Surveillance des gaz dans les huiles sans composants des transformateurs : points de sélection pour les solutions DGA légères

• Définition de l'expression "moins de composantsLa surveillance en ligne des gaz dans les huiles à faible teneur en composants implique une solution DGA légère qui ne détecte que 3 à 5 gaz critiques (au lieu de 7+), ce qui permet d'équilibrer les coûts et les économies.
• Configuration typiqueLes combinaisons à moindre composante les plus courantes sont H₂, CH₄, C₂H₄, C₂H₂ plus CO, qui couvrent les besoins fondamentaux en matière d'appréciation des défauts de décharge et des défauts thermiques, et constituent des compromis rentables.
• Scénarios applicablesLes transformateurs de distribution de 110 kV et moins, les transformateurs appartenant à des clients industriels et tous les types de transformateurs de distribution dont le budget est limité et qui nécessitent néanmoins une surveillance en ligne.
• Clé de sélectionLa réduction du nombre de composants ne se résume pas à l'élimination de quelques gaz. Le choix des gaz à conserver dépend des caractéristiques de fonctionnement du transformateur et des principaux types de risques.

1) Positionnement du programme des sous-composants

Dans le domaine de la chromatographie en ligne de l'huile de transformateur, les solutions à composants complets détectent plus de sept gaz, couvrant tous les types de défauts, mais avec un investissement en équipement et des coûts d'exploitation et de maintenance élevés, tandis que les solutions à hydrogène unique ne détectent que l'hydrogène, avec l'investissement le plus faible, mais sans la capacité de différencier les types de défauts. Les solutions à moins de composants se situent entre les deux : elles conservent le nombre minimum de gaz requis pour diagnostiquer le défaut principal et offrent une capacité de diagnostic acceptable pour un investissement modéré.

Au lieu d'adopter une approche globale, le programme à composantes réduites sélectionne les gaz critiques correspondant aux types de défauts les plus probables dans le transformateur cible à surveiller. Cette stratégie de sélection axée sur la demande est au cœur de la logique de l'approche à moindre composante.

2. options communes de configuration avec moins de composants

3. considérations relatives à la sélection

3.1 Les caractéristiques de risque des transformateurs déterminent le mélange de gaz

Les conditions de fonctionnement et l'historique des différents transformateurs déterminent les principaux types de risques. Les transformateurs fonctionnant à des charges élevées pendant de longues périodes sont principalement exposés à un risque de surchauffe et doivent contenir de l'éthylène ; les transformateurs ayant une longue durée de vie et des antécédents de décharges doivent contenir de l'acétylène ; et les transformateurs présentant des problèmes de vieillissement de l'isolation ne doivent pas être dépourvus de monoxyde de carbone.

3.2 Complémentarité diagnostique entre les gaz

L'hydrogène seul détecte les anomalies mais ne sait pas quel type d'anomalie ; l'ajout de méthane et d'éthylène détermine la plage de température ; l'ajout d'acétylène détermine s'il y a une décharge ; et l'ajout de monoxyde de carbone détermine si l'isolation se détériore. La sélection doit permettre de s'assurer que la combinaison de gaz choisie couvre les modes de défaillance les plus critiques du transformateur cible.

3.3 Espace pour l'expansion future

Certains des systèmes à moins de composants ont une capacité d'extension intégrée au niveau du matériel - il est possible de passer à d'autres configurations de gaz en ajoutant des colonnes ou des canaux de détection. Si vous disposez d'un budget initial limité mais que vous prévoyez des mises à niveau ultérieures, le choix d'un système de conception modulaire vous offrira une plus grande flexibilité.

4. questions fréquemment posées

4.1 Q. Un programme à moindre composante risque-t-il de passer à côté d'importants signaux de défaillance ?

R : Cette possibilité existe. Chaque gaz non détecté correspond à un angle mort dans l'appréciation de certains types de défauts. Il est difficile de juger d'une surchauffe à haute température sans éthylène, et la détérioration de l'isolation solide ne peut être vue sans monoxyde de carbone. La tâche principale de la sélection est de déterminer quelles zones aveugles sont acceptables et lesquelles ne le sont pas.

4.2 Q : Les composants les moins importants peuvent-ils répondre aux exigences de la compagnie d'électricité en matière d'accès au réseau ?

R : Les exigences techniques varient d'une compagnie d'électricité à l'autre. Certaines compagnies provinciales de distribution d'électricité ont des exigences précises concernant le type de gaz de détection minimum pour la surveillance en ligne par chromatographie de l'huile du transformateur principal. Il convient de vérifier les normes techniques de la compagnie locale de distribution d'électricité et les exigences relatives aux essais sur le réseau avant de procéder à l'achat.

4.3 Q. Quelle est la différence de prix entre les composants inférieurs et les composants complets ?

R : Le type de gaz détecté est un facteur important dans le coût du système. L'investissement dans un équipement comportant moins de composants est généralement plus économique. Toutefois, il convient d'évaluer ce facteur de manière globale : si un défaut critique n'est pas détecté en raison de l'omission de quelques gaz, l'économie réalisée est loin d'être suffisante pour couvrir la perte d'un seul défaut.

4.4 Q : Puis-je passer ultérieurement d'une version allégée à une version complète ?

R : Cela dépend de l'architecture matérielle du système. Les produits de conception modulaire peuvent être mis à niveau en ajoutant des colonnes ou des détecteurs ; les produits de conception intégrée peuvent nécessiter le remplacement de l'unité analytique centrale ou la modification de l'ensemble de la machine. La voie de mise à niveau et le coût doivent être clarifiés avec le fournisseur au moment de la sélection.

4.5 Q : Le système à moindre composante est-il adapté aux transformateurs de plus de 110 kV ?

R : D'une manière générale, il est recommandé de donner la priorité à la solution à composants complets pour les transformateurs principaux de 110 kV et plus. Toutefois, si le budget est vraiment limité, la configuration à cinq gaz carbone-oxygène améliorée avec moins de composants peut être utilisée comme programme de transition pour répondre aux besoins de base en matière d'avertissement de défaillance.

5. résumé

5.1 La réduction du nombre de composants est une option d'allègement axée sur la demande, centrée sur la clarification des gaz correspondant aux principaux risques du transformateur cible.

5.2 Il n'est pas recommandé de choisir des transformateurs principaux critiques avec moins de composants par souci d'économie, et le coût de la cécité diagnostique peut dépasser de loin les économies réalisées.

5.3 Le choix d'un système de conception modulaire laisse de la place pour des mises à niveau futures.

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