Que faire en cas d'anomalies dans les données de surveillance des décharges partielles d'un transformateur ? Méthodes d'analyse spectrale et de diagnostic des défauts

• Distinguer le vrai du faux: En cas d'anomalies dans les données de surveillance des décharges partielles, il convient tout d'abord d'écarter les interférences — l'environnement électromagnétique d'une sous-station étant complexe, les capteurs peuvent réagir à des signaux parasites externes plutôt qu'à de véritables décharges partielles.
• Validation croisée multi-capteurs: Le signal détecté par un seul capteur ne suffit pas à confirmer la présence d'une décharge partielle ; ce n'est que lorsque deux capteurs de types différents ou plus captent un signal au cours d'une même fenêtre temporelle que cela présente une valeur diagnostique.
• Comparaison de séquences: Comparer le profil PRPD du signal anormal aux caractéristiques des profils standard des types de décharges typiques afin de déterminer le type de décharge et son degré de gravité
• Suivi des tendances: Une anomalie ponctuelle peut être un événement passager ; ce n'est qu'une succession d'anomalies qui constitue un signe de défaillance — il convient donc de suivre de près l'évolution de l'amplitude et de la fréquence des décharges.

1. les causes communes des anomalies de données

2. Processus de diagnostic

2.1 Première étape : dépannage de l'équipement

Vérifier l'état de l'autodiagnostic du système : vérifier si les capteurs sont correctement connectés et si l'unité d'acquisition a émis des alarmes de défaillance. Pour les capteurs à ultrasons, vérifier si le gel de couplage est sec ou s'il s'est détaché. Pour les capteurs de courant haute fréquence, vérifier si les connecteurs sont bien fixés. Vérifier si les raccords de câbles et la mise à la terre sont fiables.

2.2 Deuxième étape : analyse des caractéristiques du signal

Observer la distribution de phase des signaux : existe-t-il un lien avec la fréquence industrielle ? Les décharges partielles réelles présentent une relation de phase fixe avec la tension industrielle ; les signaux aléatoires sont très probablement des interférences. Observer les paramètres caractéristiques des signaux : distribution d'amplitude, fréquence de répétition, forme d'onde des impulsions, etc. Les différents types de décharges partielles et d'interférences présentent des différences notables au niveau de ces caractéristiques.

2.3 Troisième étape : validation croisée à l'aide de plusieurs capteurs

Si un seul capteur détecte un signal alors que les autres ne réagissent pas, il s'agit très probablement d'une interférence locale à proximité du capteur. Si au moins deux capteurs de types différents captent un signal présentant les mêmes caractéristiques au cours d'une même fenêtre temporelle, la fiabilité est considérablement renforcée.

2.4 Quatrième étape : confirmation de la tendance

Un signal isolé ou sporadique, quelle que soit son intensité, ne peut être considéré comme un signe de défaillance. Il convient d'observer plusieurs cycles de détection consécutifs ; ce n'est que si le signal apparaît à chaque cycle et que son amplitude ou sa fréquence présente une tendance à la hausse qu'on peut confirmer le développement d'une véritable décharge partielle.

2.5 Cinquième étape : élaborer un plan d'intervention

Déterminer le niveau de réponse en fonction du type et de la gravité des décharges partielles : les décharges en couronne peuvent être intégrées dans un programme de maintenance, les décharges internes nécessitent une surveillance renforcée, les décharges de surface doivent donner lieu à une maintenance dans un délai bref, et les décharges en suspension exigent une mise hors service immédiate pour intervention.

3. Diagnostic des pannes à l'aide de schémas types

3.1 Le spectre présente un signal dense et une symétrie entre les demi-cycles positif et négatif

Les signaux sont concentrés dans les premier et troisième quadrants des demi-cycles positif et négatif, et leur amplitude est modérée. Ces caractéristiques indiquent une décharge interne, à savoir des décharges partielles typiques générées par les interstices à l'intérieur du matériau isolant. Si la tendance reste stable, l'installation peut continuer à fonctionner tout en faisant l'objet d'une surveillance régulière ; si l'amplitude ou la fréquence tend à augmenter, il convient de prévoir une révision.

