enroulement en temps réel et dispose d'une logique de protection intégrée :
  • Alarme de surchauffe : lorsque la température atteint le "seuil d'alarme" (par exemple, le niveau F est réglé sur 130°C), une alarme sonore et visuelle se déclenche, invitant le personnel d'exploitation et d'entretien à procéder à des vérifications ;
  • Déclenchement en cas de surchauffe : lorsque la température atteint le "seuil de déclenchement" (par exemple, la classe F est réglée sur 150℃), un signal de déclenchement est émis pour couper l'alimentation du transformateur afin d'éviter toute brûlure de l'isolation.
• Dans le cas des transformateurs secs refroidis par air forcé, le régulateur de température démarre et s'arrête automatiquement en fonction de la température.Ventilateurs de refroidissement(par exemple, il démarre lorsque la température dépasse 100°C et s'arrête lorsqu'elle descend en dessous de 80°C) afin d'améliorer la dissipation de la chaleur.

5. contrôle des points d'entretien

• L'étalonnage périodique du capteur Pt100 (1 fois par an) garantit la précision des mesures ;
• Vérifier que le contact entre le capteur et l'enroulement est bien serré (un contact lâche entraîne une faible valeur de mesure) ;
• Nettoyer les surfaces d'enroulement (l'accumulation de poussière peut entraver la dissipation de la chaleur et entraîner des températures faussement élevées) ;
• Vérifier les fonctions d'alarme et de déclenchement du régulateur de température (testées par des signaux analogiques).

II. surveillance de la température des transformateurs à bain d'huile

1. les principaux sites de surveillance

• Température de l'huile supérieureL'huile isolante est chauffée par convection ascendante, la température supérieure de l'huile est la température la plus élevée dans l'huile, reflétant directement l'état général de la dissipation thermique du transformateur, c'est le point de surveillance le plus critique.
• Température du point chaud de l'enroulementLa température maximale à l'intérieur des enroulements (5-15°C de plus que la température de l'huile supérieure, en fonction de la méthode de refroidissement) a une influence directe sur le vieillissement de l'isolation (la limite de température du point chaud pour le papier isolant des transformateurs à bain d'huile est de 105°C).
• température de l'huile de fondLa température des couches supérieure et inférieure est normalement comprise entre 10 et 20°C. Une différence de température trop faible peut être le signe d'un défaut de circulation.

2) Méthodologie de suivi

• Mesure de la température de l'huile: :
  Installation en haut du réservoir (10-20cm en dessous du niveau supérieur de l'huile)capteur de températureLes types les plus courants sont les suivants
  • Thermomètre à dilatation (mercure/alcool, lecture directe, pour le contrôle in situ) ;
  • Résistance en platine (Pt100) ou thermocouple (pour transmission à distance vers un système de surveillance, précision ±0,5°C).
• Calcul de la température du point chaud du bobinage: :
  Lorsqu'une mesure directe n'est pas possible, la température est calculée indirectement par "la température de l'huile supérieure + l'augmentation de température supplémentaire du courant d'enroulement" :
  Température du point chaud du bobinage = température de l'huile supérieure + (augmentation de la température du point chaud à l'intensité nominale) x (intensité réelle / intensité nominale)².
  (Remarque : l'augmentation de la température du point chaud au courant nominal est généralement de 10 à 15°C, comme indiqué par le fabricant).

3. les limites de température (indicateurs fondamentaux de sécurité)

• Température de l'huile supérieure: Pas plus de 85℃ en fonctionnement normal (la température du point chaud de l'enroulement est d'environ 95-100℃ à ce moment-là), et pas plus de 95℃ pendant une courte période (la température du point chaud est ≤105℃) ;
• Température du point chaud de l'enroulementLa température maximale admissible est de 105°C (au-delà de cette température, le vieillissement du papier isolant est considérablement accéléré et sa durée de vie est sensiblement réduite) ;
• température ambianteLa température de l'huile est de 40°C comme référence (au-delà de 40°C, une réduction de la charge est nécessaire pour limiter la température de l'huile).

4. les systèmes de surveillance et les fonctions de protection

• Contrôleur de la température de l'huileLa température de l'huile supérieure : Surveillez la température de l'huile supérieure et définissez deux niveaux de protection :
  • Alarme : Alarme lorsque la température de l'huile atteint 80℃ (indiquant que la dissipation thermique peut être insuffisante) ;
  • Déclenchement : Déclenchement lorsque la température de l'huile atteint 90℃ (éviter que la température du point chaud dépasse 105℃).
• Contrôleur analogique de la température du bobinageLe régulateur de température d'huile : recueille le courant de l'enroulement à travers le transformateur de courant, calcule la température du point chaud de l'enroulement en combinaison avec la température de l'huile supérieure, et fournit des fonctions d'alarme et de déclenchement similaires à celles du régulateur de température d'huile (plus proche de l'état réel de l'enroulement).
• Les transformateurs à circulation d'huile forcée nécessitent également une surveillance de l'état de fonctionnement de la pompe à huile et du ventilateur du radiateur (une défaillance peut entraîner une augmentation soudaine de la température de l'huile).

5. contrôle des points d'entretien

• Vérifier périodiquement que le capteur de température d'huile ne présente pas de fuites d'huile (les capteurs immergés dans l'huile peuvent présenter des fuites en raison d'une défaillance du joint) ;
• Calibrer le dispositif de mesure de la température (une fois par an) pour s'assurer que l'erreur de mesure de la température de l'huile supérieure est ≤ 2°C ;
• Vérifiez le niveau d'huile (un niveau d'huile bas réduit la surface de dissipation de la chaleur, ce qui entraîne des températures d'huile plus élevées) et la qualité de l'huile (la détérioration de l'huile réduit l'efficacité de la dissipation de la chaleur) ;
• Vérifier le fonctionnement du système de refroidissement (pompe à huile, ventilateur) (par exemple, démarrage automatique lorsque la température de l'huile atteint 60°C).

Troisièmement, la différence essentielle entre la surveillance de la température des transformateurs à sec et celle des transformateurs à bain d'huile

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