La différence entre le principe de fonctionnement de la principale variable protection contre les gaz légers et lourds

Des dispositifs de protection appropriés doivent être installés pour les défauts de court-circuit des conducteurs, des traversées et des composants internes du transformateur, et doivent répondre aux exigences suivantes :

1) Les transformateurs fonctionnant seuls d'une puissance de 10 MVA et plus, ainsi que les transformateurs fonctionnant en parallèle d'une puissance de 6,3 MVA et plus, doivent être équipés d'une protection différentielle longitudinale. Les transformateurs importants d'une puissance de 6,3 MVA et moins fonctionnant indépendamment peuvent également être équipés d'une protection différentielle longitudinale.

2) Les transformateurs de moins de 10 MVA peuvent être équipés d'une protection contre les courts-circuits et d'une protection contre les surintensités. Pour les transformateurs de 2 MVA et plus, lorsque le coefficient de sensibilité aux courts-circuits est insuffisant, une protection différentielle longitudinale doit être installée.

3) 0,4 MVA et plus, la tension primaire est de 10 kV et moins, et la bobine est un transformateur avec une connexion delta-étoile, et une protection contre les surintensités de type biphasé à trois relais peut être utilisée.

4) Les différents dispositifs de protection spécifiés dans le présent article doivent fonctionner pour déconnecter les disjoncteurs de chaque côté du transformateur.

Lors du fonctionnement d'un transformateur, des défauts internes peuvent parfois être difficiles à identifier et à corriger à temps, ce qui peut facilement provoquer des accidents. La protection par relais à gaz permet de limiter ce type d'incidents.

■ Introduction à la protection contre le gaz

Lors du fonctionnement d'un transformateur, des défauts internes peuvent parfois être difficiles à identifier et à corriger à temps, ce qui peut facilement provoquer des accidents. La protection par relais à gaz permet de limiter ce type d'incidents.

La protection contre les gaz se divise en protection contre les gaz légers et protection contre les gaz lourds. Leur principe de fonctionnement diffère. En cas de présence de gaz légers, le gaz s'accumule dans le godet ouvert orienté vers le bas. Sous l'effet de la poussée d'Archimède exercée par l'huile du transformateur, le godet remonte, déclenchant le relais et une alarme. Ceci indique un défaut mineur du transformateur, dû à la décomposition thermique de l'huile. En cas de présence de gaz lourds, le défaut est grave. L'huile, chauffée et dilatée rapidement, se précipite vers le coussin d'huile, chassant le gaz lourd du déflecteur interne jusqu'à un certain angle. Le relais s'active alors, générant un signal de déclenchement. Ce déclenchement est normal, sauf en cas d'opérations de filtration ou de remplissage d'huile. La protection non électrique des grands transformateurs immergés dans l'huile comprend généralement la décompression, la régulation de pression, etc.

La protection contre les gaz est l'une des principales protections des transformateurs et relève de la protection non électrique. La principale différence entre la protection contre les gaz légers et la protection contre les gaz forts réside dans le seuil de déclenchement du relais de gaz. En cas de gaz léger, seul un signal d'alarme est émis, sans déclenchement, tandis qu'en cas de gaz fort, le relais se déclenche. La tension homopolaire est égale à la somme vectorielle des tensions triphasées. Le calcul du courant homopolaire est similaire.

■ Quel est le principe de la protection contre les gaz lourds ?

On dit que la protection contre les gaz du transformateur repose sur le principe du relais à flotteur. Le réservoir d'huile est relié à la chambre du transformateur. En cas de surcharge, la surintensité génère du gaz qui fait descendre le flotteur à une certaine position. Le premier relais, relié à un témoin lumineux, déclenche l'alarme de gaz. Lorsque le flotteur remonte et que le gaz continue de descendre, le second relais, relié à un témoin de forte pression, provoque le déclenchement de l'interrupteur.

■ La différence entre le principe de fonctionnement de la protection contre les gaz légers et celui de la protection contre les gaz lourds

La protection contre les gaz est la principale protection du transformateur ; elle permet de détecter efficacement les défauts internes. Le relais à gaz léger est composé d'une coupelle ouverte, d'un contact sec à lames souples, etc., et réagit au signal. Le relais à gaz lourd est composé de déflecteurs, de ressorts, de contacts à lames souples, etc., et se déclenche.

En fonctionnement normal, le relais à gaz est rempli d'huile, la coupelle ouverte est immergée dans l'huile et se trouve en position flottante, les contacts à lames souples étant déconnectés. En cas de défaut interne du transformateur, une surchauffe locale se produit au point de défaut, provoquant la dilatation de l'huile de transformateur environnante et l'expulsion de l'air dissous dans l'huile, formant des bulles qui remontent. Si le défaut est mineur, le gaz libéré remonte lentement et pénètre dans le relais à gaz, entraînant une baisse du niveau d'huile. Le point d'appui créé par la coupelle ouverte induit une rotation de l'axe dans le sens antihoraire, ce qui ferme les contacts à lames souples et envoie un signal.

En cas de défaillance interne grave du transformateur, un important dégagement de gaz se produit, provoquant une augmentation soudaine de la pression interne et un flux d'huile important qui modifie la direction du bain d'huile. Ce flux d'huile, en heurtant le déflecteur, vainc la résistance du ressort et provoque l'assèchement de l'aimant. Le contact à lames se déplace alors, s'enclenchant et déclenchant l'interrupteur.

La caractéristique de relais décrit la relation entre la grandeur d'entrée et la grandeur de sortie lors de son fonctionnement. Que ce soit à l'ouverture ou à la fermeture, le relais se déplace de sa position initiale à sa position finale, sans pouvoir s'arrêter dans une position intermédiaire. Cette caractéristique est appelée fonction de réponse du relais.