Qu'est-ce que la surveillance en ligne des traversées de transformateur ? Surveillance de l'isolation et surveillance des décharges locales en détail

• Surveillance des objets: Traversées haute tension de transformateur — composants essentiels reliant les enroulements internes du transformateur aux barres omnibus externes. L'état de l'isolation des traversées a une incidence directe sur le fonctionnement sûr du transformateur ; la détérioration de l'isolation est le type de défaillance le plus courant des traversées.
• Principes de surveillance: En captant le signal du courant de mise à la terre de l'écran d'extrémité de l'isolateur à l'aide d'un transformateur de courant à flux nul, on en extrait trois paramètres essentiels : le courant de fuite, la perte dans l'isolant et la capacité. L'état de l'isolation de l'isolateur est ensuite évalué en fonction de l'évolution de ces paramètres.
• Double dimension de surveillance: La surveillance de l'isolation évalue le niveau global d'isolation de l'isolateur en analysant les variations de la perte diélectrique et de la capacité ; la surveillance des décharges partielles détecte les défauts d'isolation à un stade précoce en captant les signaux de décharges partielles à l'intérieur de l'isolateur.
• Installation non-stop: La carte du capteur est installée sur le fil de mise à la terre de la gaine terminale, ce qui la rend totalement isolée du circuit haute tension ; son installation ne nécessite aucune coupure de courant.

1. Pourquoi faut-il surveiller les gaines en temps réel ?

Les traversées haute tension comptent parmi les composants les plus critiques d'un transformateur, car elles supportent l'intégralité de la tension de phase et du courant de charge. La structure isolante de la traversée se compose d'une tige conductrice interne, d'un noyau capacitif et d'une enveloppe en céramique (ou d'une gaine isolante composite). En service, le noyau capacitif subit un vieillissement progressif dû aux contraintes thermo-électriques et aux facteurs environnementaux, ce qui entraîne une augmentation de la perte dans l'isolant et une dérive de la capacité. Dans les cas graves, cela peut conduire à une rupture de l'isolation.

Les conséquences d'une défaillance d'un isolateur sont extrêmement graves : la rupture d'un seul isolateur peut provoquer un incendie, voire une explosion du transformateur. Les méthodes traditionnelles de contrôle des traversées reposent sur des essais préventifs effectués lors de coupures de courant périodiques, qui peuvent être espacés de plusieurs années, ce qui laisse une zone d'ombre quant à l'évolution de l'état de l'isolation pendant cette période. La surveillance en ligne des traversées comble cette lacune en fournissant des données en temps réel sur l'état de l'isolation des traversées grâce à une surveillance continue.

2. Paramètres de surveillance clés

3. Différence entre la surveillance de l'isolation et la surveillance des décharges partielles

3.1 Surveillance de l'isolation — Évaluation de l'état général

La surveillance de l'isolation porte sur les performances isolantes globales des traversées. La mesure continue de la perte diélectrique et de la capacité permet d'évaluer le degré de vieillissement de l'isolation des traversées. Une augmentation progressive de la perte diélectrique est le signe d'un vieillissement normal de l'isolation ; en revanche, une augmentation accélérée de la perte diélectrique ou une variation soudaine de la capacité indique un problème au niveau de l'isolation. La surveillance de l'isolation se concentre sur l'évolution des tendances à moyen et long terme.

3.2 Surveillance des décharges partielles — Détection des défauts localisés

La surveillance des décharges partielles vise à détecter la présence éventuelle de décharges partielles à l'intérieur des traversées. Même lorsque l'isolation est globalement en bon état, de minuscules poches d'air, des impuretés ou des dommages mécaniques à l'intérieur des traversées peuvent provoquer des décharges partielles. La surveillance des décharges partielles permet de capter ces signaux précurseurs de défauts et met l'accent sur l'alerte précoce en cas de défaillance.

3.3 Solution intégrée

Certains systèmes de surveillance des isolateurs intègrent à la fois des fonctions de surveillance de l'isolation et de surveillance des décharges partielles, offrant ainsi, sur une seule et même plateforme, une évaluation complète de l'état des isolateurs, tant au niveau global que local. Pour les transformateurs critiques, cette solution intégrée offre la couverture de surveillance des isolateurs la plus complète.

4. questions fréquemment posées

4.1 Question : En quoi la surveillance des gaines diffère-t-elle de celle du corps du transformateur ?

Réponse : Les traversées sont des composants distincts du corps du transformateur ; elles possèdent leur propre structure d'isolation et leurs propres modes de défaillance. La surveillance par chromatographie en phase gazeuse de l'huile ou par détection des décharges partielles du transformateur couvre principalement les défauts à l'intérieur du réservoir d'huile, tandis que les problèmes au niveau des traversées (tels que les fissures dans les isolateurs en porcelaine ou l'humidité dans les noyaux des condensateurs) peuvent ne pas être détectés du tout par le système de surveillance du corps du transformateur. C'est pourquoi les traversées nécessitent un programme de surveillance spécifique.

4.2 Question : Une augmentation de la perte diélectrique implique-t-elle nécessairement le remplacement du manchon ?

Réponse : Pas nécessairement. Une augmentation progressive de la perte diélectrique correspond au processus normal de vieillissement de l'isolation. Si le taux d'augmentation est stable et que la valeur absolue reste dans des limites acceptables, l'équipement peut continuer à fonctionner. En revanche, si la perte diélectrique augmente de manière accélérée ou fait l'objet d'un pic important en peu de temps, il convient d'organiser dès que possible une révision ou un remplacement.

4.3 Question : Le système de surveillance des gaines peut-il également surveiller d'autres équipements ?

Réponse : Le principe technique de la surveillance par gaine (mesure du courant de mise à la terre de la dernière armature pour extraire les paramètres d'isolation) s'applique également à d'autres équipements capacitifs, tels que les transformateurs de courant, les transformateurs de tension et les parafoudres haute tension. Un seul système permet de surveiller simultanément l'état d'isolation de plusieurs équipements capacitifs au sein d'un poste électrique.

4.4 Question : Les gaines extérieures sont-elles fortement influencées par les facteurs environnementaux ?

Réponse : L'impact est important. La pluie, la saleté et les variations de température peuvent toutes influencer le courant de fuite en surface et le facteur de perte de la gaine. Un bon système de surveillance utilise des algorithmes de compensation environnementale et l'analyse des tendances pour distinguer les fluctuations environnementales d'une véritable détérioration de l'isolation.

4.5 Question : L'installation d'un système de surveillance du tubage nécessite-t-elle des modifications du tubage lui-même ?

Réponse : Non. Le capteur est installé sur le conducteur de mise à la terre du blindage terminal de l'isolateur, sans entrer en contact avec les parties haute tension, et ne nécessite aucune modification du corps de l'isolateur. Il convient toutefois de vérifier, avant l'installation, si le mode de mise à la terre du blindage terminal de l'isolateur est adapté à l'installation du capteur.

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