Transformateur, Immergé en Liquide
ASTM D3612 mesure les gaz dissous dans l’huile isolante électrique par chromatographie en phase gazeuse. Trois procédures extraient le gaz : la méthode A par extraction sous vide, la méthode B par une colonne de dégazage avec injection directe de l’huile, et la méthode C par échantillonnage de l’espace de tête. Les gaz sont l’hydrogène, l’oxygène, l’azote, le monoxyde de carbone, le dioxyde de carbone, le méthane, l’éthane, l’éthylène et l’acétylène, avec le propane et le propylène possibles. Chacun est rapporté en microlitres par litre, parties par million en volume, corrigé à 0 C et 760 torr. L’interprétation du résultat est hors du champ de la méthode; elle relève de IEEE C57.104.
Chaque fois qu’un arc électrique interne, une décharge partielle, une surchauffe, ou une dégradation de cellulose se produisent à l’intérieur d’un réservoir rempli de liquide, l’énergie libérée décompose le liquide et l’isolant en molécules plus petites, libérant des gaz caractéristiques qui se dissolvent dans le liquide restant. Différents types de défauts produisent des signatures de gaz différentes - par exemple, l’arc électrique favorise l’acétylène et l’hydrogène, tandis que la surchauffe soutenue favorise le méthane et l’éthane - de sorte qu’un résultat DGA peut révéler un défaut en cours de développement bien avant qu’il ne se manifeste par une défaillance. Une tendance à la hausse au fil du temps est un avertissement plus précoce qu’un instantané unique, c’est pourquoi les protocoles de maintenance NETA exigent un échantillonnage périodique de l’analyse des gaz dissous aux côtés du reste du dépistage du liquide isolant pour détecter les changements lents avant qu’ils ne deviennent catastrophiques.
Acceptation : l’analyse initiale des gaz dissous est effectuée avant qu’un transformateur neuf ou remis en état soit mis sous tension pour la première fois, pour établir des niveaux de référence normaux pour cet appareil de sorte que les échantillons futurs puissent être comparés à son propre historique plutôt qu’à des tableaux au niveau de la flotte. Maintenance : le même essai est répété à un intervalle périodique, généralement annuellement ou bisannuellement selon l’âge de l’équipement et la classe de condition, et est toujours saisi immédiatement après un événement qui pourrait générer du gaz interne tel qu’un défaut à travers, des travaux sur les traversées, ou une augmentation de pression inattendue, de sorte que l’évolution des gaz de défaut puisse être suivie sur des jours, des semaines ou des mois et tendancée aux côtés des estimations de température d’enroulement et des méthodes d’interprétation des gaz dissous.
L’échantillon est pris dans une seringue ou un cylindre métallique rigide, à l’abri de la lumière et de l’air, et essayé dès que possible. La méthode A extrait le gaz sous vide et corrige chaque gaz pour l’extraction incomplète; la méthode B dégaze une huile injectée dans une colonne et corrige selon une efficacité mesurée; la méthode C met 15 mL d’huile à l’équilibre dans un flacon scellé à 70 C et échantillonne l’espace de tête. Une bulle de gaz dans la seringue est traitée selon la méthode, et la méthode C rapporte une bulle de taille notable. Les limites de détection diffèrent : hydrogène 5 uL/L par la méthode A et 20 par la méthode B, oxydes de carbone 25 et 2, gaz atmosphériques 50 et 500. La silicone n’est pas recommandée pour la méthode B sur un instrument qui analyse aussi de l’huile minérale.
La concentration de chaque gaz en uL/L à 0 C et 760 torr; pour un gaz que le laboratoire rapporte comme inférieur à sa limite de détection, la limite de détection est saisie comme valeur et la case sous la limite de détection est cochée. Aussi la lettre de la méthode, l’identification de l’échantillon, la température de l’huile au prélèvement, la présence d’une bulle notable pour la méthode C, et le gaz total dissous, pourcentage, qui additionne tous les gaz, y compris l’oxygène, l’azote et le dioxyde de carbone, et n’est pas la même chose que le gaz combustible total dissous.
ASTM D3612 fournit la mesure, non le jugement. Les sept gaz de défaut sont évalués selon les niveaux d’état de IEEE C57.104-2019, choisis selon le rapport oxygène sur azote et l’âge du transformateur; un gaz dont la case sous la limite de détection est cochée compte pour zéro à ce stade, et un gaz laissé en blanc est exclu. Le gaz combustible total dissous est défini par IEEE C57.104, non par D3612. Les données de fidélité ne couvrent que l’huile minérale et diffèrent selon le gaz et la méthode, avec une reproductibilité entre laboratoires d’environ 40 à 90 pour cent de la valeur pour les gaz de défaut, de sorte qu’un résultat isolé se lit mieux comme partie d’une tendance. L’hydrogène par la méthode B est la valeur la moins fiable aux faibles niveaux.
Les catégories d’équipement et les articles de norme qui exigent cet essai, et les formulaires de UltraDb qui le comportent.
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