Transformateurs
L’essai d’acceptation du transformateur type sec refroidi par air grand est un examen électrique complet d’un transformateur neuf ou rénové avant sa première mise sous tension en service. La section 7.2.1.2 de NETA ATS-2025 spécifie le champ d’application de l’essai : les données d’identification de la plaque signalétique et les paramètres de conception (fabricant, modèle, numéro de série, puissance nominale en kVA, tensions primaire et secondaire, phase, connexion de l’enroulement, pourcentage d’impédance, échauffement, classe d’isolation, et désignation du matériel) sont enregistrés pour établir l’identité de base; la résistance d’isolation des enroulements et l’indice de polarisation sont mesurés pour confirmer que les enroulements sont secs et sains; la résistance des enroulements est mesurée sur chaque phase pour détecter les spires en court-circuit ou les connexions incorrectes; le rapport de transformation est vérifié à toutes les positions du changeur de prise désexcité; et le courant d’excitation est enregistré lors de l’essai de rapport de transformation pour révéler les problèmes mécaniques ou magnétiques internes. Un examen mécanique du bâti, du noyau, des enroulements, des conduits de refroidissement, et du matériel de traverse de branchement est effectué aux côtés des essais électriques, et un essai de tenue diélectrique (hipot) applique une surtension contrôlée entre les enroulements et la terre pour confirmer que le système d’isolation peut supporter un appel de tension transitoire sans détérioration ni défaillance.
Un grand transformateur type sec est soumis à des contraintes mécaniques lors de la fabrication, de l’expédition, et de l’installation - les vibrations, les chocs, les variations de température, et les erreurs de manipulation peuvent tous desserrer les enroulements, fissurer l’isolation, enfoncer le noyau, ou désaligner les connexions de prises avant que l’unité ne soit jamais mise sous tension. Un essai d’acceptation détecte ces défauts et incohérences de conception avant que l’unité ne soit mise en service, de sorte qu’une défaillance découverte lors de la séquence d’essais est un signal de réparation, de remplacement, ou de rejet plutôt qu’une interruption et un risque pour la sécurité une fois que le transformateur est mis sous tension et supporte la charge. La combinaison des essais d’isolation, de l’inspection mécanique, et des essais de tenue est la seule façon pratique de confirmer qu’un grand transformateur type sec, construit ou assemblé sur le terrain de manière personnalisée, est prêt pour l’exploitation.
Avant la mise sous tension initiale du transformateur en service. Toute la séquence d’essai d’acceptation est effectuée sur les unités neuves dans le cadre du processus de remise d’usine ou de chantier, et est également effectuée sur les transformateurs rénovés après rembobinage ou réparation majeure pour vérifier que le travail a été effectué correctement et que l’unité satisfait aux mêmes critères d’acceptation qu’un transformateur neuf. NETA ATS-2025 7.2.1.2 gouverne le plan d’essai; l’acceptation est conditionnée au respect de tous les critères d’acceptation électriques et mécaniques.
Avec le transformateur désexcité, isolé, et mis à la terre conformément aux règles de sécurité du chantier, les données de la plaque signalétique et de conception sont photographiées ou transcrites dès la première étape, et l’inspection mécanique est effectuée pour vérifier les dommages visibles, le matériel desserré, ou les défauts d’assemblage. Ensuite, avec un megohmmètre (testeur de résistance d’isolation) calibré réglé sur la tension spécifiée pour la classe d’isolation (généralement 5 kV CC pour les grands transformateurs modernes), la lecture de résistance d’isolation est prise sur chaque paire enroulement-a-terre et enregistrée aux côtés de la température et de l’humidité ambiantes pour que le résultat puisse être tendancé ou corrigé à une référence standard de 20 degC si nécessaire. Un essai d’indice de polarisation peut suivre, maintenant la tension du megohmmètre appliquée pendant 10 minutes et enregistrant les lectures de 1 minute et 10 minutes pour que le rapport révèle si l’absorption d’humidité ou le vieillissement est présent. La résistance des enroulements est mesurée avec un microohmmètre à quatre fils pour éliminer la résistance des conducteurs et de contact, enregistrée pour chaque phase et comparée phase par phase pour détecter les spires en court-circuit qui se manifesteraient par un déséquilibre phase à phase. Le rapport de transformation est testé à chaque prise désexcitée avec un ensemble TTR (essai de rapport de transformation) calibré, et le courant d’excitation est capturé en même temps pour signaler les problèmes mécaniques ou magnétiques internes. Finalement, un ensemble d’essai de haute tension applique la tension entre l’enroulement primaire ou secondaire et la terre, en augmentant la tension au niveau de tenue spécifié pour la classe d’isolation et la note de tension, en la maintenant pendant une minute, et en observant l’échantillon pour tout signe d’arc, d’amorçage, ou de détérioration avant que la tension ne soit réduite. Toutes les données, les numéros de série et les modèles des instruments d’essai, les dates d’expiration d’étalonnage, les conditions ambiantes, et toute observation d’intérêt sont enregistrés dans le formulaire d’essai d’acceptation.
