Fonctionnement des transformateurs de puissance

Les transformateurs de puissance font partie intégrante du système d'alimentation. Ces éléments remplissent une fonction très importante - ils convertissent l'électricité d'une valeur de tension à une autre valeur, ce qui est nécessaire pour un transfert d'énergie ultérieur ou pour fournir de l'énergie aux utilisateurs finaux.

La tâche la plus importante de l'industrie de l'énergie électrique est de maintenir le fonctionnement normal et continu de l'équipement, y compris les transformateurs de puissance, qui ne peut être assuré que par son bon fonctionnement. Dans cet article, nous examinerons en détail les caractéristiques de performance des transformateurs de puissance.

Exigences d'installation pour les transformateurs de puissance

Tout d'abord, il convient de noter que le fonctionnement correct et sans problème des transformateurs de puissance n'est possible que si les exigences relatives à son installation sont respectées.

Les transformateurs avec protection contre les gaz par conception doivent être installés sur la base de l'équipement avec une légère pente de sorte que le couvercle supérieur du transformateur monte au relais de gaz de 1 à 1,5% et l'oléoduc au détendeur de 2 à 4% . Les transformateurs d'une puissance nominale allant jusqu'à 1000 kVA, en règle générale, ne sont pas équipés d'une protection contre les gaz, ils sont donc installés sans pente.

La condition la plus importante pour le bon fonctionnement d'un transformateur de puissance est le respect du régime de température normalisé pendant son fonctionnement. Par conséquent, il est très important de respecter toutes les exigences du fabricant pour l'installation du transformateur. La tâche principale dans ce cas est d'assurer le fonctionnement normal du transformateur sous charge, en tenant compte des changements possibles de la température ambiante.

Température de fonctionnement du transformateur

Le fonctionnement du transformateur dans des conditions de température normales est principalement assuré par le système de refroidissement prévu de manière constructive. Par conséquent, le fonctionnement normal du transformateur de puissance n'est possible que si entretien et fonctionnement efficace du système de refroidissement.

Si le transformateur est installé dans une chambre fermée, en plus du système de refroidissement standard, une ventilation efficace dans la pièce doit être fournie. Pour les transformateurs de petite puissance, en règle générale, la ventilation naturelle est limitée. En fonction des conditions locales, des caractéristiques du transformateur de puissance et de sa capacité, une alimentation forcée et une ventilation par aspiration peuvent être prévues.L'efficacité de refroidissement du transformateur est déterminée par la différence de température entre l'air entrant et sortant - elle ne doit pas dépasser 15 degrés.

La dissipation thermique des enroulements des transformateurs à huile est assurée au moyen de l'huile de transformateur dans laquelle sont placés les enroulements de cet équipement. Pour éviter d'endommager les enroulements pendant le fonctionnement, le niveau d'huile requis dans le réservoir du transformateur doit être respecté. Par conséquent, le fonctionnement du transformateur permet de surveiller le niveau d'huile dans le conservateur de la cuve du transformateur. Le niveau d'huile doit se situer dans les limites autorisées et correspondre approximativement à la température ambiante, en tenant compte de la charge actuelle du transformateur.

De plus, les transformateurs sont équipés de thermomètres ou de capteurs de température qui surveillent la température des couches supérieures d'huile de transformateur, qui doivent répondre aux exigences d'un certain système de refroidissement.

Charge du transformateur

Le contrôle du mode de charge est l'une des tâches les plus importantes dans le fonctionnement d'un transformateur de puissance. Le courant de charge de chacun des enroulements du transformateur ne doit pas dépasser la valeur nominale.Des surcharges légères sont autorisées, dont la taille et la durée dépendent de nombreux facteurs - ces données sont indiquées dans la documentation opérationnelle.

Une surcharge prolongée des transformateurs au-delà des normes autorisées affecte négativement la durée de vie du transformateur.Par conséquent, en cas de coupure de courant, le transformateur doit être remplacé par un plus puissant qui répond aux besoins actuels des consommateurs.

En cas de variations saisonnières des charges sans alimentation, une option pour résoudre le problème serait d'installer un transformateur supplémentaire qui, si nécessaire, impliqué dans un travail parallèle… Il est possible de connecter des transformateurs pour un fonctionnement en parallèle uniquement si plusieurs conditions sont remplies :

• égalité des groupes de connexion des bobines ;

• le rapport de la puissance nominale des transformateurs n'est pas supérieur à 1 à 3 ;

• égalité des tensions nominales (une différence de 0,5 % entre les rapports de transformation est autorisée) ;

• égalité de la tension de court-circuit (un écart de 10% est autorisé);

• respect des phases lors de la connexion des enroulements.

