Introduction
Il est crucial de surveiller et de maintenir la température d'un transformateur électrique dans les limites de conception. Des températures de fonctionnement excessives peuvent réduire la durée de vie du transformateur et doivent être évitées.
Surveillance de la Température des Transformateurs Secs et Imprégnés de Liquide
Il existe deux méthodes de mesure de température pour les transformateurs immergés dans un liquide (conservateur et conception hermétique) et une méthode pour les transformateurs secs.
Point Chaud - le point chaud représente la température la plus élevée au sein des enroulements du transformateur et peut être mesurée directement ou indirectement. La zone de point chaud est estimée, mais elle se situe toujours dans les enroulements les plus proches du noyau.
Huile Supérieure - la température de l'huile supérieure représente la température la plus élevée du liquide isolant et est mesurée directement. La zone liquide la plus chaude se trouve directement au-dessus des enroulements et du noyau du transformateur. Notez que le terme 'Huile Supérieure' fait référence à l'huile en tant que milieu isolant, ce qui peut être trompeur car environ 5% de tous les transformateurs isolés par liquide utilisent des liquides autres que l'huile (silicone, esters synthétiques, esters naturels, etc.).
Capteur de Température pour Transformateur Imprégné de Liquide
Les transformateurs de type sec nécessitent uniquement la mesure de la température des enroulements (point chaud). Les transformateurs imprégnés de liquide nécessitent la mesure de la température des enroulements et de l'huile supérieure. Les transformateurs de type sec mesurent directement la température du point chaud des enroulements.
Les transformateurs imprégnés de liquide mesurent directement la température de l'huile supérieure et ajustent ensuite cette valeur pour estimer la température du point chaud des enroulements (ainsi, la température du point chaud est mesurée indirectement). La différence de température entre l'huile supérieure et le point chaud est déterminée par le fabricant d'équipement d'origine (OEM).
Comment fonctionne la surveillance de la température des transformateurs ?
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Mesure de la Température des Transformateurs Secs
Les capteurs de température pour transformateurs de type sec peuvent être installés au-dessus de l'unité, ou, installés dans un ou plusieurs des enroulements basse tension; les enroulements basse tension sont plus proches du noyau du transformateur et représentent donc la zone la plus chaude (point chaud). Les transformateurs modernes de type sec sont souvent équipés de câbles à fibre optique qui fournissent une lecture beaucoup plus fiable que les capteurs électroniques traditionnels qui sont sujets à des inexactitudes en raison des grands flux magnétiques créés par le transformateur.
Mesure de la Température des Transformateurs Imprégnés de Liquide
La surveillance locale de la température de l'huile supérieure est généralement réalisée à l'aide d'un dispositif à soufflet et capillaire tandis que la surveillance à distance peut être réalisée à l'aide d'un capteur Pt 100 standard.
Les transformateurs modernes utilisent des câbles à fibre optique pour la surveillance de la température du point chaud des enroulements, mais c'est une tendance relativement nouvelle. La pratique standard a été d'installer le capteur de température de l'huile supérieure bien à l'intérieur d'une résistance enroulée. La résistance/bobine de chauffage est connectée aux enroulements BT ou HT du transformateur via un transformateur de courant et cela provoque une augmentation ou une diminution de la température de la résistance en fonction de la charge du transformateur. Cette configuration est connue sous le nom de dispositif d'image thermique.
Notez qu'il est de l'expérience de l'auteur que les capteurs de température des enroulements traditionnels sont difficiles à calibrer sur le terrain et sont souvent trouvés inexactes.
Ressources Supplémentaires
https://www.qualitrolcorp.com/products/temperature-measurement-devices
https://www.maddox.com/resources/articles/transformer-gauges-indicators-and-monitoring-devices
https://en.wikipedia.org/wiki/Transformer