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Les régleurs en charge

 

Le but d’un régleur en charge (ou changeur de prises) est de réguler la tension d’un transformateur. Pour cela, il modifie le nombre de spires dans un enroulement, ce qui altère le rapport de transformation. Il existe deux types de régleurs: les régleurs en charge et les régleurs hors charge. Notons que tous les transformateurs ne disposent pas de régleurs en charge.

Un régleur en charge modifie le rapport alors que le transformateur est sous tension et fournit du courant. Le principe de commutation a pour fondement la "clôture avant rupture". Une prise adjacente est connectée avant de rompre le contact dans le but de transférer la charge d’une prise à l’autre sans interrompre ou modifier le courant actuel. Pendant cet agencement (formé de deux prises), une certaine  impédance est présente pour limiter la circulation du courant. Un régleur en charge résistif à haute vitesse utilise une paire de résistances pour absorber l'énergie et ne pas utiliser la position de pontage comme position de service.

Il y a deux principales formes de régleur en charge. Une forme de dérivation, utilisée pour des tensions et puissances plus élevées, qui a à la fois un sélecteur de charges et un commutateur de dérivation (formation d’un arc électrique sur le commutateur). L’arc peut survenir dans l’huile ou être contenu dans une bouteille isolante. L’autre modèle sans dérivation, utilisé à des tensions plus faibles, utilise seulement un commutateur de sélection (formation d’un arc électrique sur le commutateur de prises) qui combine les fonctions d’un commutateur et d’un sélecteur de prises.

Un régleur hors charge ne peut pas être déplacé pendant que le transformateur est sous tension. Il dispose souvent de 5 positions (A,B,C,D,E, ou 1,2,3,4,5). Si il n’est pas régulièrement entraîné, il y a davantage de risques qu’il ne fonctionne pas correctement lorsqu’il sera déplacé.

Les régleurs en charges, historiquement, sont la première cause des défaillances des transformateurs (Cigre_WG 12-05 “An international survey on failures in large power transformers in service », Electra N°88, 1983 et ANSI/IEEE,1985). Leurs défauts peuvent être classés comme diélectriques (liés à la qualité de l’huile), thermiques (problèmes de cuisson ou sertissage), ou mécaniques (usure de contact et mauvais alignement, interrupteur de fin de course, broches cisaillées sur la connexion avec l'inverseur, lubrification, etc.).


Les tests électriques suivants fournissent des informations sur l’état d’un régleur en charge.


Diagnostic des régleurs en charge

 

Tests électriques sur le terrain :

Les tests de courant de magnétisation peuvent détecter une myriade de problèmes sur le régleur (en charge ou non), incluant : des problèmes d’alignement, de contact usé ou lâche, d’enroulements, connexions inversées de l’autotransformateur, spires ouvertes ou court-circuitées ou connexions de haute résistance dans l’autotransformateur, de mauvaises séries et bien d’autres.

Ce test est utilisé pour détecter un problème impactant l’état de la voie transportant le courant entre les terminaux d’un enroulement, y compris le régleur en charge. Il est particulièrement adapté pour identifier des situations d’ouverture de circuit partielles.

Ce test sert à mesurer le courant continu et la résistance (en fonction du temps) selon les changements de disposition du régleur en charge. Il est particulièrement efficace pour identifier des problèmes avec le commutateur de dérivation et ses contacts, les résistances de régleurs de styles résistifs. En général, le test évalue l’état de tout composant qui crée, transporte ou rompt le courant pendant une opération avec un régleur en charge.

L’état mécanique des enroulements des prises et leurs conducteurs sont évalués avec des fréquences moyennes à hautes avec un test FRA sur un transformateur.

 

Tests de l’huile :

La forme que prend la gazéification (produite par la dégradation des matériaux isolants) varie pour chaque type de régleur en charge. Un test sur un échantillon d’huile est un moyen efficace d’identifier des problèmes tels qu’une surchauffe locale ou la formation excessive d’un arc, ce qui provoque un changement dans le fonctionnement général du gaz d’un régleur en charge (par exemple, du ratio d’hydrocarbure).

Vérifie que la tension de claquage de l’huile du régleur en charge est au-delà du seuil minimum. Ceci est influencé par la saturation relative de l’eau dans l’huile et la présence de particules conductrices (et par leur nombre et leur taille).

Un test pour vérifier les niveaux d’eau dans le régleur en charge. Un niveau excessif réduit la rigidité diélectrique de l’huile et peut accélérer le vieillissement des connexions.

 

Autres tests :

  • Infrarouge

Vérifie la différence de température entre la cuve principale du transformateur et la section de la prise, il est anormal que la section de la prise soit aussi chaude que la cuve ou plus chaude.

  • Acoustique

  • Inspection