Transformateur, Immergé en Liquide
ASTM D974 est un essai de laboratoire qui mesure la concentration cumulée de composés acides dissous dans un échantillon de liquide isolant - tel que l’huile minérale, la silicone ou un hydrocarbure à faible inflammabilité - prélevé d’un transformateur, régulateur de tension, disjoncteur à huile, réenclencheur automatique ou autre appareil rempli de liquide. L’essai implique une titrage avec une solution standardisée d’hydroxyde de potassium pour neutraliser les acides présents dans l’échantillon, et le résultat est rapporté en milligrammes d’hydroxyde de potassium par gramme de liquide (mg KOH/g). La méthode peut aussi déterminer un indice d’acide fort si l’échantillon contient des acides forts qui se comportent distinctement des acides organiques plus faibles, rapporté dans les mêmes unités. L’indice d’acidité est un élément dans le dépistage plus large du liquide isolant que les spécifications NETA énumèrent aux côtés de la tension de rigidité diélectrique, la couleur, la condition visuelle, la teneur en eau, et le facteur de puissance.
Les composés acides se forment à l’intérieur de l’huile de transformateur et autres liquides isolants à mesure que le fluide s’oxyde au fil du temps - un processus qui s’accélère avec l’exposition à la chaleur, l’air, et l’eau. Les acides corrodent les enroulements en cuivre et dégradent l’isolation en papier, mettant en place une défaillance interne qui peut progresser vers une panne imprévue ou un événement catastrophique. Un indice d’acidité en hausse constante dans des échantillons de maintenance successifs prélevés de la même unité au fil des années est un signal précoce que l’oxydation s’accélère plus vite que la courbe de dégradation naturelle de l’unité, pointant vers une fuite d’étanchéité, une opération prolongée à surcharge thermique, ou une autre condition qui exige investigation avant que l’unité ne défaille. Un indice d’acidité élevé sur un transformateur nouvellement reçu ou revenant de réparation peut rejeter l’unité ou exiger le reconditionnement avant la mise en service.
Acceptation: le liquide est inspecté avant qu’une unité nouvelle ou reconduite soit d’abord mise en service, confirmant que le remplissage respecte les limites de liquide neuf et établissant une référence pour la durée de vie utile de l’unité. Maintenance: le même essai est répété à un intervalle périodique - généralement tous les un à trois ans pour les unités en service continu - ou déclenché par un événement tel qu’un défaut traversant, une augmentation des niveaux de gaz dissous, ou un assombrissement visible du fluide, et est ordinairement prélevé aux côtés du reste de la batterie de liquide isolant et d’un échantillon d’analyse de gaz dissous afin que les résultats de laboratoire racontent une histoire complète plutôt qu’un seul chiffre isolé.
Un échantillon représentatif est prélevé selon ASTM D923 d’un robinet d’échantillonnage actif après purge, ou du drain inférieur si la surveillance des sédiments déposés ou de l’eau libre est l’objectif; l’échantillon actif est traité comme représentatif du liquide en vrac, tandis que les échantillons de drain ne le sont pas. L’échantillon est placé dans un récipient propre, sec et protégé de la lumière, et est expédié et stocké pour maintenir l’exposition à l’humidité et à la lumière au minimum avant d’atteindre le laboratoire. Là, l’analyste utilise un appareil de titrage potentiométrique ou visuel étalonné pour ajouter la solution d’hydroxyde de potassium goutte à goutte jusqu’à ce que l’échantillon change de couleur (ou le potentiel d’électrode se déplace, en mode potentiométrique), marquant le point où tous les acides de l’échantillon ont été neutralisés. Le volume de titrant utilisé est converti en indice d’acidité en mg KOH/g en utilisant la masse de l’échantillon et la concentration connue de la solution.
L’indice d’acidité en mg KOH/g, et si déterminé, l’indice d’acide fort dans les mêmes unités, capturé aux côtés des résultats complémentaires de la batterie de liquide isolant prélevés du même échantillon: tension de rigidité diélectrique, densité spécifique, tension interfaciale, couleur, condition visuelle, teneur en eau, et facteur de puissance à 25 degrés Celsius. L’origine de l’échantillon, la température lors du prélèvement, et l’identification de l’instrument d’essai (fabricant, modèle, numéro de série, date d’expiration de l’étalonnage) sont enregistrées afin que le résultat puisse être reproduit et les tendances suivies au fil du temps.
L’indice d’acidité maximal acceptable est établi par NETA ATS-2025 pour le liquide neuf et NETA MTS-2023 pour le liquide en service, avec des limites différentes selon le type de liquide (huile minérale, silicone, hydrocarbure à faible inflammabilité) et la classe de tension. Pour l’huile minérale dans un transformateur neuf, le maximum acceptable est une valeur unique qui s’applique à toutes les classes de tension; pour le liquide qui a été en service, le maximum acceptable est ordinairement plus élevé pour refléter le vieillissement naturel du fluide, et peut inclure un avis qu’une tendance à la hausse nette entre des échantillons consécutifs, même si les deux se situent sous la limite, justifie le reconditionnement ou le remplacement. Un résultat au-dessus de la limite applicable justifie une investigation et ordinairement le reconditionnement ou le remplacement du liquide avant que l’unité soit mise en service ou retournée au service. Consultez la norme achetée pour le tableau d’acceptation complet et toute exception de type de liquide ou classe de tension.
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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