Introduction aux essais à vide et en charge des transformateurs

Essai de court-circuit : court-circuiter artificiellement le côté basse tension et courant élevé du transformateur, puis appliquer la tension d'essai à la fréquence nominale à partir de la prise nominale de l'enroulement côté haute tension afin d'amener le courant dans l'enroulement à sa valeur nominale. Mesurer ensuite la puissance absorbée, la tension appliquée (c'est-à-dire les pertes et la tension de court-circuit) et l'intensité du courant. Généralement, la capacité de l'alimentation d'essai doit être égale à 30 % de celle du produit testé.

Impédance homopolaire : L'impédance réalisée par un transformateur pour chaque séquence de tension et de courant de phase (positive, négative, nulle) est appelée impédance de séquence. On distingue l'impédance de séquence positive, l'impédance de séquence négative et l'impédance homopolaire. L'impédance de séquence positive est celle qui se manifeste en fonctionnement normal. En cas de fonctionnement asymétrique du système, un courant homopolaire est généré. L'impédance de séquence positive du transformateur est égale à son impédance de séquence négative et à son impédance de court-circuit. L'impédance homopolaire est intrinsèquement liée aux impédances de séquence positive et de séquence négative, car à tout instant, l'amplitude et le sens des courants homopolaires des trois phases sont identiques (leur somme est donc non nulle). La différence réside dans le fait que sa valeur dépend non seulement du mode de connexion des enroulements, mais aussi de la structure du noyau de fer. Par conséquent, l'impédance homopolaire doit être déterminée par une mesure directe.

Méthode d'essai

⑴ Essai monophasé à vide

Les essais à vide monophasés servent généralement à mesurer les pertes et le pourcentage de courant à vide des transformateurs monophasés. Ils peuvent également être utilisés pour le contrôle phase par phase des transformateurs triphasés (principalement pour détecter d'éventuels défauts monophasés). Cette méthode d'essai est également requise en l'absence d'alimentation triphasée sur site.

Test monophasé à vide avec la tension et le courant de phase A de l'appareil. Comme illustré, utilisez une alimentation monophasée comme source de test. Le fil de phase est connecté à la borne positive du testeur de courant de phase A, le fil jaune épais à la borne négative et le fil fin à la borne de tension de phase A Ua. Le fil rouge épais de la pince est directement connecté au neutre de l'alimentation de test, le fil fin à la borne de tension de phase B Ub. Les deux pinces sont respectivement fixées aux bornes basse tension. La borne haute tension reste libre.

Cette méthode convient également à la mesure des pertes à vide des transformateurs triphasés alimentés en monophasé. Si les pertes dépassent la norme après l'essai triphasé à vide, il convient de mesurer les pertes de chaque phase séparément. L'analyse et la comparaison des pertes à vide de chaque phase permettent d'observer leur répartition et de vérifier l'état des enroulements et du circuit magnétique de chaque phase, en recherchant d'éventuels défauts locaux. On court-circuite successivement les enroulements d'une phase du transformateur, on applique une tension aux deux autres enroulements et on mesure les pertes et le courant à vide. Le schéma de câblage est présenté sur la figure. Selon le mode de connexion des enroulements du transformateur testé, la méthode de mise sous tension peut être divisée en trois cas, comme illustré ci-dessous.

a. L'enroulement pressurisé est connecté △

Lors de la mesure, pressurisez successivement les phases ab, bc et ca, puis court-circuitez les enroulements non pressurisés. La perte mesurée est calculée selon la formule suivante :

Remarque : Dans la formule, In représente le courant nominal de la bobine d’essai

b. L'enroulement pressurisé est connecté à Y et possède une sortie de point neutre :

Lors de la mesure, l'enroulement non pressurisé est court-circuité ; la tension appliquée est le double de la tension de phase, le résultat de la perte est calculé selon la formule 1 et le résultat du courant à vide est selon la formule 2 (0,289 dans la formule est changé en 0,333).

c. L'enroulement pressurisé est connecté à Y, et aucun point neutre n'est tracé :

Lorsque l'enroulement non pressurisé ne peut être court-circuité parce que le point neutre n'est pas représenté, la phase correspondante de l'enroulement secondaire doit être court-circuitée pendant la mesure ; la tension appliquée doit être le double de la tension de phase.

