1. Quel est le principe du diagnostic des défauts internes des transformateurs sur la base des données d'analyse chromatographique de l'huile de transformateur ?
L’isolation des transformateurs de puissance est principalement composée d’une isolation composite huilée-papier. Les gaz d'hydrocarbures générés par les défauts latents internes proviennent de la fissuration thermique des isolants en papier huilé. Le taux de production de gaz, le taux de production de gaz et l'insaturation des gaz d'hydrocarbures générés par le craquage thermique dépendent de la densité énergétique du point de défaut. La nature de la faille est différente, la densité énergétique est également différente et les hydrocarbures gazeux produits par le craquage sont également différents. La décharge corona produit principalement de l'hydrogène, la décharge en arc produit principalement de l'éthylène et la surchauffe à haute température produit principalement de l'éthylène.
L'énergie au point de défaut varie et le taux de génération de gaz pour les gaz susmentionnés varie également. En effet, dans la structure chimique des hydrocarbures tels que le papier huilé, l’énergie de liaison de diverses liaisons varie en raison des différentes liaisons chimiques entre les atomes. Les hydrocarbures ayant différentes structures de liaisons chimiques ont différents degrés de stabilité thermique. Par conséquent, on conclut que l’ordre dans lequel l’huile isolante se décompose pour générer des hydrocarbures à mesure que la température du point de défaut augmente est celui des alcanes, des oléfines et des hydrocarbures rapides. De plus, étant donné que chaque gaz d'hydrocarbure généré par le craquage du pétrole a une plage de température spécifique correspondant au taux de production de gaz maximal, on en déduit que l'huile isolante produit différents composants sous différentes propriétés de défaut des transformateurs. Critères simples pour les gaz d'hydrocarbures avec différentes concentrations.
2. Pourquoi une légère impureté dans l’huile isolante provoque-t-elle une diminution significative de sa tension de claquage ?
Prenons l’exemple de l’huile de transformateur pour illustrer ce phénomène. Dans l'huile de transformateur, il y a généralement des bulles (une impureté courante) et le coefficient diélectrique de l'huile de transformateur est plus de deux fois supérieur à celui de l'air. En raison de la relation inverse entre l'intensité du champ électrique et la constante diélectrique, ainsi que de la distorsion du champ électrique environnant provoquée par les bulles, l'intensité du champ électrique interne dans les bulles est également plus de deux fois supérieure à celle de l'huile de transformateur, et l'intensité du champ électrique autour du les bulles sont plus élevées. La résistance électrique du gaz est bien inférieure à celle de l’huile de transformateur.
Ainsi, les bulles dans l’huile de transformateur se libèrent facilement. Les particules chargées générées après la dissociation des bulles entrent en collision avec les molécules de pétrole, qui se décomposent ensuite en gaz. En raison de cette réaction en chaîne, également connue sous le nom de cercle vicieux, la croissance du gaz deviendra de plus en plus rapide. Finalement, les bulles s’organiseront en rangées dans la direction du champ électrique dans l’huile du transformateur, conduisant finalement à une panne.
Si l'huile du transformateur contient des gouttelettes d'eau, en particulier des fibres humides (fils de coton ou papier), la résistance isolante de l'huile isolante sera très gravement affectée. Bien qu'il y ait peu d'impuretés, en raison de la réaction en chaîne qui peut se former à travers des défauts, la tension de décharge de l'huile isolante diminuera considérablement.
3. Pourquoi le test à vide des transformateurs peut-il détecter des défauts dans le noyau de fer ?
La perte à vide est essentiellement la somme de la perte par hystérésis et de la perte par courants de Foucault du noyau de fer, seule une petite partie étant la perte de résistance formée par le courant à vide circulant à travers la bobine. Par conséquent, l’augmentation des pertes à vide reflète principalement les défauts du noyau de fer. La qualité de la peinture isolante entre les tôles d'acier au silicium femelles est médiocre et la détérioration du film de peinture provoque des courts-circuits entre les tôles d'acier au silicium, ce qui peut augmenter les pertes à vide de 10 à 15 % ; Les dommages causés à l'isolation de pièces telles que les boulons de noyau et les poutres de fer d'entraînement peuvent augmenter les courants de Foucault dans le noyau de fer, provoquant un échauffement local et augmentant les pertes globales à vide.
De plus, l'utilisation de tôles d'acier au silicium plus épaisses que la valeur de conception ou de mauvaise qualité pendant le processus de fabrication, ainsi que de grands espaces dans les joints du circuit magnétique du noyau de fer, peuvent également augmenter les pertes à vide. Par conséquent, les pertes mesurées peuvent refléter les défauts du noyau de fer.