Pour accélérer votre projet, vous pouvez étiqueter les piles de laminage avec des détails tels que tolérance, matériel, finition de la surface, la nécessité ou non d'une isolation oxydée, quantitéet bien d'autres choses encore.
Cette huile de transformateur unique ressemble à la ligne de vie de votre transformateur électrique. Elle ne se contente pas de refroidir les choses, elle fournit également une isolation vitale. Mais le hic, c'est que cette huile isolante pour transformateurs ne reste pas idéale en permanence. Elle subit un processus de vieillissement, comme toute autre chose. Il est essentiel de comprendre ce processus de vieillissement de l'huile pour transformateurs. Pourquoi ? Parce que cela peut vous épargner de gros problèmes et de l'argent à l'avenir. Si l'huile se détériore, elle peut endommager le papier isolant et l'ensemble du transformateur. Cet article est votre guide des caractéristiques de maturation de l'huile isolante pour transformateur de puissance. Nous verrons comment évaluer la santé d'un transformateur en examinant son huile. J'ai vu ce qui se passe lorsque l'isolation se dégrade, et j'ai l'intention de vous aider à maintenir votre transformateur en bon état de fonctionnement pendant très, très longtemps. Nous aborderons même des sujets tels que la formation d'acide et ce que cela implique pour votre équipement électrique.
On pourrait penser que l'huile est un produit pour les voitures, mais dans un transformateur de puissance, c'est une super star. Il s'agit généralement d'une huile minérale très fine, parfois appelée huile isolante. Sa tâche principale est de protéger les différentes parties du transformateur qui sont soumises à une tension élevée. Cela signifie qu'elle empêche le courant électrique de sauter là où il ne devrait pas. Pensez aux câbles qui transportent de grandes quantités d'énergie ; cette huile les maintient séparés en toute sécurité. L'huile joue un rôle crucial dans le fonctionnement sûr des transformateurs.
Ce liquide isolant remplit également une autre fonction essentielle : il refroidit le transformateur. Lorsque le transformateur fonctionne, il émet des fumées. L'huile du transformateur circule, capte la chaleur des zones, comme le bobinage, et l'évacue. Cela permet au transformateur de rester à une excellente température de fonctionnement. Cette huile est donc un héros deux-en-un : elle aide à protéger et à refroidir. Les propriétés de l'huile sont très importantes pour le bon fonctionnement du transformateur. Un gros transformateur peut contenir d'innombrables gallons de cette huile spéciale pour transformateurs. L'isolation des transformateurs dépend beaucoup de cette huile.
C'est une excellente question ! Et en effet, d'une certaine manière, l'huile de transformateur en vieillissant, c'est un peu comme nous. Avec le temps, elle change. C'est le processus de vieillissement. Un certain nombre de choses font vieillir l'huile de transformateur. Les trois principaux sont la chaleur, l'oxygène et l'humidité. Chaque fois que votre transformateur fonctionne, il développe de la chaleur. Ce stress thermique n'est qu'une des principales raisons pour lesquelles l'huile commence à se décomposer ou à se dégrader. L'huile est exposée à l'oxygène de l'air, en particulier dans certains types de transformateurs.
Lorsque l'oxygène et les températures élevées se mélangent à l'huile du transformateur, une réaction chimique appelée oxydation se produit. Pensez à une pomme qui devient brune lorsque vous la coupez : c'est de l'oxydation ! Cette oxydation modifie l'huile et la rend moins apte à remplir sa fonction. L'humidité, même en faible quantité, peut également s'infiltrer dans le transformateur et accentuer le vieillissement de l'huile. L'âge de l'huile est donc un facteur important pour la santé de votre transformateur. Cette dégradation est un processus lent, mais elle se produit dans tous les transformateurs au cours de leur durée de vie. L'objectif est de comprendre ce vieillissement de l'huile de transformateur afin de sauvegarder le transformateur.
Comme nous l'avons dit, l'oxydation est un problème majeur. Lorsque l'huile est soumise à l'oxygène et à la chaleur, elle commence à se dégrader. Cette dégradation de l'huile produit des sous-produits dangereux. L'acide est l'un des sous-produits les plus nocifs. Oui, l'huile devient acide ! Ce développement d'acides perturbe l'information pour tout ce qui se trouve à l'intérieur du transformateur. Cette teneur en acide est un point crucial que nous déterminons pour vérifier la qualité de l'huile.
Un autre adversaire est la contamination. Il peut s'agir d'humidité, comme nous l'avons vu, ou de minuscules particules métalliques provenant de l'usure à l'intérieur du transformateur. Ces impuretés peuvent accélérer le processus de dégradation de l'huile de transformateur. Les températures élevées, ou contraintes thermiques, dues à la surcharge du transformateur ou à son fonctionnement dans un endroit chaud, accélèrent également la vitesse à laquelle l'huile vieillit et se dégrade. Les contraintes électriques, telles que les pannes ou la foudre, peuvent également s'ajouter. Tous ces facteurs interagissent pour réduire les propriétés isolantes de l'huile. L'huile devient alors moins efficace.