⑵ Essai triphasé à vide

Câblage tel qu'illustré

Utilisez le régulateur de tension triphasé comme alimentation de test. Connectez la sortie du régulateur à la borne positive du testeur de capacité. Connectez les fils épais des trois pinces de test à la borne négative du testeur, en respectant leur couleur. Connectez les fils fins des trois pinces aux bornes de tension du testeur, également en respectant leur couleur. Fixez ensuite les trois pinces de test aux bornes basse tension du transformateur à tester. La pince jaune est connectée à la borne A, la verte à la borne B et la rouge à la borne C. Laissez le côté haute tension libre.

(3) Essai de court-circuit monophasé

Les essais de court-circuit monophasé sont généralement utilisés pour tester les pertes en court-circuit et la tension d'impédance des transformateurs monophasés. De plus, lors du test d'un transformateur triphasé, en l'absence d'alimentation triphasée ou lorsque la capacité de cette alimentation est insuffisante, et lorsqu'une inspection phase par phase est nécessaire pour identifier la phase défectueuse lors de la fabrication ou du fonctionnement, la méthode d'essai de court-circuit monophasé est également requise ; le câblage est effectué selon la méthode illustrée sur la figure.

Utilisez une alimentation monophasée comme alimentation de test. Connectez le fil de phase à la borne positive de la borne de courant de phase A du testeur, le fil jaune épais à la borne négative de cette même borne, et le fil fin à la borne de tension de phase A Ua. Connectez ensuite le fil rouge épais à la borne de tension de phase B Ub de l'alimentation de test. Fixez le fil fin aux deux bornes du côté basse tension à l'aide d'une pince. Court-circuitez le côté haute tension avec un fil de court-circuit spécifique. Attention : le court-circuit doit être correctement réalisé, sous peine de fausser les résultats du test.

La méthode d'essai de court-circuit phase par phase d'un transformateur triphasé alimenté en monophasé consiste à court-circuiter les bornes de sortie triphasées basse tension du transformateur et à effectuer trois mesures côté haute tension. Selon le mode de connexion des enroulements du transformateur testé, on distingue deux cas : a et b.

a. L'enroulement pressurisé est connecté △

Le côté haute pression est pressurisé, et l'extrémité de sortie triphasée du côté non pressurisé (côté basse pression) doit être court-circuitée manuellement. Le courant dans l'enroulement doit être égal à 2/ε₀ fois le courant nominal, et la valeur mesurée peut être convertie en pertes par court-circuit triphasé et en tension de court-circuit selon la formule suivante :

Remarque : où Un représente la tension nominale du côté pressurisé

b. L'enroulement pressurisé est connecté en étoile.

Mettez sous pression deux phases quelconques successivement, et en même temps, l'extrémité de sortie triphasée du côté non pressurisé est court-circuitée manuellement.

Remarque : où Un représente la tension nominale du côté pressurisé

⑷ Essai de court-circuit triphasé

Câble comme indiqué sur la figure :

Remarque : Si la traversée de sortie côté haute tension ou moyenne tension est équipée d'un transformateur de courant annulaire, le secondaire du transformateur de courant doit être court-circuité avant l'essai.

Utilisez le régulateur de tension triphasé comme alimentation de test. Connectez la sortie du régulateur à la borne positive du testeur de capacité. Connectez les fils épais des trois pinces de test à la borne négative du testeur, en respectant leur couleur. Connectez les fils fins des trois pinces aux bornes de tension du testeur, également en respectant leur couleur. Fixez ensuite les trois pinces de test aux bornes haute tension du transformateur à tester. La pince jaune est connectée à la borne A, la verte à la borne B et la rouge à la borne C. Court-circuitez ensuite les trois bornes basse tension à l'aide d'un fil de court-circuit. Assurez-vous que le court-circuit est bien réalisé, sous peine de fausser les résultats du test.

