Introduction

Les transformateurs de tension jouent un rôle essentiel dans les systèmes électriques en transformant les tensions de ligne à des niveaux adaptés à la mesure et à la protection. Ces transformateurs, comme tout équipement électrique, sont susceptibles de pannes dans leurs circuits primaires et secondaires. Les pannes de transformateurs de tension peuvent affecter gravement l’ensemble du système. Un diagnostic précis des pannes et des solutions efficaces sont essentiels pour garantir le bon fonctionnement des transformateurs de tension. Cet article traite des pannes courantes qui peuvent survenir dans les transformateurs de tension et propose des solutions pour résoudre ces problèmes.

Vue d’ensemble des transformateurs de tension

Définition des transformateurs de tension

Les transformateurs de tension (VT) sont similaires aux transformateurs mais diffèrent par leur objectif. Alors que les transformateurs sont utilisés pour transférer l’énergie électrique à grande capacité (généralement en kVA ou MVA), les transformateurs de tension sont conçus pour mesurer et surveiller la tension, la puissance et l’énergie dans les circuits électriques. Par conséquent, les transformateurs de tension ont des capacités beaucoup plus petites, généralement dans la plage de quelques VA, et ne dépassent rarement 1 000 VA.

Un transformateur de tension se compose d’un noyau, de bobinages primaire et secondaire, et d’une isolation. Il fonctionne en ajustant le nombre de tours dans les bobines primaires et secondaires pour modifier le rapport de tension, permettant une mesure précise et des fonctions de protection lorsqu’il est connecté à des instruments ou à des relais de protection.

Types de transformateurs de tension

Les transformateurs de tension sont principalement classés en deux types : électromagnétiques et capacitifs. Les transformateurs de tension électromagnétiques sont le type traditionnel, largement utilisé pour les systèmes de basse tension. Les transformateurs de tension capacitifs, en revanche, deviennent de plus en plus répandus, notamment dans les systèmes haute tension (110 kV et plus), en raison de leurs caractéristiques de performance supérieures dans de tels environnements.

Les pannes courantes des transformateurs de tension et leur analyse

Les pannes courantes des transformateurs de tension

Les pannes courantes des transformateurs de tension incluent :

1. Pannes du fusible primaire : Cela est généralement causé par des courts-circuits entre les tours ou les phases, un courant de surintensité dans le circuit, des surcharges prolongées ou des courants de surtension causés par la foudre.
2. Déclenchements du disjoncteur secondaire : Souvent causés par de l’humidité, de la corrosion ou des dommages physiques dans le câblage secondaire, ce qui entraîne des courts-circuits ou des défauts à la terre.
3. Pannes du disjoncteur : Des pannes peuvent survenir en raison de connexions desserrées, de mauvais contacts dans les blocs de bornes ou d’autres problèmes, déclenchant souvent des signaux d’alarme.

Panne du fusible primaire

Les causes les plus courantes des pannes du fusible primaire incluent :

• Pannes internes dans les bobinages du transformateur : Courts-circuits entre les tours, les phases ou les couches.
• Conditions de surintensité : Les défauts dans les circuits primaire ou secondaire peuvent entraîner une surcharge.
• Fonctionnement en surcharge à long terme : Rouille ou corrosion dans les contacts du fusible, entraînant un mauvais contact électrique.
• Surges causées par la foudre : Les champs magnétiques élevés causés par les coups de foudre peuvent entraîner la saturation du noyau, provoquant des courants excessifs.

Déclenchements du disjoncteur secondaire

Les déclenchements du disjoncteur secondaire sont généralement dus à :

• Humidité et corrosion : Ces facteurs peuvent affecter les connexions de câblage, entraînant des défauts à la terre ou des courts-circuits.
• Cours-circuits internes dans l’équipement de charge : Cela peut également déclencher un déclenchement du disjoncteur.

Pannes du disjoncteur

Les pannes du disjoncteur se produisent souvent lorsque des connexions sont desserrées, un mauvais contact au niveau des bornes ou une usure du mécanisme du disjoncteur. Ces pannes peuvent déclencher des alarmes fausses, nécessitant des réparations rapides.

Méthodes de gestion des pannes des transformateurs de tension

Pannes du fusible primaire

Lorsque le fusible primaire saute, les étapes suivantes doivent être prises :

• Isoler le transformateur de tension : Ouvrir l’interrupteur de déconnexion pour remplacer en toute sécurité le fusible.
• Inspecter le porte-fusible : Après avoir remplacé le fusible, vérifiez toute desserration dans les clips à ressort maintenant le fusible.
• Surveiller les risques : Assurez-vous que le processus de remplacement suit les protocoles de sécurité, en particulier dans les zones à haute tension, pour éviter les chocs électriques.
• Collecte de données : Si des coupures de fusible se produisent fréquemment, élargissez la portée de collecte des données au-delà du transformateur lui-même. Analyser les enregistrements de pannes peut aider à identifier la cause fondamentale.
• Mesures d’atténuation : Si la ferro-résonance est suspectée, des mesures comme des mises à jour du système de mise à la terre neutre ou l’utilisation de dé-résonateurs SiC peuvent prévenir d’autres incidents.

Déclenchements du disjoncteur secondaire

Si le disjoncteur secondaire se déclenche, procédez comme suit :

• Inspecter le disjoncteur : Vérifiez s’il y a un problème évident avec le disjoncteur.
• Tester le circuit : Si aucun défaut n’est visible, essayez de réinitialiser le disjoncteur. Si le disjoncteur se déclenche à nouveau, ne réinitialisez pas le disjoncteur et poursuivez l’enquête.
• Éviter les connexions parallèles : Ne jamais connecter un circuit secondaire défectueux à un circuit de travail.
• Surveiller les variations de tension : Si des niveaux de tension anormaux sont détectés, surveillez le système en continu et inspectez le transformateur de l’extérieur. Arrêtez le transformateur et effectuez une inspection approfondie.

Pannes du disjoncteur

Pour les pannes du disjoncteur :

• Examiner l’état du disjoncteur : Vérifiez l’état du disjoncteur secondaire et assurez-vous qu’il est en position fermée.
• Identifier les autres signaux d’alarme : Si les défauts persistent, ajustez les modes de fonctionnement des autres dispositifs liés pour éviter les actions de protection erronées.

Conclusion

Les transformateurs de tension sont des composants cruciaux dans le système d’alimentation, garantissant la précision des mesures de tension et les opérations de protection. Les pannes de ces transformateurs peuvent entraîner des perturbations majeures dans le système, ce qui rend un diagnostic rapide et des solutions efficaces essentiels. Les inspections régulières, l’analyse appropriée des pannes et une maintenance proactive peuvent considérablement améliorer la fiabilité et la longévité des transformateurs de tension, assurant ainsi le bon fonctionnement du réseau électrique dans son ensemble. En suivant les stratégies de dépannage et de maintenance décrites, les opérateurs du système de puissance peuvent gérer et atténuer efficacement les pannes des transformateurs de tension, garantissant ainsi des performances optimales et la sécurité du système.

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