Identification de la plaque signalétique : fabricant, numéro de modèle/catalogue, numéro de série, puissance nominale en kVA, tension primaire, tension secondaire, phase (monophasée ou triphasée), connexion de l’enroulement (p.ex. delta-étoile), pourcentage d’impédance, échauffement nominal, classe d’isolation, et désignation du matériel. Résistance d’isolation : phase A-a-terre, B-a-terre, et C-a-terre, en mégohms, avec température ambiante. Indice de polarisation (si effectué) : les lectures de mégohms de 1 minute et 10 minutes et le rapport calculé. Résistance des enroulements : phases A, B, et C, en ohms, mesurées avec une configuration à quatre fils. Rapport de transformation : rapports mesurés et calculés pour chaque position de prise à chaque phase. Courant d’excitation : le courant mesuré à chaque position de prise pour chaque phase. Inspection mécanique : observations sur le bâti, la structure du noyau, les enroulements, les conduits de refroidissement, le matériel de traverse de branchement, et l’état mécanique du changeur de prise. Essai de tenue à haute tension : la tension appliquée (kV), la durée (minutes), et le résultat (réussi - aucune détérioration ni défaillance observée, ou échoué - arc ou amorçage observé). Identification de l’équipement d’essai : marque, modèle, numéro de série, et date d’expiration d’étalonnage pour chaque instrument utilisé.
Toutes les sections de l’essai d’acceptation type sec sont régies par NETA ATS-2025 7.2.1.2, qui spécifie les critères d’acceptation pour la résistance d’isolation, l’équilibre de résistance des enroulements, le rapport de transformation, et la tension de tenue. Les minimums de résistance d’isolation sont établis par classe d’isolation et sont destinés à signaler l’humidité ou la détérioration qui s’aggraverait une fois que l’unité est mise sous tension; la norme énumère les seuils spécifiques à la classe en dessous desquels une investigation est requise avant l’acceptation. L’équilibre de résistance des enroulements est accepté typiquement si les trois phases sont dans un pour cent l’une de l’autre, alertant l’ingénieur d’essai de toute spire en court-circuit ou câblage incorrect qui provoquerait un déséquilibre. Le rapport de transformation est accepté si la valeur mesurée ne s’écarte pas de plus d’une demi pour cent du rapport calculé ou de phase adjacente à chaque position de prise. Le courant d’excitation en dehors de la plage normale peut indiquer un problème de noyau ou un mouvement mécanique interne. Le résultat de l’essai de tenue à haute tension est réussi-échoué : tout arc, amorçage, ou détérioration visible pendant ou après le maintien d’une minute à la tension spécifiée est motif de rejet de l’unité en attente d’investigation. Les défauts mécaniques découverts lors de l’inspection visuelle sont évalués par rapport à l’intention de conception du matériel et au cas d’usage; certains dommages mineurs peuvent être acceptables, tandis que d’autres déclenchent une exigence de désassemblage et d’inspection ou de remplacement des composants affectés. Consultez la norme NETA ATS-2025 achetée pour les tableaux complets de critères d’acceptation, les minimums de résistance spécifiques à la classe d’isolation, et les calendriers de tension de tenue.
Des pages de référence pour les essais de ce formulaire.
UltraDb renvoie aux normes ASTM, ANSI, IEEE, NETA, NFPA, NEMA, FAA, TIA et IEC de façon descriptive, afin d’identifier les méthodes publiées à partir desquelles ses formulaires sont créés. UltraDb et Verlecta ne sont ni affiliés, ni cautionnés, ni certifiés, ni autorisés par NETA, ASTM, ANSI, IEEE, NFPA, NEMA, FAA, TIA, IEC ou Megger. Les noms des normes et les numéros de section sont la propriété de leurs organisations respectives. Effectuez toujours les essais selon l’édition que précise votre contrat. Lorsqu’une norme est vendue par la boutique en ligne d’ANSI, Verlecta peut toucher une commission sur un achat effectué par notre lien, sans frais supplémentaires pour vous. Une commission ne décide jamais des normes que nous citons ni de la façon dont un formulaire est construit.