Guide complet des composants des transformateurs

Qu'est-ce qu'un assemblage de transformateur ?

Composants du transformateur(Composants / accessoires de transformateur) est un terme collectif qui désigne le corps du transformateur (c'est-à-dire la partie active composée du noyau, des enroulements et des pinces, etc.), en plus du transformateur, afin d'atteindre les objectifs du transformateur.isoleretse refroidiretpressurisationetsauvegarderetmoniteursrépondre en chantantlien externeTerme général désignant une variété d'équipements, de dispositifs et d'accessoires distincts installés pour une série de fonctions auxiliaires, telles que

D'un point de vue fonctionnel, si le corps du transformateur est le "cœur", responsable de la conversion de l'énergie, alors les composants sont le "système circulatoire", le "système respiratoire", le "système nerveux" et l'"armure de protection", le "système nerveux" et l'"armure de protection". Ils permettent au transformateur de passer d'un dispositif physique statique à un système dynamique capable d'interagir avec le réseau électrique, de s'autoréguler et de s'autoprotéger en cas de situation anormale. Les performances et la fiabilité des composants déterminent directement la sécurité, la disponibilité et le coût total du cycle de vie du transformateur. Un corps de transformateur bien conçu configuré avec des composants de mauvaise qualité ou mal adaptésAccessoires pour transformateursSi ce n'est pas le cas, ses performances globales seront fortement réduites et pourront même conduire à des accidents catastrophiques.

Corps et composants du transformateur

Il est essentiel de comprendre les interdépendances entre le corps et les composants du transformateur :

• Transformateur Partie activeIl s'agit de la base physique de la transformation de la tension et du transfert d'énergie selon la loi de Faraday sur l'induction électromagnétique. Ses principaux composants sont les suivants
  • Cœur de métier: Former un circuit magnétique pour diriger et concentrer le flux magnétique.
  • EnroulementsIl forme un circuit électrique et permet de générer et d'induire un flux magnétique.
  • Pistes: Détourner le courant de l'enroulement.
  • Structure de serrageLe noyau est un squelette mécanique solide qui maintient le noyau et les enroulements solidement ensemble pour résister aux vibrations pendant le transport et aux chocs électrodynamiques importants pendant le fonctionnement.
• Composants du transformateurComposants : il s'agit de systèmes auxiliaires qui soutiennent et garantissent le bon fonctionnement de l'ontologie. Sans ces composants, l'ontologie ne peut pas fonctionner. Exemple ::::::::::::::::::: :
  • ne pas avoirréservoir d'huilerépondre en chantanthuile isolanteLa distance d'isolation et la capacité de dissipation de la chaleur des enroulements dans l'air sont loin d'être suffisantes pour résister à la haute tension et à la chaleur de fonctionnement, et se brisent et brûlent instantanément.
  • ne pas avoirdouilleLe courant à haute tension ne peut pas être tiré en toute sécurité d'un réservoir mis à la terre et l'énergie ne peut pas être introduite ou produite.
  • ne pas avoirsystème de refroidissementSi l'énorme chaleur générée par le transformateur ne peut pas être dissipée, l'augmentation de la température dépassera rapidement la limite de tolérance du matériau d'isolation.
  • ne pas avoirdispositif de protectionEn cas de défaillance interne, l'énergie du défaut continue d'être injectée dans l'appareil, ce qui peut conduire à sa destruction complète, voire à son explosion.

Ainsi, le corps et les composants constituent un ensemble organique qui, ensemble, déterminent les performances finales et la fiabilité d'un transformateur.

Quels sont les composants du transformateur ?

Les composants des transformateurs peuvent être répartis dans les catégories suivantes en fonction de leur fonction :

Composants du système de refroidissement

Il s'agit de la partie centrale responsable de la gestion de la chaleur du transformateur.

Dissipateurs de chaleur/Radiateurs (Radiateurs)

Il s'agit de l'élément de refroidissement le plus simple. L'huile chaude pénètre dans la partie supérieure par l'effet de thermosiphon (convection naturelle) et retourne dans le réservoir par la partie inférieure après avoir été refroidie. Selon la structure, on distingueRadiateur à puceet les parois ondulées des réservoirs ondulés.

Ventilateurs de refroidissement

typiquementVentilateurs axiauxIl est monté sur le côté du radiateur. Il est automatiquement démarré et arrêté par le régulateur de température en fonction de la température de l'huile supérieure ou de la température du bobinage, et l'efficacité du refroidissement peut être augmentée 30%-50% en forçant la convection de l'air.

Pompes à huile

Installé dans la tuyauterie entre le réservoir principal et le refroidisseur pour laCirculation forcée de l'huile(méthode de refroidissement OFAF/ODAF). Pour les grands transformateurs de puissance, la circulation forcée de l'huile peut augmenter considérablement l'efficacité de l'échange thermique et réduire la taille du refroidisseur.