⑸ Test d'impédance homopolaire

L'impédance résultante de la tension et du courant homopolaires d'un transformateur est appelée impédance homopolaire. En cas de fonctionnement asymétrique du système, un courant homopolaire est généré. Son intensité dépend non seulement du câblage des enroulements, mais aussi de la structure du noyau.

Pour la mesure de l'impédance homopolaire du transformateur, câbler comme indiqué sur la figure :

Utilisez un régulateur de tension monophasé comme alimentation de test. Connectez une sortie du régulateur à la borne positive de la phase A du testeur de pertes, et l'autre sortie à la borne négative de la phase C. Connectez le fil épais de la pince de test jaune à la borne négative de la phase A du testeur, et le fil de test de tension à la phase A. Connectez le fil épais de la pince de test rouge à la borne négative de la phase C (les sorties du régulateur sont ainsi reliées entre elles), et le fil fin à la phase B. Court-circuitez ensuite les phases A, B et C du transformateur à tester (côté Yn) et connectez la pince de test jaune. La phase neutre (0) est connectée à la pince de test rouge. Un court-circuit correct est indispensable pour obtenir des résultats fiables.

Étapes du test

1) Étapes de test à vide et en charge d'un transformateur de mesure de puissance triphasé

A. Commencez par définir les paramètres de test ;

B. Connectez les fils de test conformément au schéma de test de court-circuit triphasé ;

C. Effectuer un test de court-circuit triphasé et verrouiller les données de test ;

D. Connectez les fils de test conformément au schéma de test triphasé à vide ;

E. Effectuer un essai triphasé à vide et verrouiller les données de test ;

F. Accédez à l'écran des résultats du test pour afficher toutes les données ;

G. Conserver les enregistrements des tests.

2) Étapes de test à vide et en charge d'un transformateur de mesure de puissance monophasé

A. Commencez par définir les paramètres de test ;

B. Connectez le fil de test conformément au schéma de test de court-circuit monophasé ;

C. Effectuer un test de court-circuit monophasé ;

D. Consigner les résultats des tests de court-circuit

E. Connectez le fil de test conformément au schéma de test monophasé à vide ;

F. Effectuer un essai monophasé à vide ;

G. Consigner les résultats de l'essai à vide

Précautions

1. Veillez à ne pas toucher les parties métalliques des cordons de test pendant la mesure afin d'éviter tout choc électrique.

2. Le câblage de mesure doit être utilisé en stricte conformité avec les instructions, faute de quoi les conséquences seront à vos propres risques.

3. Avant de procéder au test, assurez-vous de vérifier soigneusement si les paramètres définis sont corrects.

4. Il est préférable d'utiliser une prise de courant avec un fil de terre.

5. Ne peut pas fonctionner en cas de dépassement des limites de tension et de courant.

6. Lors du test de court-circuit, le court-circuit du côté non pressurisé doit être correct, sinon cela affectera les résultats du test.

7. Lors de l'essai de court-circuit, si la traversée de sortie côté haute tension ou moyenne tension est équipée d'un transformateur de courant toroïdal, le secondaire du transformateur de courant doit être court-circuité avant l'essai.

8. Les essais de câblage doivent être réalisés en mettant le circuit testé à la terre afin d'éviter tout risque d'électrocution par tension induite. Tous les courts-circuits, mises à la terre et conducteurs doivent présenter une section adéquate et être solidement connectés. L'organisation des essais doit être rigoureuse et la communication fluide afin de garantir leur bon déroulement et la sécurité des opérations.

