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L'isolation du transformateur

 

L’isolation de la plupart des transformateurs est composée de cellulose (papier/carton compressé) et d’huile. L’isolation solide est divisée en une structure majeure et mineure. La structure isolante majeure inclut des barrières, des entretoises et des attaches, alors que l’isolation mineure est composée d’enroulements.

Une isolation en cellulose a trois fonctions. Tout d’abord, elle agit en élément diélectrique en stockant une charge électrique lorsque le transformateur est alimenté et isole ainsi les composants de différentes tensions. Elle remplit également une fonction mécanique en supportant  les enroulements, et contribue à un meilleur état thermique du transformateur en créant des conduits de refroidissement pour l’huile.

L’huile doit fournir une puissance diélectrique et un refroidissement suffisants, protéger le noyau et l’assemblage circulaire en comblant les espaces dans les matériaux isolants. Elle doit également minimiser le contact de la cellulose et d’autres matériaux avec l’oxygène afin de réduire les risques d’oxydation.

L’isolation la plus efficace est propre, sèche, contient peu d’espaces et utilise une certaine gamme de températures. Les tests électriques suivants fournissent des informations sur l’état de l’isolation du transformateur.

 

Diagnostic d’isolement

Un test VFPF donne des informations sur le facteur de perte d’une fréquence de ligne,qui peuvent être complétées par une évaluation du système. Spécifiquement, en opérant des mesures du facteur de perte/tan delta à d’autres fréquences, le test confirme qu’un  facteur de perte ou de dissipation satisfaisant est effectivement correct (ce qui n’est pas toujours le cas) et détecte les problèmes plus tôt que pour un test de 50/60 Hz et plus.

Un test de facteur de perte/tan delta donne une tendance générale de l’état (propreté, sécheresse, présence d’espaces) du système d’isolation. Il vérifie si les caractéristiques électriques du système ne se sont pas détériorées avec le temps et la pression de l’utilisation, et donne une impression générale de la performance de l’isolation. La capacité reflète la quantité de charge électrique stockée par l’isolation et est influencée par les changements des caractéristiques physiques de l’isolation lors des tests du système.

Utilisée pour déterminer si un problème de sensibilité de tension existe dans le diélectrique du transformateur. Une réponse positive suggère la présence d’un problème localisé, tel le tracking (tant que le système d’isolation testé n’est pas trop important, ce qui affaiblit la sensibilité au test), ou une activité de décharge partielle.

Une mesure de réponse en fréquence diélectrique donne des indications sur les niveaux d’humidité de l’isolation et de la conductivité de l’huile. Il s’agit d’un test internationalement reconnu dont l’usage est croissant. Des deux principales méthodes, celle en courant alternatif ou "spectroscopie de domaine en fréquence" est la plus recommandée pour sa résistance au bruit.

Un courant de magnétisation fournit des informations concernant l’état des entre-spires d’enroulements et des problèmes de tracking électrique dans l’isolation du transformateur (par exemple tracking sur une spire).

En tant que liquide isolant, l’une des plus importantes propriétés de l’huile est sa rigidité diélectrique. La tension de claquage est un indicateur majeur de la pression électrique  que peut subir une huile isolante. Ce test vérifie que la tension de claquage de l’huile dans la cuve principale est au-dessus du seuil minimum. Ceci peut être effectué en laboratoire comme sur le terrain.

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