1. Domaine d'application et de destination
Ce manuel définit une procédure technique unique pour l'entretien planifié et la diagnostic des transformateurs de puissance à huile sur les entreprises industrielles en Ukraine. Le document couvre trois étapes critiques du diagnostic : l'échantillonnage de l'huile du transformateur, l'interprétation des résultats d'analyse chromatographique des gaz dissous (DGA) et la mesure de la résistance d'isolement des enroulements.
La procédure s'applique aux transformateurs de puissance à deux enroulements et trois enroulements, de tension de 6 kV à 110 kV, de puissance de 630 kV·A et supérieure, installés sur les sites industriels, postes de transformation et postes de distribution. Les travaux sont effectués pendant les arrêts planifiés du matériel, les inspections préventives saisonnières ou en cas de déviation dans le fonctionnement des systèmes de refroidissement et de protection.
2. Mesures de sécurité
DANGER DE TENSION ÉLEVEE ET DE SUBSTANCES TOXIQUE !
1. Verrouillage et marquage (LOTO) : Avant de commencer toute opération de connexion aux circuits de mesure ou d'échantillonnage d'huile du transformateur, il doit être totalement déconnecté, débranché du côté haute tension (HT) et basse tension (BT) avec un débranchement visible des organes de commutation. Installez des terreurs sur tous les points d'entrée. 2. PPE : Utilisation obligatoire de gants diélectriques (classe 3 conformément à EN 60903), de lunettes de protection avec protection latérale, d'un vêtement de protection thermique (EN ISO 11612) et de chaussures de sécurité avec semelle résistante aux hydrocarbures. 3. Sécurité environnementale : L'huile de transformateur contient des produits de dégradation et peut être contaminée par des traces de PCB (polychlorobiphényles) dans les anciens transformateurs. Utilisez des récipients de collecte de déversements d'un volume au moins égal à 110 % du volume du robinet d'échantillonnage. Respectez les exigences du DСП 2.012-99 concernant la manipulation des déchets dangereux.
3. Outils et matériaux nécessaires
| Nom de l'outil / du matériau | Spécification technique | Quantité |
|---|---|---|
| Mégohmmètre | Tension de test jusqu'à 2500 V, plage de mesure jusqu'à 100 GΩ (par exemple, Fluke 1555 ou analogue) | 1 pièce |
| Ensemble de clés à dynamomètre | Plage 5–50 Nm et 20–200 Nm avec une précision de ±4 % | 2 pièces |
| Flacons en verre pour prélèvements d'huile | Bouteilles spéciales type Schott Duran avec bouchons étanches de 1 litre | 3 pièces |
| Pompe à injection spéciales (pour DGA) | Serings Luer Lock de 50 ml avec robinets à trois voies | 2 pièces |
| Pyrémètre infrarouge / thermocaméra | Plage -20 °C ... +350 °C, précision ±2 °C (par exemple, Testo 883) | 1 pièce |
| Chantier flexible en silicone | Diamètre 8-10 mm, résistant aux produits pétroliers | 3 m |
| Alcool technique (isopropanol) | 99,7 % de pureté pour dégraissage | 1 l |
| Serviettes sans filaments | Rolls industriels | 1 pièce |
4. Liste de vérification avant l'inspection initiale
| Élément d'observation | Qu'est-ce à vérifier | Critère d'acceptation / de rejet | Notes |
|---|---|---|---|
| Bac principal du transformateur | Intégrité des soudures, absence de traces de fuite d'huile | Acceptable : Surfaces sèches. Défaut : Présence de traces ou de gouttes d'huile. |
Faire la fixation photographique de tout défaut. |
| Étendeur d'huile | Niveau d'huile par rapport à l'échelle de température | Le niveau d'huile doit correspondre à la température de l'environnement (par exemple, +20 °C dans la plage de la marque). | Vérifier l'état du sécheur à silicagel. |
| Patron de silice | Couleur du silicagel indicateur | Acceptable : Bleu ou rose vif (selon le type). Déviation : Rose pâle ou jaune sale (humide). |
La remplacement du grain est effectuée lorsqu'un changement de couleur dépasse 50 %. |
| Isolateurs (isolateurs) HV et LV | État de la surface céramique ou polymère | Absence de fissures, de rayures, de traces de décharges superficielles (corrosion). | Nettoyer la poussière et les saletés. |
| Étanchéité du boîtier | Fiabilité des connexions par vis du contour d'égard | Résistance de transition ne dépassant pas 0,1 Ohm. Vissage des boulons selon le moment. | Nettoyer la corrosion jusqu'au brillant métallique. |
5. Procédure étape par étape pour l'exécution des travaux
Préparation de la zone de travail et garantie LOTO
- Obtenez l'autorisation d'effectuer des travaux à risque accru et le permis de travail.
