Comment diagnostiquer et traiter ces phénomènes anormaux dans les transformateurs ?

1. Le bruit du transformateur est plus fort que d'habitude et uniforme. Cela peut s'expliquer par les raisons suivantes :

(1) Une surtension se produit sur le réseau électrique. Lorsqu'un défaut de mise à la terre monophasé se produit sur le réseau électrique ou lorsqu'une surtension par résonance se produit, le bruit du transformateur augmente.

(2) En cas de surcharge, le transformateur émet un bourdonnement important. Si la charge du transformateur dépasse la valeur de surcharge normale admissible, elle doit être réduite conformément à la réglementation en vigueur sur le site.

Solution : analyser les causes, consigner les informations, renforcer la surveillance et remettre le transformateur en service au plus vite. En cas de surcharge, la procédure de traitement des surcharges doit être appliquée.

2. Le transformateur émet du bruit.

Des vibrations peuvent être causées par des pièces mal fixées sur le transformateur. Si le bruit du transformateur augmente sensiblement, sans anomalie de courant ni de tension, cela peut être dû au desserrage d'une bride interne ou d'une vis serrant le noyau de fer, ce qui accentue les vibrations de la tôle d'acier au silicium.

Méthode de traitement : Si cela n’affecte pas le fonctionnement du transformateur, il est possible de ne pas intervenir temporairement, de consigner les problèmes, de renforcer la surveillance, de rédiger des rapports et d’effectuer des envois, et de demander une inspection et un traitement de la panne de courant auprès des autorités compétentes.

3. Le transformateur émet un bruit de décharge

Le transformateur émet un crépitement lors de la décharge. Si vous observez une couronne bleue ou des étincelles près de la traversée du transformateur la nuit ou par temps de pluie, cela indique que les pièces en porcelaine sont fortement encrassées ou que les cartes de connexion de l'équipement présentent un mauvais contact. Si le transformateur est déchargé en interne, il peut s'agir d'une décharge électrostatique due à des composants non mis à la terre, d'une décharge entre spires de la bobine ou d'une décharge causée par un mauvais contact du changeur de prises.

Solution : Il convient alors de signaler au répartiteur et aux responsables concernés qu'ils doivent demander une inspection du transformateur en cas de panne de courant.

4. Le transformateur émet un claquement.

Indique que l'isolation interne ou superficielle du transformateur est défectueuse et que le transformateur doit être immédiatement arrêté pour inspection.

5. Le transformateur émet un bruit d'eau qui bout.

Si le transformateur émet un bruit d'eau qui bout, que la température change brusquement et que le niveau d'huile monte, il faut en conclure que l'enroulement du transformateur est en court-circuit ou que le changeur de prises est mal connecté, ce qui provoque une surchauffe importante ; le transformateur doit alors être immédiatement arrêté pour inspection.

(2) La température de l'huile supérieure est élevée

En fonctionnement normal, la température de l'huile de la couche supérieure du transformateur doit être surveillée afin de contrôler la température des enroulements et ainsi prévenir la dégradation et le vieillissement de l'isolation. Si, en conditions normales de charge et de refroidissement, la température de l'huile dépasse de plus de 10 °C la normale ou si la charge reste constante et que la température continue d'augmenter, un défaut (tel qu'un incendie du noyau de fer ou un court-circuit entre spires) est détecté. Dans ce cas, le transformateur doit être immédiatement arrêté afin d'éviter toute aggravation de l'incident.

(3) La couleur de l'huile est anormale

Normalement, l'huile du transformateur doit être jaune vif et transparente. Si la couleur de l'huile, mesurée par le niveau d'huile, change en cours de fonctionnement, veuillez faire prélever des échantillons pour analyse en laboratoire. Si la couleur de l'huile se détériore soudainement en cours de fonctionnement et que des dépôts de carbone ou d'autres anomalies sont détectés, l'alimentation électrique doit être immédiatement coupée afin de procéder à une inspection et à une intervention.

(4) Le niveau d'huile est anormal

Le bain d'huile du transformateur est équipé d'un indicateur de niveau d'huile qui affiche généralement trois repères correspondant aux températures de -30 °C, +20 °C et +40 °C. Ces trois repères permettent de déterminer s'il est nécessaire de procéder à un appoint d'huile ou à une vidange.

