Que se passe-t-il lorsqu'un transformateur de puissance tombe en panne ?

En cas de panne d'un transformateur de puissance, la situation peut être très grave, avec des conséquences allant de dommages à l'équipement lui-même à la paralysie de l'ensemble du réseau électrique,et même les incidents de sécurité tels que l'incendie ou l'explosionCe qui se passe dépend exactement du type de défaut, de sa gravité, de la conception du transformateur et de la rapidité avec laquelle les dispositifs de protection peuvent fonctionner.

Voici quelques cas possibles:

Les symptômes suivants peuvent être observés:

Surchauffe: Une grande quantité de chaleur est générée localement au point de défaillance, provoquant une forte augmentation de la température de l'huile ou de l'enroulement.

Un bruit anormal: un fort "bourdonnement", un "craquetis", un "éclatement" ou même un "roulement" se fait entendre à l'intérieur.rupture du matériau isolant, un noyau lâche ou un débit excessif.

Variation anormale du niveau d'huile: Gas generated by internal faults or large amounts of gas generated by high-temperature decomposition of insulating oil by arcs may cause abnormal oil level increase (increased pressure) or decrease (leakage).

Éclaboussure d'huile ou fuite d'huile: une forte augmentation de la pression interne peut entraîner l'écoulement d'huile par la soupape de soulagement de pression, ou par les réservoirs d'huile, les tuyaux,les radiateurs et autres pièces peuvent se fissurer et fuir de l'huile en raison de la surchauffe, pression ou contraintes mécaniques.

La fumée et le feu: les températures élevées et les arcs peuvent déclencher l'inflammation de l'huile isolante ou des matériaux isolants solides, provoquant une fumée ou même un incendie du transformateur.

Génération de gaz: l'huile isolante se décompose à haute température et en arc pour produire des gaz tels que l'hydrogène, le méthane, l'éthane, l'éthylène, l'acétylène, le monoxyde de carbone, le dioxyde de carbone, etc.(L'analyse des gaz dissous/DGA est une méthode importante de diagnostic des défauts)Une accumulation importante de gaz peut provoquer une augmentation soudaine de la pression.

Déformation ou rupture de la coque: dans les cas extrêmes, une pression interne ou une énergie d'arc énorme peuvent provoquer un gonflement, une déformation ou même une explosion du réservoir du transformateur.

Dommages internes:

Échec du remontage:

Courts-circuits tournant à tour: l'isolation entre les virages adjacents dans le même enroulement est endommagée, formant une boucle de court-circuit et provoquant une surchauffe locale.

Courts-circuits entre les couches: l'isolation entre les couches d'enroulement est endommagée.

Circuit court de phase à phase: l'isolation entre les enroulements de différentes phases est cassée.

court-circuit d'enroulement à la terre: l'isolation entre l'enroulement et le noyau ou le réservoir (terre) est cassée.

Circuit ouvert en enroulement: le fil est cassé ou le point de connexion n'est pas soudé.

Déformation/déplacement de l'enroulement: L'énorme force électromotive du court-circuit provoque la déformation mécanique, le relâchement ou même l'effondrement de l'enroulement.

Défaillance du cœur:

Le noyau doit être conçu pour ne disposer que d'un seul point de mise à la terre fiable.provoquant une surchauffe locale ou même la fusion du noyau.

Court-circuit entre les pièces de base: Les dommages à la peinture isolante entraînent un court-circuit entre les pièces, ce qui entraîne une perte de courant de tourbillon accrue et une surchauffe.

Échec du système d'isolation:

Le vieillissement, l'humidité et la détérioration de l'isolation solide (carton, résidus, etc.).

Vieillissement, humidité, contamination, carbonisation et résistance à la dégradation réduite de l'huile isolante.

Échec de l'interrupteur: mauvais contact, érosion du contact, panne de l'isolation, blocage mécanique ou défaillance du mécanisme d'entraînement.

Échec de l'emboutissage: éclaboussure, décharge sale, humidité interne ou fissuration entraînant une panne ou défaillance du joint et fuite d'huile.

Échec du système de refroidissement: blocage du radiateur, arrêt de la pompe à ventilation/huile, fuite des conduites de refroidissement entraînant une mauvaise dissipation thermique, une augmentation de la température, un vieillissement ou une défaillance accélérés de l'isolation.

Impact sur le système électrique:

Action de protection des relais: les transformateurs sont équipés de plusieurs dispositifs de protection (protection différentielle, protection contre les gaz, protection contre les surtensions, protection contre la libération de pression, protection contre la température, etc.)..En cas de défaillance, les dispositifs de protection appropriés détecteront rapidement l'anomalie (déséquilibre du courant, production de gaz, augmentation de pression, température excessive) et agiront:

Déconnectez le disjoncteur connecté au transformateur et isolez le transformateur défectueux du réseau électrique.visant à empêcher l'accident de s'étendre.

Alarme: envoyer des signaux sonores et lumineux ou des informations d'alarme à distance.

Fluctuation ou chute de tension: la défaillance elle-même ou le déclenchement de la protection provoqueront une chute ou une fluctuation instantanée de la tension du bus connecté au transformateur,affectant la qualité de l'alimentation des utilisateurs en aval.

Interruption de l'alimentation: si le transformateur défectueux est un nœud clé de la chaîne d'alimentation, son déclenchement provoquera une panne de courant à grande échelle dans la zone où il fournit de l'énergie.

Problèmes de stabilité du système: le déclenchement d'une défaillance importante du transformateur principal peut perturber l'équilibre énergétique et la stabilité du réseau électrique,et, dans les cas graves, peuvent provoquer une panne de courant à plus grande échelle ou même un effondrement du système (échec en cascade).

Choc de courant de court-circuit: une défaillance de court-circuit à l'intérieur du transformateur générera un courant de court-circuit énorme, ce qui causera non seulement des dommages dévastateurs au transformateur lui-même,mais aussi provoquer une force électromotive énorme et choc thermique de stress aux barres de bus, équipement de commutation, lignes, etc. qui y sont reliés.

Risques pour la sécurité:

Feu et explosion: l'huile isolante inflammable à haute température pulvérisée est très susceptible de provoquer un incendie lorsqu'elle rencontre de l'air ou un arc électrique.C' est la situation la plus dangereuse..

Libération de substances toxiques: La combustion de l'huile isolante et des matériaux isolants libère de la fumée et du gaz toxiques.

Éclaboussures d'équipement: Une explosion ou une rupture du réservoir d'huile peut provoquer des éclaboussures d'huile, de débris et de pièces à haute température, causant des dommages au personnel et aux équipements à proximité.

Pollution de l'environnement: les fuites d'huile isolante en grande quantité polluent le sol et les sources d'eau.