- Effectuez un délestage complet du transformateur. Utilisez des verrous mécaniques sur les appareils de commutation et affichez des panneaux « Ne pas brancher ! Des personnes travaillent ».
- Vérifiez l'absence de tension aux bornes HV et LV à l'aide d'un indicateur de tension portable de classe appropriée.
- Posez des masses portatives sur tous les câbles d'entrée du transformateur.
Indicateur visuel de finition : Déconnexion visible des disjoncteurs, présence des câbles de mise à la terre aux entrées.
Erreurs courantes : Début des travaux sans vérification de la tension résiduelle capacitive sur les entrées haute tension.
Prélèvement d'échantillon d'huile de transformateur pour analyse en laboratoire et DGA
- Nettoyez le robinet inférieur du prélèvement d'échantillon du transformateur avec une serviette non tissée et de l'isopropanol.
- Versez une première quantité d'huile d'environ 0,5 litre dans le récipient préparé (ce qui permet d'éliminer l'huile stagnante du robinet dérivé).
- Nettoyez le robinet et branchez le tuyau en silicone, en veillant à éviter l'entrée de bulles d'air dans le flux d'huile.
- Remplissez les bouteilles en verre spéciales (ou seringues DGA) avec un jet laminaire du bas vers le haut, en les rincant et en les remplissant complètement sans laisser de zones d'air. Bouchez les bouteilles avec des bouchons.
Indicateur visuel de finition : Absence totale de bulles d'air à l'intérieur du récipient en verre ou du seringue, étanchéité de la bouchée.
Erreurs courantes : Contact du prélèvement d'huile avec l'air atmosphérique ou l'humidité, utilisation de bouteilles en plastique ouvertes au lieu de verre étanche.
Mesure de la résistance d'isolement des enroulements (R60 / R15)
- Branchez l'ohmmètre à des bornes de mesure. Utilisez les schémas : HV par rapport (LV + Carcasse), LV par rapport (HV + Carcasse), HV par rapport LV.
- Installez la tension de test conformément au passeport du transformateur (recommandé 2500 V pour les enroulements à tension supérieure à 10 kV).
- Effectuez les mesures pendant 60 secondes, enregistrant la valeur de résistance à la 15e seconde ($R_{15}$) et à la 60e seconde ($R_{60}$). Calculez le coefficient d'absorption $K_{абс} = R_{60} / R_{15}$.
- Après la fin de la mesure, déchargez la capacité des enroulements sur le boîtier pendant au moins 2 minutes.
Indicateur visuel de finition : Stabilisation de la flèche ou de l'indicateur numérique du mégohmmètre à la 60e seconde, valeur du coefficient d'absorption $K_{abs} \ge 1,3$ à la température de +20 °C.
Erreurs courantes : Temps de décharge insuffisant des enroulements après le test, entraînant endommagement de l'appareil de mesure ou électrocution.
Serrage des connexions de contact des entrées et des barres de bus
- Vérifiez l'état des assemblages par boulons des étriers de connexion des entrées HV et LV.
- Utilisez une clé dynamométrique pour serrer les écrous et les boulons aux valeurs nominales de moment. Pour la vis M12, installez un moment de 45–50 Nm, pour M10 — 25–30 Nm.
- Appliquez une couche de graisse protectrice à base de pâte (par exemple, de vaseline technique ou de pâte zincée) sur les connexions en cuivre-aluminium ou en laiton exposées afin d'empêcher l'oxydation.
Indicateur visuel de fin de serrage : Clic du mécanisme de clé dynamométrique sur chaque connexion, présence du marquage du marqueur de serrage.
Erreurs courantes : Dévissage des raccordements filetés sur les isolateurs en porcelaine des entrées, entraînant la fissuration du porcelaine.