C'est là que les choses deviennent vraiment sérieuses pour votre transformateur. La plupart des transformateurs n'utilisent pas seulement de l'huile pour l'isolation ; ils utilisent également un papier spécial, souvent fabriqué à partir de cellulose, enroulé autour des câbles dans le bobinage. C'est ce qu'on appelle l'isolation par le papier ou le papier isolant. Ce système d'isolation huile-papier est très courant. Vous vous souvenez de l'acide dont nous avons parlé, qui se forme lorsque l'huile du transformateur vieillit ? Cet acide est horrible pour le papier isolant en cellulose.
L'acide attaque les fibres de cellulose, ce qui rend l'isolation du papier faible et fragile. C'est un peu comme si les vieux journaux jaunissaient et se décomposaient. Cette dégradation de la cellulose endommage l'isolation électrique primaire du transformateur. L'isolation du transformateur peut finir par être si faible qu'elle ne peut plus résister aux contraintes électriques ou mécaniques normales. Ce qui est terrifiant, c'est qu'une fois que le papier cellulosique est endommagé, il est impossible de le réparer sans faire appel à un service de réparation majeur et coûteux du transformateur. Cet impact direct sur la durée de vie du transformateur est la raison pour laquelle nous surveillons l'huile de si près.
Et comment ! Je l'ai vu se produire. Une huile de transformateur vieille et détériorée n'est pas simplement un problème mineur ; c'est un risque sérieux pour l'ensemble du transformateur de puissance. Au fur et à mesure que l'huile vieillit et se décompose, elle développe non seulement de l'acide, mais aussi ce que l'on appelle des boues. Cette boue est une matière collante et sombre qui peut obstruer les conduits de refroidissement à l'intérieur du transformateur. Lorsque le refroidissement est entravé, le transformateur devient encore plus chaud, ce qui accélère le vieillissement de l'huile ! C'est un cycle horrible. Il en résulte un vieillissement accru du transformateur lui-même.
Pire encore, à mesure que l'huile perd sa capacité de protection (sa rigidité diélectrique diminue), le risque d'une défaillance électrique à l'intérieur du transformateur augmente. Il peut s'agir d'un petit arc électrique ou d'une explosion interne importante, entraînant une panne complète du transformateur. Un transformateur électrique défaillant entraîne des coupures de courant, des travaux de réparation coûteux, voire la nécessité d'un transformateur entièrement neuf. L'impact sur la fiabilité du transformateur et sur vos activités peut être important. C'est pourquoi l'état de l'huile de transformateur est essentiel pour la performance des transformateurs utilisés dans la distribution d'électricité.
Il est essentiel de savoir ce que l'on cherche. L'une des premières indications que l'huile de transformateur commence à vieillir et à s'affaiblir est l'augmentation de son acidité. Nous pouvons la tester. Un autre signe est un changement de couleur. L'huile de transformateur neuve est normalement claire et jaune clair. En vieillissant, elle peut devenir plus foncée, voire brunâtre ou noire. C'est généralement un indicateur d'oxydation et de formation de boues. Il se peut également que l'huile ne refroidisse pas suffisamment le transformateur, ce qui entraîne une hausse de la température de l'huile.
Souvent, la détérioration de l'huile des transformateurs et de l'isolation cellulosique produit certains types de gaz. Ces gaz se dissolvent dans l'huile. Nous pouvons évaluer les types et les quantités de gaz dissous. Il s'agit d'un outil très puissant appelé analyse des gaz dissous (ou AGD). Les différents gaz peuvent nous indiquer s'il y a une surchauffe, un arc électrique ou des problèmes avec le papier isolant dans le transformateur. Une faible rigidité diélectrique est également un indicateur clair que l'huile ne parvient pas à se protéger correctement. Cette détérioration de l'huile est un signal d'alarme pour le transformateur.
Pour comprendre ce qui se passe avec l'huile du transformateur et son âge, nous prélevons un échantillon d'huile dans la cuve du transformateur. Ensuite, cet échantillon d'huile est très probablement envoyé dans un laboratoire pour y subir un grand nombre de tests. L'un des examens typiques consiste à déterminer l'acidité (ou la teneur en acide) de l'huile. Une acidité plus élevée implique une détérioration plus importante. Nous examinons également la rigidité diélectrique, qui nous indique dans quelle mesure l'huile peut se protéger contre les hautes tensions. Une faible rigidité diélectrique est un signal d'alarme pour l'isolation du transformateur.