3.2 Les signaux du spectre sont concentrés dans la zone des pics de tension

Les signaux se concentrent autour des crêtes de la tension du réseau (à environ 90° et 270°), avec une amplitude faible mais une fréquence élevée. Ces caractéristiques indiquent une décharge corona, généralement provoquée par des pointes métalliques internes ou des angles vifs. Bien que cela ne présente pas de danger immédiat, il convient de prévoir une inspection lors de la maintenance afin d'identifier les sources de concentration du champ électrique.

3.3 Présence de signaux à amplitude élevée et à phase étroite dans le spectre

Le signal se concentre dans une plage de phases spécifique, et l'amplitude de la décharge est nettement supérieure à celle des autres signaux. Ces caractéristiques indiquent une décharge en suspension : un composant métallique mal mis à la terre produit une décharge avec un composant voisin dans un champ électrique alternatif. Il s'agit du type de décharge partielle le plus dangereux ; il convient d'organiser sans délai une mise hors service pour procéder à une inspection et à une intervention.

4. questions fréquemment posées

4.1 Q : Que faire si un signal de décharge partielle semble apparaître sur le graphique, mais qu'il est impossible d'en confirmer le type ?

Réponse : Commencez par vérifier si plusieurs capteurs ont détecté simultanément le phénomène, puis utilisez la fonction d'autodiagnostic du système pour obtenir une première évaluation. En cas de doute persistant, transmettez les spectres et les données à l'équipe technique du fournisseur afin qu'elle procède à une analyse à distance. En cas de forte suspicion, vous pouvez organiser une coupure de courant pour effectuer des essais de décharges partielles classiques afin d'obtenir une confirmation définitive.

4.2 Question : Comment interpréter conjointement les données relatives aux décharges partielles et celles issues de la chromatographie en phase liquide ?

Réponse : Si le système de détection des décharges partielles détecte des signaux de décharge mais que les concentrations d'acétylène dans l'huile ne sont pas élevées, cela signifie que les décharges partielles en sont peut-être à un stade précoce et que le chromatogramme d'huile n'a pas encore réagi. Si les signaux de décharge partielle et d'acétylène de l'analyse chromatographique de l'huile augmentent simultanément, cela signifie que la décharge a atteint un niveau d'énergie élevé et doit être traitée au plus vite. Si aucun signe de décharge partielle n'est détecté mais que le niveau d'acétylène de l'analyse chromatographique de l'huile augmente, cela peut indiquer la présence d'un écran entre le point de décharge et le capteur, ou d'une autre cause anormale.

4.3 Question : Comment distinguer les interférences externes des effets réels sur le spectre ?

Réponse : Les signaux parasites externes n'ont généralement pas de relation de phase fixe avec la tension du réseau ; ils apparaissent à des positions de phase différentes selon les cycles. Les décharges partielles réelles ont une relation de phase fixe avec la tension du réseau ; elles apparaissent dans une plage de phase identique ou similaire sur plusieurs cycles consécutifs.

4.4 Question : Que signifie l'accélération de la tendance à la hausse des signaux de décharges partielles ?

Réponse : Une augmentation lente et régulière (sur plusieurs mois ou une année) indique généralement un vieillissement progressif de l'isolation. Une augmentation rapide (sur plusieurs semaines ou mois) peut indiquer qu'un défaut local s'étend rapidement. L'apparition soudaine d'un signal de forte amplitude signifie souvent qu'un nouveau problème structurel est survenu (tel qu'une décharge en suspension due à un desserrage mécanique) et nécessite une attention immédiate.

4.5 Question : Les données relatives aux décharges partielles sont anormales, mais la chromatographie en phase liquide et la température sont normales. Faut-il arrêter l'installation ?

Réponse : Il n'est pas forcément nécessaire d'arrêter immédiatement l'installation, mais il convient de passer en mode de surveillance renforcée. Parmi les trois méthodes de surveillance, la détection des décharges partielles est généralement celle qui réagit en premier. L'absence de réaction de la chromatographie en phase liquide et de la température ne signifie pas qu'il n'y a pas de défaut ; il se peut simplement que le défaut en soit encore à un stade précoce. Il convient de se baser sur l'analyse des tendances pour prendre une décision : si le signal de décharges partielles augmente rapidement, il faut envisager de programmer une révision, même si la chromatographie en phase liquide et la température n'ont pas encore réagi.

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