Composants d'isolation et de connexion

Assurer l'isolation électrique et sécuriser les connexions à l'intérieur et à l'extérieur du transformateur.

Bagues haute/basse pression (bagues HV/LV)

Il s'agit de la partie isolante essentielle du conducteur haute tension qui traverse la paroi de la boîte de mise à la terre. En fonction de la structure, on distingueManchons de condensateur en papier immergé dans l'huile (OIP)etManchons capacitifs en papier imprégné de résine (RIP)etc. Son choix doit tenir compte du niveau de tension, du courant nominal, de la distance de fuite et de la résistance mécanique.

Réservoir du conservateur

Réservoir auxiliaire monté au-dessus du réservoir d'huile principal. Il offre un espace de compensation pour la dilatation et la contraction thermique de l'huile isolante et garantit que le réservoir principal est toujours plein d'huile. Moderneconservateur d'huileSouvent avec desmembrane en caoutchoucou une vessie d'air pour isoler complètement l'huile de l'air et empêcher l'oxydation et l'humidité.

Déshumidificateur / Respirateur

Installé dans l'orifice d'aération de l'armoire de stockage d'huile. Remplissage interneSilicone à couleurs changeantesTrès efficace pour absorber l'humidité de l'air entrant. Le joint d'huile situé à la base sert à filtrer la poussière de l'air.Absorbeur d'humidité intelligent et sans entretienEn revanche, un capteur d'humidité et un système de régénération du chauffage sont intégrés pour un fonctionnement automatique.

Composants de régulation de tension

Responsable de l'ajustement du rapport de tension du transformateur en fonction de la demande du réseau.

Changeur de prise en charge (OLTC)

Le composant interne le plus complexe et le seul mobile dans un transformateur. Il permet au transformateur de réguler la tension en changeant les prises des enroulements sans interrompre l'alimentation. Son noyau est constitué d'un sélecteur et d'un interrupteur à bascule, qui sont activés par le bouton de réglage de la tension.Mécanisme d'entraînement du moteurEffectuer l'opération.

Changeur de prise hors circuit (OCTC)

La structure est relativement simple, généralement montée sur le couvercle du transformateur ou sur la paroi de l'armoire, par l'intermédiaire d'unpoignée de manœuvre manuelleEffectuer les réglages. Le transformateur doit être complètement hors tension avant le réglage.

Composants de protection et de sécurité

S'assurer que le transformateur peut être protégé à temps dans des conditions de travail anormales.

Relais gaz/ Relais gaz / Relais Buchholz

Deux niveaux de protection sont obtenus grâce à un système interne de deux flotteurs/galeries. Le flotteur supérieur réagit au gaz généré lentement (alarme de gaz léger) et la plaque de décrochage inférieure réagit au choc de l'écoulement d'huile lors d'un défaut grave (déclenchement de gaz lourd). C'est le moyen le plus direct et le plus fiable de déterminer les défauts internes des transformateurs.Relais de protection des transformateurs.

soupape de surpression (Dispositif de décompression)

Il s'agit d'une soupape mécanique à ressort. En cas de dysfonctionnement interne entraînant une augmentation transitoire importante de la pression du réservoir au-dessus du point de consigne, elle s'ouvre instantanément, libérant rapidement la pression et empêchant la déformation permanente ou l'éclatement du réservoir.

Composants de surveillance et de mesure

Fournit à l'opérateur des données visuelles sur l'état du transformateur.

indicateur de niveau d'huile (jauge de niveau d'huile)

typiquementJauge de niveau d'huile à tringlerie magnétiqueLe niveau d'huile dans le réservoir est détecté par le flotteur et transmis à un indicateur externe. Avec contact d'alarme de niveau d'huile haut et bas.

Thermomètre à cadran

Son boîtier de détection de la température est inséré dans l'huile au sommet du transformateur, mesurant et indiquant la température de l'huile.Température de l'huile supérieure. Généralement avec 4 jeux de contacts réglables pour contrôler le démarrage/arrêt du ventilateur de refroidissement, les alarmes de haute température et les déclenchements à très haute température.

Indicateur de température de bobinage (WTI)

Il mesure non seulement la température de l'huile supérieure, mais simule et calcule également l'augmentation de la température des enroulements par rapport à l'huile à l'aide d'un transformateur de courant intégré et d'un élément chauffant, indiquant ainsi le niveau de température de l'huile supérieure.Température du point chaud de l'enroulement. Egalement avec des contacts de contrôle et de protection.

Systèmes de surveillance en ligne

C'est le cœur de l'intelligence des transformateurs. Inclus :Surveillance en ligne des gaz dissous dans le pétrole (DGA)etContrôle en ligne de la perte diélectrique et de la capacité de l'enveloppeetSurveillance en ligne des décharges partielles (PD)etSurveillance en ligne de l'eau à micro-ondesetc. Ces systèmes permettent d'évaluer en temps réel l'état des transformateurs et d'alerter rapidement en cas de défaillance.

Comment choisir le bon assemblage de transformateur ?