Niveau d'huile élevé :

Lorsque le niveau d'huile d'un transformateur en fonctionnement est trop élevé ou que l'huile déborde du bac de rétention, il convient de vérifier au préalable que la charge et la température du transformateur sont normales. Si le niveau d'huile est anormal, et après accord du responsable de service, la protection par gaz (gaz lourds) doit être activée, puis le masque respiratoire doit être retiré avant l'intervention. Si le débordement du bac de rétention est dû à une température ambiante élevée, il faut procéder à la vidange.

Niveau d'huile bas :

Si le niveau d'huile du transformateur est trop bas, la protection par gaz (gaz léger) se déclenche. En cas de manque d'huile important, le noyau de fer et les enroulements sont exposés à l'air, ce qui les rend vulnérables à l'humidité et peut entraîner une défaillance de l'isolation. Procéder à un apport d'huile. Si le niveau d'huile chute rapidement en raison d'une fuite importante, en dessous du seuil de déclenchement du relais de gaz ou s'il continue de baisser, le transformateur doit être immédiatement arrêté.

(5) Surcharge

En cas de surcharge du transformateur en fonctionnement, l'indication de l'ampèremètre peut dépasser la valeur nominale, et des signaux d'alerte, comme une alarme sonore, peuvent se déclencher. Les opérateurs doivent alors procéder selon les principes suivants :

①Vérifiez si le courant de chaque côté dépasse la valeur spécifiée et signalez-le à l'agent de service.

②Vérifiez si le niveau d'huile et la température de l'huile du transformateur sont normaux, et mettez tous les refroidisseurs en marche en même temps.

③ Ajustez le mode de fonctionnement en temps opportun. Si un transformateur de rechange est disponible, il doit être mis en service.

④Contactez la planification et ajustez la répartition de la charge en temps opportun.

⑤ En cas de surcharge normale, la durée de fonctionnement admissible peut être déterminée en fonction du multiple de la surcharge. La surveillance du niveau et de la température d'huile doit être renforcée et la valeur admissible ne doit pas être dépassée. En cas de dépassement, la charge doit être immédiatement réduite.

⑥ En cas de surcharge accidentelle, le coefficient multiplicateur et la durée de surcharge admissibles doivent être respectés conformément aux spécifications du fabricant. Si le coefficient multiplicateur et la durée de surcharge dépassent les valeurs admissibles, la conformité du transformateur doit également être réduite conformément à la réglementation.

⑦ Procéder à une inspection complète du transformateur et de ses systèmes associés. Toute anomalie constatée doit être signalée et prise en charge.

(6) Défaillance du système de refroidissement

Lorsque le système de refroidissement du transformateur (pompe submersible, système d'eau de refroidissement) est défectueux et que le transformateur envoie le signal de veille du refroidisseur et le signal d'arrêt complet du refroidisseur, les mesures suivantes doivent être prises :

1. Il convient de vérifier immédiatement si le refroidisseur de secours a été mis en service.

2. Vérifiez immédiatement la cause de la panne de courant et rétablissez le fonctionnement normal du dispositif de refroidissement dès que possible.

3. Renforcer la surveillance de la température et du niveau d'huile de la couche supérieure du transformateur, en particulier pendant la période d'arrêt complet du dispositif de refroidissement.

4. Si le système de refroidissement ne peut être rétabli pendant un certain temps, une demande doit être faite pour réduire la charge ou demander que le transformateur soit mis hors service afin d'éviter que le transformateur ne fonctionne pendant plus longtemps que le temps sans refroidissement spécifié, ce qui entraînerait une surchauffe et des dommages.

(7) Action de protection contre le gaz

Les raisons justifiant l'utilisation d'un écran de protection gazeuse peuvent être les suivantes :

1. Il y a un léger défaut dans le transformateur, qui produit un faible gaz ;

2. De l'air pénètre dans le transformateur ;

3. Le niveau d'huile diminue ;

4. Défaut du circuit secondaire (tel qu'une mise à la terre en deux points d'un système CC, etc.), provoquant un dysfonctionnement.

Dès l'apparition du signal de protection contre le gaz, l'opérateur doit immédiatement procéder à une inspection externe du transformateur. Il convient tout d'abord de vérifier le niveau et la couleur de l'huile dans le bac de récupération, ainsi que la présence, le volume et la couleur du gaz dans le relais de gaz. Il faut ensuite vérifier l'absence de fuites d'huile au niveau du corps du transformateur et du système de circulation forcée. Parallèlement, il faut observer toute variation de charge, de température ou de bruit du transformateur. Si aucune anomalie n'est constatée après cette inspection externe, il faut prélever un échantillon du gaz afin d'en déterminer la nature. Si nécessaire, un échantillon d'huile doit être prélevé pour analyse afin de confirmer ou d'infirmer la nature de la panne.

