Qu'est-ce que la surveillance en ligne des pinces de fixation du noyau de transformateur ? Explication détaillée du principe de surveillance du courant de mise à la terre

• Surveillance des objets: Courant de mise à la terre du noyau et des pièces de serrage du transformateur. En conditions normales, le noyau et les pièces de serrage doivent être reliés à la terre en un seul point de manière fiable, et le courant de mise à la terre est extrêmement faible (de l'ordre du milliampère). En cas de mise à la terre en plusieurs points ou de détérioration de l'isolation, un courant de boucle se forme dans le circuit de mise à la terre, et le courant peut atteindre plusieurs ampères, voire plus.
• Principe de fonctionnement: Le système mesure avec précision, à l'aide d'un transformateur de courant à flux nul, les courants infimes circulant dans le noyau magnétique et les conducteurs de mise à la terre des pièces de serrage. Après avoir été filtrés et amplifiés par l'unité de traitement, les signaux sont numérisés par l'unité d'acquisition, puis l'unité de communication transmet les données au système de surveillance central.
• Indicateur de panne: Une augmentation anormale du courant de mise à la terre est le signe direct d'une mise à la terre en plusieurs points du noyau ou d'une détérioration de l'isolation des pièces de serrage. La présence prolongée d'un courant de boucle important entraîne une surchauffe locale du noyau et accélère le vieillissement de l'huile isolante et de l'isolation solide.
• Installation: Le transformateur de courant à flux nul est fixé sur le noyau magnétique et le conducteur de mise à la terre de la bride de serrage ; il n'est pas relié électriquement à l'équipement primaire et son installation ne nécessite pas de coupure de courant.

1. Pourquoi est-il nécessaire de surveiller le courant de mise à la terre des pièces de fixation du noyau magnétique ?

Le noyau et les pièces de serrage du transformateur doivent être reliés à la terre de manière fiable en un seul point pendant le fonctionnement normal, afin d'éliminer l'accumulation d'électricité statique et de garantir la stabilité du potentiel. En conditions normales, il n'y a pas de circuit fermé dans la boucle de mise à la terre et le fil de terre ne transporte qu'un faible courant de fuite. Cependant, lorsque le noyau forme un deuxième point de mise à la terre en raison de l'endommagement des cales isolantes, du contact avec des corps étrangers métalliques ou du vieillissement de l'isolation des pièces de serrage, un courant de boucle se forme dans la boucle de mise à la terre ; ce courant peut atteindre plusieurs ampères, voire plus.

Les pertes supplémentaires générées par les courants circulants dans le noyau sont converties en chaleur, ce qui entraîne une élévation locale de la température du noyau. Si ce problème n'est pas traité à long terme, cela peut entraîner une extension de la zone d'endommagement de l'isolation des tôles d'acier au silicium du noyau et un vieillissement accéléré de l'huile isolante ; dans les cas graves, cela peut conduire à la destruction du noyau par surchauffe. Par conséquent, le courant de mise à la terre du noyau est un indicateur important de l'état de santé du transformateur, et la surveillance en ligne permet d'obtenir des données continues sur l'évolution de ce courant.

2. Composition du système et déroulement des opérations

3. Comment interpréter les données relatives au courant ?

3.1 Plage normale

Le courant de mise à la terre du noyau et des pièces de fixation d'un transformateur en fonctionnement normal se situe généralement entre quelques milliampères et plusieurs dizaines de milliampères, en fonction de la puissance et de la tension nominale du transformateur. Ce qui importe, ce n'est pas tant la valeur absolue que la tendance de variation par rapport aux valeurs de référence historiques propres à l'équipement.

3.2 Champ d'application

Il convient d'être vigilant lorsque le courant de mise à la terre dépasse de manière persistante 100 mA. Cela signifie généralement que l'isolation du noyau magnétique présente de légers dommages ou qu'il existe plusieurs points de mise à la terre localisés. Il convient d'intensifier la fréquence des contrôles afin de déterminer si cette tendance se poursuit.

3.3 Plage d'alerte

Lorsque le courant de mise à la terre atteint plusieurs ampères, il est fort probable qu'un circuit de boucle assez important se soit formé à l'intérieur du noyau, ce qui entraîne un risque significatif de surchauffe locale. Il convient de procéder à une évaluation globale en tenant compte des données de chromatographie en phase gazeuse de l'huile (en particulier pour vérifier si les concentrations d'éthylène et de méthane ont augmenté) et d'organiser une révision dans les plus brefs délais.

4. questions fréquemment posées

4.1 Question : Une augmentation soudaine du courant de mise à la terre du noyau de fer est-elle nécessairement le signe d'un dysfonctionnement ?

Réponse : Pas nécessairement. Le déclenchement d'un commutateur de prise de transformateur, les fluctuations de tension du réseau ou une intervention externe peuvent également provoquer des variations instantanées du courant de mise à la terre. L'essentiel est de déterminer si ce phénomène est persistant : un pic ponctuel peut être une perturbation transitoire, tandis qu'un courant élevé se maintenant sur plusieurs cycles d'échantillonnage constitue un signe de défaut.

4.2 Question : Existe-t-il un lien entre la surveillance du noyau magnétique et la surveillance par chromatographie en phase gazeuse de l'huile ?

Réponse : Oui. Une mise à la terre multipoint du noyau de fer peut entraîner une surchauffe locale, et la surchauffe de l'huile se traduit par une augmentation du taux d'éthylène dans le chromatogramme de l'huile. Si le courant traversant le noyau de fer continue d'augmenter et que le taux d'éthylène dans le chromatogramme de l'huile augmente également, on peut pratiquement conclure à la présence d'un problème de mise à la terre multipoint du noyau de fer.

4.3 Question : Quelle est la différence entre un transformateur de courant à flux nul et un transformateur de courant classique ?

Réponse : Les transformateurs de courant classiques présentent une erreur importante lors de la mesure de faibles courants et sont facilement perturbés par le champ magnétique terrestre et les courants élevés à proximité. Grâce à la conception particulière de leur circuit magnétique, les transformateurs de courant à flux nul maintiennent le flux magnétique dans le noyau à un niveau proche de zéro, ce qui leur confère une précision de mesure des courants de l'ordre du milliampère bien supérieure à celle des transformateurs classiques.

4.4 Question : La surveillance du noyau magnétique permet-elle de surveiller simultanément les pièces serrées ?

Réponse : Oui. Le noyau magnétique et les pièces de serrage nécessitent chacun un conducteur de mise à la terre et un capteur distincts. La configuration standard comprend généralement deux capteurs, destinés respectivement à la surveillance du courant de mise à la terre du noyau magnétique et des pièces de serrage.

4.5 Question : Où le capteur doit-il être installé ? Faut-il couper le courant pour l'installer ?

Réponse : Le transformateur de courant à flux nul se fixe directement sur les fils de mise à la terre du noyau et des pièces de serrage ; il est totalement isolé du circuit primaire et son installation ne nécessite pas de coupure de courant. Il est généralement installé au niveau de la borne de mise à la terre située sous le corps du transformateur.

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