Testeur de tension résistante à l'huile de transformateur

Analyse technologique du testeur de rigidité diélectrique pour huile de transformateur

• fonctionnalité de baseMesure précise de la rigidité diélectrique, c'est-à-dire de la tension de claquage (BDV), des huiles isolantes des transformateurs ou d'autres milieux isolants liquides.

• Principe du testLa tension de claquage : Dans des conditions d'essai normalisées, une tension de courant alternatif à fréquence industrielle croissante est appliquée à une paire d'électrodes immergées dans un échantillon d'huile jusqu'à ce que l'échantillon d'huile forme un arc au niveau de l'espace entre les électrodes, la valeur de la tension étant alors enregistrée comme la tension de claquage.

• objectif principalLes huiles isolantes : évaluer les propriétés d'isolation électrique des huiles isolantes afin de déterminer si elles ont été détériorées par l'humidité, les impuretés particulaires ou les gaz.

• norme technologiqueLe processus d'essai respecte strictement les normes internationales et nationales, principalement IEC 60156 et ASTM D1816 / ASTM D877, afin de garantir des résultats comparables et valides.

• valeur appliquéeLa vérification de la tension de l'huile isolante est un élément clé de la surveillance de l'état des transformateurs et de la maintenance préventive. Elle constitue la base d'un fonctionnement sûr et fiable des transformateurs.

I. Le rôle fondamental de l'huile isolante et la nécessité d'un essai de résistance à la tension

Les huiles isolantes (généralement minérales ou synthétiques) utilisées dans les transformateurs de puissance remplissent une double mission critique :isolerrépondre en chantantradiateur. En tant que milieu isolant, il remplit l'espace entre les enroulements, le noyau et le boîtier pour empêcher les décharges électriques de se produire à l'intérieur. En tant que fluide de refroidissement, il transfère la chaleur générée par les enroulements et le noyau vers le dissipateur de chaleur par convection.

La rigidité diélectrique des huiles isolantes est très sensible aux traces de contaminants :

• HumiditéL'humidité est l'ennemi numéro un des performances des huiles isolantes. L'eau dissoute ou en suspension réduit considérablement la tension de claquage de l'huile.

• Matières particulaires: particules de métal ou de fibres provenant du vieillissement des équipements, d'intrusions extérieures et de la formation de "ponts conducteurs" en présence d'un champ électrique, ce qui réduit considérablement la résistance de l'isolation.

• Gaz dissousLes gaz générés ou l'air mélangé pendant le fonctionnement peuvent se libérer sous l'effet d'un champ électrique et provoquer des décharges partielles, conduisant éventuellement à une panne générale.

Par conséquent, l'utilisation régulière d'un testeur de tension de résistance de l'huile isolante pour détecter sa tension de claquage est le moyen le plus efficace pour déterminer directement et rapidement si l'huile isolante est contaminée et si ses performances sont détériorées.

II. principe de fonctionnement et procédure d'essai normalisée

1. les principes fondamentaux de fonctionnement.
L'instrument génère une tension alternative qui augmente progressivement à partir de zéro à une vitesse prédéfinie (par exemple, 2 kV/s) au moyen d'un transformateur élévateur intégré. Cette tension est appliquée à une paire d'électrodes dans une coupelle d'huile standard. Au fur et à mesure que la tension augmente, l'intensité du champ électrique au niveau de l'espace entre les électrodes s'accroît. Lorsque l'intensité du champ électrique atteint la limite de l'échantillon d'huile, les molécules d'huile sont ionisées, formant un canal conducteur qui génère instantanément une décharge d'arc, c'est-à-dire un "claquage". Le circuit de détection de surintensité à grande vitesse à l'intérieur de l'instrument détecte immédiatement le courant de claquage et coupe instantanément la sortie haute tension, tout en verrouillant et en enregistrant la valeur de crête de la tension avant que le claquage ne se produise, qui est la valeur de la tension de claquage de la mesure.

2. un processus de test standardisé.
Pour garantir la précision et la répétabilité des résultats des tests, les testeurs de tension modernes sont généralement dotés d'un processus de test entièrement automatisé :

1. Échantillonnage et préparationLe test de l'huile : Prélever un échantillon représentatif de l'huile du transformateur et préparer une coupelle spéciale propre et sèche pour l'essai de l'huile.

2. Remplissage de l'huile et attenteL'échantillon d'huile est injecté lentement dans la coupelle d'huile le long de la paroi de la coupelle afin d'éviter les bulles d'air et de s'assurer que l'échantillon d'huile submerge complètement l'électrode. Ensuite, l'échantillon d'huile est laissé au repos pendant 5 à 10 minutes conformément aux exigences de la norme (par exemple, 5 à 10 minutes selon la norme CEI 60156) afin d'éliminer les petites bulles d'air générées pendant le processus de remplissage de l'huile.