(8) Les parties et les causes susceptibles de chauffer pendant le fonctionnement

1. Le changeur de robinets est en mauvais contact.

Un mauvais contact entraîne une augmentation de la résistance de contact, une consommation accrue et un dégagement de chaleur important. Ce phénomène est particulièrement susceptible de se produire après un changement de prise et en cas de surcharge du transformateur.

2. Court-circuit entre les spires de l'enroulement

Un court-circuit entre spires est une détérioration de l'isolation entre deux spires adjacentes. Il crée une boucle de court-circuit fermée et réduit le nombre de spires de l'enroulement de la phase concernée. Le courant de court-circuit induit par le flux magnétique alternatif dans cette boucle génère une forte chaleur et peut entraîner la destruction du transformateur.

3. Il y a un court-circuit entre les tôles d'acier au silicium du noyau de fer

En raison de dommages causés par des forces extérieures, du vieillissement de l'isolation ou d'autres facteurs, l'isolation de la couche de peinture entre les tôles d'acier au silicium est endommagée, ce qui augmente les courants de Foucault, provoque une surchauffe localisée et, dans les cas les plus graves, une fusion. C'est ce qu'on appelle un incendie à noyau de fer.

4. Un mauvais contact entre les autres pièces provoque une surchauffe locale.

Conseils de manipulation : surveiller de près les variations de température des pièces surchauffées afin de garantir un fonctionnement sûr, analyser les causes de la surchauffe, planifier les interventions et gérer les coupures de courant.

2. Gestion des accidents impliquant des transformateurs

Généralités : Conformément au point 6.1.2 du DL/T572-95 « Règlement d'exploitation des transformateurs de puissance » :

Si le transformateur présente l'une des anomalies suivantes, il doit être immédiatement arrêté. Si un transformateur de secours est disponible, il doit être mis en service dès que possible.

a. Le bruit du transformateur est nettement plus fort, ce qui est très anormal, et on entend un claquement à l'intérieur ;

b. Fuite d'huile importante ou injection d'huile, de sorte que le niveau d'huile descende en dessous de la limite indiquée par la jauge de niveau d'huile ;

c. Le boîtier présente des dommages importants et des fuites ;

d. Le transformateur prend feu et dégage de la fumée.

(1) Déclenchement automatique du transformateur

Après le déclenchement automatique du transformateur, les inspections et traitements suivants doivent être effectués :

①Après le déclenchement automatique du transformateur, l'opérateur doit procéder à un traitement systématique, c'est-à-dire mettre en service le transformateur de secours, ajuster le mode de fonctionnement et la répartition de la charge, et maintenir le système d'exploitation et ses équipements en état normal.

②Vérifier le type d’action de protection et si l’action est correcte.

③ Comprendre si le système est défectueux et la nature de la panne.

④ Les conditions suivantes peuvent être testées une seule fois sans inspection externe : contact accidentel du personnel, dysfonctionnement de la protection ; seule la protection contre les surintensités basse tension ou la protection contre les surintensités à durée limitée fonctionne, et en même temps, l’équipement de niveau suivant du transformateur de déclenchement tombe en panne et sa protection ne fonctionne pas. et le point de défaillance est isolé.

⑤ Si le transformateur est équipé d'un dispositif de protection différentielle, d'une protection contre les gaz ou d'une protection contre les surintensités à coupure rapide, et si un défaut a un impact, il est nécessaire de procéder à une inspection détaillée du transformateur et de son système, à une coupure de courant et à une mesure de l'isolation. La remise en service du transformateur est interdite tant que la cause du défaut n'a pas été identifiée et résolue.

(2) Action de protection contre le gaz (déclenchement)

Lorsque le dispositif de protection contre les gaz du transformateur se déclenche, les inspections et traitements suivants doivent être effectués :

a) Prélever le gaz du relais à gaz pour analyse chromatographique. En l'absence de gaz, vérifier l'isolation des bornes et des conducteurs du circuit secondaire et du relais à gaz.

b) Vérifiez si le niveau d'huile, la température de l'huile et la couleur de l'huile ont changé ;

c) Vérifier si le tuyau antidéflagrant est cassé et injecter du carburant ;

d) Vérifier si le boîtier du transformateur est déformé et si la soudure est pulvérisée.

e) Si aucune anomalie n'est constatée après inspection, et s'il est confirmé que le dysfonctionnement est dû à un défaut du circuit secondaire, la protection contre le gaz peut être connectée au signal ou retirée à condition que la protection différentielle et la protection contre les surintensités soient activées, tester l'alimentation une fois et renforcer la surveillance.

f) S'il y a du gaz dans le relais à gaz ou s'il y a des problèmes avec les points a, b, c et d ci-dessus, l'inspection de la panne de courant doit être effectuée et le traitement correspondant doit être effectué, et l'inspection et les tests doivent être réussis avant la mise en service.