Sécurité incendie dans le fonctionnement des transformateurs de puissance

Les transformateurs de puissance sont des équipements présentant un risque accru d'incendie. Par conséquent, lors du fonctionnement des transformateurs de puissance, il est nécessaire de respecter strictement les règles de sécurité incendie.

Dans une chambre fermée ou sur le territoire d'un appareillage ouvert où le transformateur est installé, il doit y avoir le matériel de lutte contre l'incendie nécessaire - boîtes à sable, extincteurs.

Des installations spéciales d'extinction automatique d'incendie sont installées pour les transformateurs de forte puissance. Dans ce cas, l'exploitation des transformateurs comprend des contrôles périodiques de fonctionnement et de maintenance de ces installations.

Pour les transformateurs avec un grand volume d'huile de transformateur, afin d'éviter les éclaboussures d'huile en cas de fuite dans le réservoir, des récepteurs d'huile spéciaux sont installés, qui sont reliés par des canalisations à un puisard d'huile. Si le transformateur est endommagé, tout le volume d'huile entrera dans le carter d'huile.

Dans les installations énergétiques, une attention particulière est portée à la formation du personnel de service sur les questions de sécurité incendie : des formations sont organisées, la connaissance des règles de sécurité incendie est périodiquement vérifiée, des formations incendie sont dispensées et des schémas spéciaux d'extinction d'incendie sont élaborés, en tenant compte des conditions locales.

Protection des transformateurs de puissance

Le fonctionnement des transformateurs de puissance pendant la durée de vie déclarée est assuré par la présence de dispositifs de protection dont la tâche principale est protection des transformateurs contre les surcharges indésirables et les dommages internes.

Par conséquent, le fonctionnement des transformateurs comprend également l'inspection et la maintenance en temps opportun des protections de relais et des éléments d'automatisation du transformateur.

Fonctionnement des transformateurs de puissance dans les installations électriques

Pour assurer un fonctionnement continu et à long terme, le fonctionnement des transformateurs de puissance aux sous-stations comprend les mesures suivantes :

• effectuer des inspections périodiques de l'équipement ;

• effectuer l'entretien et la révision programmés ;

• dépannage après urgence.

La fréquence d'inspection des transformateurs dépend du type d'installation électrique.Dans les installations électriques avec personnel permanent en service, l'inspection est effectuée une fois par jour, sans personnel permanent - au moins une fois par mois, et l'inspection des transformateurs dans les points de distribution - une fois tous les 6 mois.

Selon les conditions de fonctionnement du transformateur, notamment le mode de charge, la température ambiante, ainsi que l'état technique de l'équipement en général, la fréquence des contrôles peut changer.

En cas de situations d'urgence, après l'activation de la protection ou un changement soudain de la température ambiante, des contrôles extraordinaires du transformateur sont effectués.

Les transformateurs sont vérifiés sans les éteindre. Lors de la vérification d'un transformateur de puissance, les éléments suivants sont vérifiés :

• les relevés des capteurs de température, le niveau d'huile dans le détendeur et la correspondance de ces données avec la température quotidienne moyenne de l'environnement, en tenant compte de l'ampleur de la charge sur le transformateur de puissance ;

• l'absence de crépitement externe à l'intérieur de la cuve du transformateur, bruits qui ne sont pas typiques du fonctionnement normal du transformateur ;

• l'intégrité du conducteur de mise à la terre (bus) ;

• l'intégrité et l'absence de contamination des isolateurs de traversée, la pression d'huile et l'absence de fuites avec les traversées étanches ;

• l'état des jeux de barres et des connexions de contact, l'absence de leur chauffage ;

• aucune fuite d'huile sur la cuve du transformateur, les canalisations et autres éléments structurels ;

• l'état du gel de silice signal dans le sécheur d'air ;

• état de fonctionnement et bon fonctionnement de l'équipement de traitement de l'huile, des dispositifs de refroidissement ;

• en présence d'un interrupteur de charge - respect de la position de l'interrupteur de l'interrupteur du variateur situé sur le transformateur et de l'indicateur situé sur le tableau de protection, de commande et d'automatisation ;

• également sur le panneau de protection, les lectures des appareils sont vérifiées - les niveaux de courant et de tension de charge de chaque côté, l'absence de signaux externes de la protection et de l'automatisation, la correspondance des positions des appareils de commutation avec le fonctionnement normal du équipement.

Le fonctionnement des transformateurs comprend également le contrôle des niveaux de tension dans le consommateur. En cas d'écart de tension en dehors des valeurs admissibles, la tension est ajustée en commutant les prises d'enroulement via des changeurs de prises hors circuit ou des dispositifs de commutation de charge.