Nous mesurons également la teneur en eau de l'huile, car l'eau accélère le vieillissement de l'huile et endommage l'isolation en cellulose. Enfin, l'analyse des gaz dissous (AGD) est très importante. En examinant les types et les quantités de gaz dans l'huile, nous pouvons obtenir des informations sur des problèmes tels que la surchauffe du bobinage ou la dégradation de l'isolation en papier. Ces examens nous aident à évaluer la qualité totale de l'huile et la santé du transformateur. Cette analyse de l'état est importante pour tout transformateur. Cela fait partie des bonnes pratiques de conception électrique.
Oui, heureusement, il y a des choses que nous pouvons faire ! Il s'agit d'essayer de réduire le processus de vieillissement. L'une des meilleures choses à faire est de maintenir l'huile du transformateur propre, froide et sèche. Cela signifie qu'il faut s'assurer que les joints du transformateur sont en bon état pour empêcher l'humidité de pénétrer dans l'appareil. Si le transformateur est équipé d'un système de conservation avec un reniflard, il est nécessaire de s'assurer que le déshydratant (le produit de séchage) dans le reniflard est énergique. Cela permet de réduire la teneur en eau de l'huile. Le fait de ne pas surcharger fréquemment le transformateur peut également contribuer à gérer les contraintes thermiques et à prolonger sa durée de vie.
Il est essentiel de tester régulièrement l'huile du transformateur. Si les tests montrent que l'huile commence à s'affaiblir, mais qu'elle n'a pas encore beaucoup disparu, nous pouvons parfois procéder à une régénération de l'huile. Cette procédure nettoie l'huile, la débarrasse de l'acide et des boues et peut restaurer ses propriétés diélectriques. Cette opération est souvent plus abordable que le remplacement de toute l'huile d'un gros transformateur de puissance. Un excellent entretien peut réellement prolonger la durée de vie de l'huile et du transformateur lui-même. L'objectif est de gérer le vieillissement de l'huile et de protéger le système d'isolation du transformateur.
Il s'agit d'un point de choix important pour tout propriétaire de transformateur. En général, nous examinons les résultats des tests de l'huile de transformateur. Si l'acidité devient trop élevée, si la rigidité diélectrique diminue également ou si beaucoup de boues se forment, il est temps d'agir. Occasionnellement, si la dégradation n'est pas aussi extrême, la régénération de l'huile est une excellente alternative. Ce processus permet de nettoyer l'huile existante alors qu'elle se trouve encore dans le transformateur ou en la retirant, en la traitant et en la remettant en place. Cela peut considérablement améliorer les propriétés de l'huile et prolonger la durée de vie du transformateur.
Toutefois, si l'huile est très ancienne et très affaiblie, ou si le papier isolant (la cellulose) est actuellement très abîmé, la régénération de l'huile peut ne pas suffire. Dans ce cas, un remplacement complet de l'huile peut s'avérer nécessaire. Le remplacement de l'huile permet au transformateur de faire table rase du passé avec de l'huile isolante neuve et propre. Cependant, n'oubliez pas qu'une nouvelle huile dans un transformateur dont l'isolation en papier est déjà endommagée n'aura pas d'effet sur le papier. C'est pourquoi il est essentiel pour le transformateur de détecter rapidement la dégradation de l'huile. Nous avons l'intention d'éviter les remplacements constants d'huile si une maintenance et une régénération excellentes peuvent faire le travail.
L'isolation en cellulose et en papier est extrêmement importante pour votre transformateur. L'isolation cellulosique, généralement sous forme de papier ou de carton, est la première isolation solide des enroulements du transformateur. Elle crée les barrières d'isolation diélectriques nécessaires pour éviter les courts-circuits entre les spires du bobinage et entre le bobinage et les autres pièces du transformateur. La santé de cette isolation cellulosique détermine pratiquement la durée de vie utile du transformateur.
Lorsque l'huile du transformateur vieillit et produit de l'acide et de l'humidité, cette isolation cellulosique commence à se détériorer. Les longues chaînes qui composent la cellulose se décomposent, ce qui affaiblit mécaniquement le papier isolant. Il peut devenir fragile et être facilement endommagé par les vibrations ou les forces importantes qui se produisent lors d'un court-circuit. Dès que la dégradation de la cellulose atteint un certain point, le transformateur est exposé à un risque élevé de défaillance. Vous pouvez modifier l'huile, mais vous ne pouvez pas modifier rapidement tout le papier isolant à l'intérieur d'un énorme transformateur de puissance. C'est pourquoi il est absolument vital de préserver la cellulose en maintenant l'huile du transformateur en bonne santé pour la gestion du vieillissement des transformateurs. Le mélange huile-papier est crucial pour le système d'isolation du transformateur.
Pour accélérer votre projet, vous pouvez étiqueter les piles de laminage avec des détails tels que tolérance, matériel, finition de la surface, la nécessité ou non d'une isolation oxydée, quantitéet bien d'autres choses encore.
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