Présentation de l'instrument :

Le testeur de caractéristiques à vide et en charge pour transformateurs est un instrument de haute précision, spécialement conçu et développé par notre société pour mesurer les paramètres à vide, en charge et d'impédance homopolaire des transformateurs. Il permet de mesurer avec précision divers paramètres tels que le courant à vide, les pertes à vide, les pertes en court-circuit, la tension d'impédance, le contenu harmonique et le taux de distorsion. Cet instrument présente de nombreux avantages : taille réduite, poids léger, haute précision de mesure, grande stabilité, simplicité d'utilisation et d'apprentissage. Il remplace avantageusement les méthodes traditionnelles de mesure des pertes et de la capacité des transformateurs par multimètre, grâce à un câblage simple, des tests et un enregistrement aisés, et une productivité accrue. Doté d'un grand écran LCD couleur graphique, d'une interface intuitive avec menus graphiques et messages en caractères chinois, il affiche plusieurs paramètres sur un seul écran. Son interface homme-machine conviviale le rend facile et rapide à utiliser, ce qui en fait un produit de choix pour les utilisateurs expérimentés de tous niveaux.

Caractéristiques de l'instrument :

1. Il peut mesurer le courant à vide, la perte à vide, la tension d'impédance, la perte en charge et l'impédance homopolaire de différents types de transformateurs.

2. Peut effectuer automatiquement la correction de la distorsion de la forme d'onde, la correction de température (fournissant respectivement une correction de température simple et une correction de perte supplémentaire), la correction de tension (test à vide sous tension non nominale), la correction de courant (test de court-circuit dans des conditions de courant non nominales), il est très adapté aux unités qui ne disposent pas de conditions de test de court-circuit pour les transformateurs de capacité légèrement supérieure.

3. Il peut mesurer la tension triphasée, le courant triphasé, la tension moyenne, le courant moyen, la puissance active biphasée (la méthode de mesure utilisant deux wattmètres ne permettant d'afficher ici que la puissance des phases A et C), et la puissance totale. 4. Il peut mesurer le contenu harmonique de 2 à 42 de chaque phase de tension et de courant, ainsi que le taux de distorsion harmonique (THD) de chaque signal.

5. Il peut afficher la forme d'onde en temps réel de la tension et du courant de chaque phase, et afficher visuellement la distorsion de la forme d'onde.

6. Limite de la largeur de la boucle de tension : la tension peut être mesurée jusqu’à 750 V, et la précision est garantie sans changement de vitesse. L’instrument lui-même ne risque pas d’être endommagé par une mauvaise sélection de la tension.

7. Un grand écran, un menu entièrement en caractères chinois et des instructions de fonctionnement permettent un dialogue homme-machine convivial, des boutons en caoutchouc conducteur facilitent l'utilisation et un écran LCD couleur haute luminosité s'adapte aux saisons d'hiver et d'été.

8. L'utilisateur peut imprimer les données de test à tout moment via la micro-imprimante.

9. Tous les résultats des tests peuvent être enregistrés pour consultation ultérieure.

10. L'horloge réelle intégrée peut afficher la date et l'heure actuelles en temps réel, et l'heure de test peut être enregistrée en même temps que l'enregistrement.

Paramètres de l'instrument :

1. Caractéristiques d'entrée

Plage de mesure de tension : limite large de 0 à 750 V.

Plage de mesure actuelle : 0~5~100 A, toutes les plages internes sont commutées automatiquement.

2. Précision

Tension : ±0,2 %

Valeur actuelle : ±0,2 % de la plage

Puissance : ±0,5 % (CosΦ>0,1), ±1,0 % (0,05

3. Température de fonctionnement

Température de fonctionnement : -10℃ à +40℃

4. Puissance de travail

Alimentation : CA 160V~265V

5. Isolation

(1) La résistance d'isolement des bornes d'entrée de tension et de courant au châssis est supérieure ou égale à 100 MΩ.

(2) La fréquence du courant est de 2 kV (valeur efficace) entre l'extrémité d'entrée de l'alimentation électrique et le boîtier, et l'expérience a duré 1 minute.

6. Volume : 32 cm × 24 cm × 13 cm

7. Poids : 3 kg

Image de l'instrument :