(3) Action de protection contre les surintensités du transformateur

Lorsque le dispositif de protection contre les surintensités du transformateur se déclenche, les inspections et traitements suivants doivent être effectués :

a) Vérifiez que la barre omnibus et l'équipement sur la barre omnibus ne présentent pas de court-circuit ni de débris ;

b) Vérifier si plusieurs équipements de test du transformateur sont en court-circuit ;

c) Vérifiez si la protection côté basse tension est activée et si la protection de chaque ligne est activée.

d) Lorsqu'il est confirmé que la barre omnibus n'est pas alimentée, la ligne transportée par la barre omnibus doit être ouverte.

e) En cas de panne de bus, envisagez de changer de bus ou de transférer la charge.

f) Lorsqu'il est confirmé après inspection qu'il s'agit d'un voyage en saut de grenouille, vous devez contacter le répartiteur de service et essayer d'envoyer de l'énergie une fois.

g) Lorsque l'alimentation de test est bonne, vérifiez les lignes défectueuses une par une.

h) Si la panne est due au circuit, l'alimentation ne peut être envoyée qu'après élimination du facteur de défaut.

(4) Action de protection différentielle du transformateur

Après le déclenchement du dispositif de protection différentielle du transformateur, les inspections et traitements suivants doivent être effectués :

a) Vérifiez si le transformateur est anormal, vérifiez si les isolateurs dans la plage de protection différentielle présentent un contournement, des dommages et si les conducteurs sont en court-circuit.

b) S'il n'y a pas de défaut évident dans l'équipement dans la plage de protection différentielle, vérifiez si la protection par relais et le circuit secondaire sont défectueux, et si le circuit CC est mis à la terre en deux points.

c) L'inspection ci-dessus ne présente aucun défaut et, après avoir fait rapport à l'ingénieur en chef pour approbation, le test de pression de montée en charge doit être effectué lorsque la charge est déconnectée et mise en service après bon fonctionnement.

d) S'il s'agit d'un dysfonctionnement dû au circuit électrique, au circuit secondaire, etc., avec l'accord de l'ingénieur en chef, la protection différentielle peut être retirée et le transformateur peut être mis en service.

e) Lorsque la protection différentielle et la protection contre les gaz agissent simultanément pour déclencher le transformateur, celui-ci ne doit pas être mis en service sans inspection et test internes.

(5) Le transformateur prend feu

Principes de traitement des incendies de transformateurs : panne de courant – fuite d’huile – extinction de l’incendie.

① Panne de courant : Le transformateur prend feu. Si la protection ne se déclenche pas automatiquement, il convient de couper d’abord les disjoncteurs et les sectionneurs qui y sont raccordés, puis de débrancher le refroidisseur pour interrompre son alimentation. Si le fonctionnement des équipements adjacents est menacé, il faut également contacter immédiatement les services compétents pour qu’ils arrêtent leur fonctionnement.

② Vidange d'huile : Si l'huile déborde du haut du transformateur et prend feu, ouvrez la vanne de vidange d'huile située en bas du transformateur et évacuez l'huile vers le bassin de rétention, de sorte que le niveau d'huile du transformateur soit inférieur à la surface du feu. Si un défaut interne du transformateur est à l'origine de l'incendie, la vidange d'huile est impossible afin d'éviter une explosion. Si le carter du transformateur est percé et que l'huile déborde, fermez la vanne de vidange du bassin, ouvrez la vanne de purge d'huile et évacuez l'huile vers le bassin de rétention principal.

③ Démarrer la pompe à eau incendie, ouvrir la vanne d'eau incendie et arroser le transformateur pour éteindre le feu.

④ Faites un rapport à votre supérieur et activez le plan d'urgence.

⑤ Avertissez les pompiers pour obtenir de l'aide.

Remarque : Participez à la lutte contre l’incendie sans mettre votre sécurité en danger. Il est préférable d’utiliser du dioxyde de carbone, du tétrachlorure de carbone, des extincteurs à poudre et du sable sec pour éteindre le feu ; les pompiers doivent porter un masque à gaz.