3. paramétrageL'instrument chargera automatiquement les paramètres prédéfinis pour cette norme, y compris le taux d'accélération, le temps d'agitation, le temps de repos, le nombre de tests, etc.

4. essais automatiquesAprès avoir démarré le test, l'instrument effectue automatiquement le cycle suivant : "Agitation - repos - mise sous pression - décomposition - enregistrement - décompression - agitation...". cycle. Normalement, 6 essais de claquage consécutifs sont effectués.

5. Traitement des résultatsAprès 6 tests, l'instrument calcule automatiquement la moyenne et l'écart type des 6 tensions de claquage et juge si l'ensemble des données est valide ou non selon les critères sélectionnés. Enfin, les résultats des tests sont affichés à l'écran et peuvent être imprimés à l'aide de l'imprimante intégrée.

III. les éléments essentiels et les principales normes internationales

1. les éléments essentiels de l'instrument

• Systèmes de production et de régulation à haute pressionLe régulateur de tension : Composé d'un transformateur élévateur et d'un régulateur de tension de haute précision et sans distorsion, il garantit une forme d'onde de tension de sortie standard et un taux d'élévation constant.

• Coupelle d'huile de test standard avec électrodesLes godets à huile sont généralement fabriqués en verre très translucide ou en plexiglas pour faciliter la visualisation. La forme et la taille des électrodes répondent à des normes strictes, généralement des électrodes sphériques (IEC 60156) et des électrodes en forme de tête de champignon (ASTM D1816). La précision de l'écart entre les électrodes (généralement 2,5 mm) est essentielle pour la précision du test.

• Systèmes de contrôle et de mesure à microprocesseurEn tant que cerveau de l'instrument, il est responsable du contrôle automatisé de l'ensemble du processus de test, de la mesure de tension de haute précision, de la détection rapide des pannes, ainsi que du calcul, du stockage et de l'impression des données.

2. comparaison des principales normes internationales.

Foire aux questions (FAQ)

1) Quelle est la tension de claquage de l'huile de transformateur ?
Les critères de conformité dépendent de la classe de tension du transformateur et des règles d'exploitation et d'entretien applicables. En général, il existe des critères de qualification clairs pour l'huile neuve ou l'huile en service. Par exemple, selon les normes chinoises, pour les transformateurs de 220 kV et plus, la tension de claquage de l'huile en service ne doit pas être inférieure à 50 kV. Il convient de se référer aux normes nationales ou industrielles les plus récentes.

2) Pourquoi est-il nécessaire de réaliser plusieurs tests (par exemple, six) et d'en faire la moyenne ?
Le processus de décomposition du milieu isolant présente un certain degré d'aléa et de dispersion. Les résultats d'un seul test peuvent être soumis au hasard et ne peuvent pas refléter avec précision le niveau d'isolation global de l'huile. En prenant plusieurs mesures et en calculant leur moyenne, les erreurs aléatoires peuvent être éliminées et un résultat plus fiable et statistiquement significatif peut être obtenu pour évaluer avec précision la rigidité diélectrique de l'huile.

3) Un testeur de résistance à la pression peut-il mesurer directement la teneur en humidité (ppm) de l'huile ?
Ne peut pas. Le testeur de tension de tenue mesure la tension de claquage (en kV), qui reflète l'effet de tous les contaminants tels que l'humidité, les particules, etc. sur les propriétés isolantes de l'isolant.Impact global. Il permet de déterminer qualitativement si l'huile est humide ou non, mais ne peut pas mesurer quantitativement la teneur spécifique en humidité. Pour mesurer avec précision la teneur en humidité à l'état de traces dans l'huile (en ppm), il est nécessaire d'utiliser un appareil de mesure de l'humidité spécialisé.Microhydromètre Karl Fischer.

4) Qu'indique la moyenne élevée mais la dispersion élevée (écart-type élevé) des résultats du test ?
Cela indique généralement la présence de contaminants inégalement répartis dans l'huile, tels que des fibres en suspension de grande taille ou des impuretés particulaires. Bien que les propriétés isolantes de la matrice de l'huile soient bonnes (valeurs moyennes élevées), la présence de ces impuretés constitue un point faible dans l'isolation et présente un risque important pour la sécurité. Cette situation nécessite également un traitement de l'huile isolante.

5) Quelle est la différence entre un testeur de tension portable et un testeur de tension de laboratoire ?
Les principales différences sont la précision, la complexité fonctionnelle et l'adaptabilité à l'environnement. Les instruments de laboratoire sont généralement plus précis et plus polyvalents, mais ils sont plus volumineux. Les instruments portables sont compacts, robustes, dotés de batteries intégrées, optimisés pour une utilisation sur le terrain et, bien qu'ils puissent être légèrement moins précis que les modèles de laboratoire en termes de précision finale, ils sont tout à fait capables de répondre aux exigences des essais de maintenance préventive sur le terrain.