6. Liste de vérification du contrôle post-réparation
| Essai / Vérification | Résultat attendu | Résultat réel | Statut (Passé / Échoué) |
|---|---|---|---|
| Résistance d'isolement des enroulements (HT) | $R_{60} \ge 1000$ МОм à +20 °C | [ ] Validé | |
| Coefficient d'absorption ($K_{abs}$) | $\ge 1,3$ (conformément à COU-N EE 20.302:2007) | [ ] Passé | |
| Diagnostic DGA de l'huile | Teneurs en gaz combustibles dans les limites de la norme IEEE C57.104 | [ ] Passé | |
| Tension de perforation de l'huile | Au moins 50 kV dans le déclencheur standard | [ ] Validé | |
| Connexions par contact des entrées | Serrés selon la spécification, sans jeu | [ ] Validé |
7. Guide de dépannage
| Symptôme | Probablement cause | Action corrective |
|---|---|---|
| Faible résistance d'isolement des enroulements ($R_{60} < 300$ MOΩ) et coefficient d'absorption élevé ($K_{abs} \approx 1,0$) | Humidité de l'isolation solide ou liquide du transformateur, présence de saleté sur la surface des encoches. | Procéder au séchage de la partie active du transformateur par courant d'air chaud ou séchage à vide. Nettoyer les bornes avec un dissolvant. |
| Teneur élevée en hydrogène ($H_2$) et en acétylène ($C_2H_2$) selon les résultats de DGA | Présence de décharges partielles internes ou d'une arc électrique dans un milieu huileux. | Réduire le chargement du transformateur, effectuer un contrôle planifié du commutateur de dérivation (PBV ou RPN), prévoir une vérification complète en laboratoire. |
| Réduction constante du niveau d'huile dans le multiplicateur sans pales visibles externes | Fuite d'huile à travers les joints internes ou fissures dans les radiateurs de refroidissement, dommages à la ligne d'huile du relais à gaz. | Effectuer un surpressurage du réservoir avec de l'azote (jusqu'à 0,3 bar), localiser l'endroit de fuite et remplacer les joints d'étanchéité. |
| Ténérité et présence de dépôts dans l'échantillon d'huile de transformateur | Âge thermique de l'huile, oxydation par surchauffe de la partie active des enroulements. | Effectuer une régénération complète de l'huile ou son remplacement par un nouveau selon IEC 60296 avec nettoyage du réservoir. |
8. Recommandations du calendrier d'entretien
| Tâche | Fréquence | Durée estimée | Niveau de qualification |
|---|---|---|---|
| Vue visuelle, contrôle du niveau d'huile et de la silice gel | Mensuellement | 0,5 année | Électricien principal (Groupe III) |
| Contrôle thermique des connexions de contact | Quartement | 1 année | Ingénieur en diagnostic (Groupe IV) |
| Prélèvement d'échantillons d'huile et réalisation d'un analyse DGA | Annuellement | 2 ans | Spécialiste des essais (Groupe IV) |
| Mesure de la résistance d'isolement et essai des caractéristiques de l'huile | 1 fois sur 2 ans | 4 ans | Équipe de la laboratoire d'essai |
| Réparation capitale (révision de la partie active, remplacement des joints) | Chaque 8–12 ans | 5 à 7 jours | Équipe de service spécialisée |
9. Manuel des pièces de rechange
| Description de la pièce | Spécification type | Catégorie UNITEC |
|---|---|---|
| Indicateur de silicagel | GOST 8984-75, granulés 3-5 mm, bleu ciel | Matériaux de consommation pour transformateurs |
| Ensemble de joints résistants aux huiles | Matériau : caoutchouc NBR / FKM résistant aux huiles et aux hydrocarbures, résistant de -40 °C ... +100 °C | Éléments de joint et joints |
| Entrée de céramique haute tension | ВСТ-10/630, ВСТ-35/1000 conformément à DIN / ГОСТ | Entrées de puissance et isolateurs |
| Relais à gaz | Type BUKHOLZ, relais Buchholz 2-contacts | Armature de protection et relais |
| Échantillonneur de prélèvement | Filetage G 1/2", robinet à bille en laiton avec raccord | Armatuра et conduits |
Pour le choix et la commande des composants d'origine, consultez notre catalogue en ligne : https://www.unitecd.com/e-catalog/.
10. Références normatives
- DSТU EN 60076 (Transformateurs de puissance)
- IEC 60296 (Spécification des huiles minérales变压器)
- IEEE C57.104 (Guide d'interprétation des gaz dissous dans l'huile de transformateur)
- СОУ-Н ЕЕ 20.302:2007 (Normes d'essai d'équipement électrique)
- EN 50160 (Caractéristiques de tension dans les réseaux électriques d'usage général)