La sélection des bons composants est un projet systématique qui détermine directement les performances finales et la fiabilité du transformateur.

1. Adaptation basée sur les spécifications du transformateur: : C'est fondamental. Par exemple, un transformateur élévateur de 500 MVA doit être sélectionné avec une capacité de commutation à grande vitesse.Changeur de prise en charge à videet avec des pompes à huile et des ventilateurs redondantsSystème de refroidissement par circulation forcée de l'huileUn transformateur de distribution de 500 kVA, en revanche, peut n'avoir besoin que d'un changeur de prise non excité et de dissipateurs de chaleur refroidis naturellement. La tension nominale, le courant et les propriétés mécaniques des composants doivent correspondre aux paramètres de conception du corps du transformateur.
2. Prise en compte de l'environnement opérationnelLes conditions environnementales sont la variable clé. Dans les zones côtières où les embruns salés sont importants (par exemple, environnements corrosifs C5), tous les composants extérieurs tels que les radiateurs, les moteurs de ventilateurs, les armoires de commande, etc. doivent être traités avec des traitements anticorrosion spéciaux (par exemple, des produits de protection contre la corrosion, des produits d'entretien, etc.galvanisation à chaudetRevêtement de classe C5) et des fixations en acier inoxydable. À haute altitude, en raison de la densité réduite de l'air, l'efficacité du refroidissement et l'isolation externe de l'enveloppe sont réduites, et il est nécessaire de choisir une conception modifiée du refroidisseur et une enveloppe avec une plus grande distance de fuite.
3. Clarifier les exigences en matière de fiabilité et de maintenanceLe Centre d'excellence pour les transformateurs de charge : Pour les transformateurs critiques alimentant les centres de données, les hôpitaux ou les lignes de production en continu, la fiabilité est primordiale. Les changeurs de prises en charge de grande marque doivent être sélectionnés et équipés d'un système de contrôle complet.Système de surveillance en ligne des transformateurspour réaliser le passage de la maintenance périodique à la maintenance conditionnelle prédictive. Pour les sous-stations non surveillées, le choix de l'un ou l'autre type d'entretien peut s'avérer difficile.Absorbeur d'humidité intelligent et sans entretienet les systèmes de refroidissement contrôlables à distance peuvent réduire considérablement les efforts d'exploitation et de maintenance sur site.
4. Respect strict des normes et standards techniquesLes composants doivent être fournis avec des certificats d'essai de type conformément aux normes internationales (par exemple IEC, IEEE) ou nationales (par exemple GB). La spécification technique de l'utilisateur final est la base directe de la sélection et tout écart doit être confirmé par écrit. Cela garantit la conformité des composants en termes de conception, de performance et de sécurité.

Comment installer le transformateur ?

La qualité de l'installation des composants est la dernière garantie que leur fonction sera réalisée, et toute négligence peut entraîner de graves défaillances du transformateur à l'avenir.

Suivre scrupuleusement les directives d'installation du fabricant

Chaque composant, en particulier les dispositifs complexes tels que les changeurs de prise en charge et les bagues, a ses propres procédures d'installation, exigences de couple et précautions. Il convient de les lire attentivement et de les comprendre avant l'installation.

Assurer une propreté et une sécheresse absolues

C'est la règle d'or pour l'installation de pièces isolées. Lors de l'installation de pièces en contact avec l'huile isolante, telles que les bagues et les conservateurs d'huile, toutes les surfaces des brides et les joints doivent être nettoyés à l'aide d'un chiffon non tissé trempé dans de l'huile de transformateur qualifiée. Il est strictement interdit d'effectuer une installation en boîte ouverte par temps pluvieux ou en cas d'humidité élevée afin d'éviter que l'humidité ne pénètre dans le corps du transformateur.

Couple et processus d'étanchéité corrects

Tous les boulons de raccordement de la bride doivent être serrés au couple spécifié par étapes, en alternant en diagonale, à l'aide d'une clé dynamométrique calibrée. Les rondelles d'étanchéité doivent être correctement placées dans les rainures d'étanchéité afin d'assurer une pression uniforme. Ceci est essentiel pour éviter les fuites d'huile du transformateur.

Contrôle fonctionnel et mise en service complets

Une fois l'installation terminée, un essai fonctionnel systématique doit être effectué. Il comprend : un essai de commutation complet des changeurs de prise en charge manuels et électriques et une vérification de la cohérence des indications de position locale et à distance ; un essai de la logique de la commande automatique et manuelle du système de refroidissement ; un essai de simulation des contacts d'alarme et de déclenchement de tous les dispositifs de protection (relais de gaz, vannes de pression, thermomètres, etc.) ; une vérification de l'exactitude du câblage de tous les circuits secondaires et un essai de résistance d'isolement.

Construction par des professionnels

L'installation de composants de transformateurs est une tâche hautement spécialisée qui doit être effectuée par des techniciens professionnellement formés et expérimentés.

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