Transformateur de type sec

Pourquoi les tests de décharge partielle sont plus importants pour les unités de type sec que pour les unités remplies d'huile

A transformateur sec repose entièrement sur une isolation solide, de sorte que tout vide, délaminage ou contamination emprisonné à l'intérieur de la résine pendant le moulage devient un point faible permanent qui ne peut être détecté que par des tests de décharge partielle (PD), et non par un échantillonnage d'huile comme avec les conceptions remplies de liquide. Lorsque la résine durcit autour des enroulements, des poches d'air microscopiques peuvent se former si le processus de coulée sous vide n'est pas étroitement contrôlé, et ces vides deviennent des sites où les contraintes électriques se concentrent, érodant lentement l'isolation environnante par des micro-décharges répétées bien avant l'apparition de dommages visibles.

Puisqu'il n'y a pas d'huile à échantillonner pour détecter les signes avant-coureurs, les tests PD effectués en usine deviennent le principal critère de qualité plutôt qu'un contrôle périodique sur le terrain. Taizhou Haitian Electric Manufacture Co., Ltd. effectue des mesures de décharge partielle comme test de routine standard sur sa ligne de production de transformateurs de type sec, en utilisant son propre équipement de test parmi les plus 100 ensembles d'équipements nationaux avancés de production et de test installé dans son installation de 62 000㎡, de sorte que les vides ou les défauts de moulage soient identifiés et rejetés avant qu'une unité ne quitte l'usine plutôt que découverts après des années de service.

Comment la formulation de la résine affecte la résistance aux cycles thermiques

Toutes les résines époxy coulées ne se comportent pas de la même manière lors de cycles de chauffage et de refroidissement répétés, et cela est plus important que la plupart des acheteurs ne le pensent pour les applications avec des profils de charge variables, telles que les installations fonctionnant par équipes de production ou les processus industriels intermittents. La résine avec un coefficient de dilatation thermique mal adapté par rapport au conducteur en cuivre ou en aluminium développera des fissures microscopiques à l'interface résine-métal au cours de cycles répétés, car les deux matériaux se dilatent et se contractent à des vitesses différentes chaque fois que la charge change de manière significative.

Ces fissures ne provoquent pas de défaillance immédiate, mais elles créent des voies de pénétration de l'humidité au fil du temps, ce qui est particulièrement dommageable dans les environnements humides. Les formulations qui incorporent de la silice dans des proportions soigneusement contrôlées réduisent ce décalage et prolongent le nombre de cycles thermiques qu'un enroulement peut supporter avant le début des microfissures. C'est l'une des raisons pour lesquelles la qualité de la formulation de la résine varie considérablement d'un fabricant à l'autre, même lorsque les spécifications de la plaque signalétique semblent identiques sur le papier.

Profils de charge qui augmentent la contrainte du cycle thermique

• Installations avec des horaires de production en une seule équipe ou intermittents entraînant des fluctuations de charge quotidiennes
• Installations d'énergie renouvelable dont la production fluctue en fonction des conditions météorologiques
• Installations avec des charges de démarrage de moteur importantes qui provoquent des pointes de courant brusques et répétées

Faire correspondre les évaluations de classe environnementale aux conditions réelles du site

La CEI 60076-11 définit les classes de comportement climatique, environnemental et au feu pour les transformateurs de type sec, mais ces valeurs sont souvent sélectionnées sur la base d'une spécification générique du projet plutôt que des conditions réelles mesurées du site, ce qui conduit soit à des dépenses excessives pour une protection dont le site n'a pas besoin, soit à une sous-protection contre un risque réel. La classe environnementale (E0, E1, E2) reflète la résistance à la condensation et à la pollution, et le choix de E2 pour une installation présentant une humidité vraiment élevée ou des particules en suspension dans l'air justifie l'ajout d'un traitement de tropicalisation sur les enroulements, tandis que le spécifier pour une sous-station intérieure propre et climatisée augmente le coût sans avantage significatif.

Taizhou Haitian Electric Manufacture Co., Ltd. examine les données du site sur l'humidité, l'altitude et la pollution avec les clients avant de finaliser la sélection de la classe environnementale, car une inadéquation dans un sens ou dans l'autre affecte à la fois le coût initial et la fiabilité à long terme. Le tableau ci-dessous résume la manière dont ces classes s'alignent généralement sur les conditions courantes du site.

Pourquoi la conception du chemin de circulation d'air détermine la capacité de surcharge réelle

La valeur nominale d'un transformateur de type sec suppose un flux d'air spécifique et sans obstruction à travers les conduits d'enroulement, mais la capacité de surcharge réelle qu'une unité peut supporter en toute sécurité en service dépend fortement de la configuration de la salle d'installation autour d'elle. Les ouvertures de ventilation placées trop près d'un mur ou d'une pièce sans échange d'air adéquat entre le haut et le bas peuvent augmenter la température de fonctionnement effective bien au-dessus de ce que la conception prévoyait, réduisant silencieusement la marge de surcharge utilisable du transformateur même si l'unité elle-même n'a pas changé.

Avec une capacité de production annuelle dépassant 4 millions de kVA pour les conceptions de transformateurs de 35 kV et moins, Taizhou Haitian Electric Manufacture Co., Ltd. fournit des conseils d'installation spécifiques à la classe de refroidissement de chaque unité, car les unités à air pulsé (AF) en particulier dépendent de chemins de décharge de ventilateur non obstrués pour atteindre leur augmentation de capacité nominale. Les installations qui installent des unités dans des salles mécaniques étroites sans suivre ces recommandations de dégagement constatent souvent que leur transformateur fonctionne plus chaud que prévu, non pas à cause d'un problème de fabrication, mais parce que le chemin de circulation d'air supposé dans la conception thermique d'origine n'a jamais été réellement atteint sur site.