Quels sont les défauts courants des transformateurs ?
Les défauts courants des transformateurs peuvent provenir de divers facteurs, notamment de problèmes électriques, mécaniques et environnementaux. Un défaut fréquent est la rupture de l’isolation des enroulements, qui peut survenir en raison d’une surchauffe, d’une contrainte électrique excessive ou du vieillissement des matériaux isolants. Ce défaut peut entraîner des courts-circuits ou des défauts à la terre dans les enroulements, affectant les performances du transformateur et potentiellement causant des dommages. Un autre problème courant est l’accumulation d’humidité dans l’huile du transformateur ou dans l’isolation, ce qui peut dégrader les propriétés de l’isolation et entraîner une rigidité diélectrique réduite ou une décharge partielle. Des défauts mécaniques tels que des connexions desserrées, des pinces cassées ou des traversées endommagées peuvent également survenir, compromettant l’intégrité structurelle et les performances électriques du transformateur. Un entretien régulier, comprenant des tests de résistance d’isolation, des analyses d’huile et des inspections visuelles, permet d’identifier et d’atténuer ces défauts courants afin de garantir un fonctionnement fiable du transformateur.
La cause la plus courante de défaillance d’un transformateur est la contrainte thermique, résultant principalement d’une surcharge ou d’un refroidissement inadéquat. Lorsqu’un transformateur est soumis à des courants dépassant sa capacité nominale ou fonctionne à des températures ambiantes élevées, une chaleur excessive peut s’accumuler dans les enroulements et l’isolation. Cette contrainte thermique accélère le vieillissement des matériaux isolants, réduit la rigidité diélectrique et peut entraîner une rupture de l’isolation ou des courts-circuits. Une surcharge, qu’elle soit temporaire ou soutenue, provoque une surchauffe qui peut dégrader les composants du transformateur au fil du temps. Dimensionner correctement les transformateurs pour leurs charges prévues, assurer une ventilation et un refroidissement adéquats et surveiller les températures de fonctionnement sont essentiels pour prévenir les défaillances liées aux contraintes thermiques et prolonger la durée de vie des transformateurs.
Les défauts des transformateurs de courant (TC) impliquent généralement des problèmes liés à la précision, à l’intégrité de l’isolation et à l’intégrité mécanique. Les défauts courants incluent des mesures inexactes dues à des courts-circuits internes ou à des circuits ouverts dans les enroulements du TC, ce qui peut entraîner des lectures incorrectes dans les relais de protection ou les systèmes de mesure. Les défauts d’isolation, tels que la rupture des matériaux isolants ou la pénétration d’humidité, peuvent compromettre les performances et la précision du CT. Les défauts mécaniques, tels que des connexions desserrées, des bornes cassées ou des dommages physiques, peuvent affecter l’intégrité structurelle et la continuité électrique du TC. Des tests et une maintenance réguliers, y compris des tests de résistance d’isolement, des tests de rapport et des inspections visuelles, aident à détecter et à résoudre ces défauts afin de garantir un fonctionnement fiable des transformateurs de courant dans les systèmes électriques.
Les défauts dans le noyau du transformateur peuvent se manifester de plusieurs manières, affectant l’efficacité et les performances du transformateur. Un défaut courant est la rupture de l’isolation du noyau, où les matériaux isolants entre les tôles du noyau se dégradent avec le temps, entraînant une augmentation des courants de Foucault et des pertes dans le noyau. Ce défaut peut réduire l’efficacité du transformateur et augmenter les températures de fonctionnement. Un autre problème concerne les dommages mécaniques du noyau, tels que la déformation ou la distorsion des tôles du noyau en raison de contraintes mécaniques ou de forces magnétiques, qui peuvent affecter la distribution et l’efficacité du flux magnétique du transformateur. Les défauts du noyau peuvent également inclure des boulons ou des colliers de serrage desserrés, ce qui peut provoquer des vibrations mécaniques ou du bruit pendant le fonctionnement. Des inspections et des tests réguliers, y compris des inspections visuelles et des mesures de résistance d’isolation du noyau, aident à détecter et à atténuer ces défauts afin de maintenir la fiabilité et les performances du transformateur.
La vérification des défauts d’un transformateur implique plusieurs techniques de diagnostic pour identifier les problèmes potentiels et garantir un fonctionnement fiable. L’inspection visuelle est la première étape : elle consiste à examiner le transformateur à la recherche de signes de dommages physiques, de fuites d’huile ou de surchauffe. Les tests de résistance d’isolation mesurent la résistance d’isolation entre les enroulements et entre les enroulements et la terre, détectant une rupture d’isolation ou une pénétration d’humidité. Les tests du facteur de puissance évaluent l’état des matériaux isolants et détectent la contamination ou les effets du vieillissement. L’analyse des gaz dissous (DGA) de l’huile de transformateur identifie les gaz générés par une rupture d’isolation ou une surchauffe, indiquant des défauts internes potentiels. L’analyse de la réponse en fréquence (FRA) mesure la réponse du transformateur à diverses fréquences pour détecter le mouvement de l’enroulement ou les défauts mécaniques. Ces tests de diagnostic, effectués régulièrement dans le cadre des programmes de maintenance préventive, permettent d’évaluer l’état du transformateur, d’identifier les défauts à un stade précoce et de mettre en œuvre des actions correctives pour prévenir les pannes et garantir un fonctionnement fiable.