Avant qu'un transformateur ne quitte l'usine, les fabricants effectuent une série complète de tests appelés « Tests de réception en usine » (FAT) pour évaluer leur qualité, leur fonctionnalité et leur durée de vie. Ces tests incluent : le test du rapport de transformation et du groupe vectoriel, la mesure de la résistance des enroulements, les tests à vide, les tests en charge, les tests de capacité, les tests de tenue en tension à fréquence industrielle, les tests de tenue diélectrique inductive (Hipot), les tests de résistance d'isolement, les tests de pertes diélectriques (test de tangente delta), les tests de décharge partielle et les tests de tension impulsionnelle.
Ces tests sont essentiels pour garantir que les transformateurs répondent à toutes les normes et spécifications nécessaires afin d'assurer des performances fiables. Ils garantissent également la qualité, la sécurité et la durabilité des transformateurs dans leurs environnements opérationnels. Ci-dessous, nous fournirons des descriptions détaillées de chaque élément de test, y compris leurs principes et leur importance.
1. Test de résistance d'isolement des enroulements du transformateur
Le test de résistance d'isolement pour les nouveaux transformateurs est une méthode utilisée pour évaluer l'intégrité et la qualité de l'isolation des enroulements du transformateur. Lors de ce test, on mesure généralement la résistance d'isolement entre l'enroulement haute tension et l'enroulement basse tension par rapport au réservoir, ainsi que la résistance d'isolement entre l'enroulement basse tension et l'enroulement haute tension et le réservoir.
Le principe de ce test repose sur la loi d'Ohm, qui décrit la relation entre la tension, la résistance et le courant. En appliquant une tension continue déterminée et en mesurant le courant correspondant, on peut calculer la résistance d'isolement entre les enroulements et la terre. L'objectif du test de résistance d'isolement est de détecter tout courant de fuite entre les enroulements ou entre les enroulements et la terre, et d'évaluer l'intégrité et la qualité de l'isolation.
Le test de résistance d'isolement permet de vérifier l'intégrité de l'isolation des nouveaux transformateurs, d'identifier tout problème potentiel de fuite et d'évaluer la qualité de l'isolation. Des valeurs de résistance plus élevées indiquent généralement une bonne intégrité de l'isolation, tandis que des valeurs plus basses peuvent suggérer des problèmes d'isolation potentiels.
Testeur recommandé :JYM
2. Test du changeur de prise en charge
Le test du changeur de prise en charge pour les nouveaux transformateurs est une méthode utilisée pour évaluer les performances de commutation du changeur de prise lorsque le transformateur est sous charge. Le changeur de prise en charge est la seule pièce mobile dans le circuit du transformateur, d'où l'importance cruciale de son évaluation. Le test consiste à examiner la séquence des opérations, à mesurer le temps de commutation et à évaluer des paramètres tels que les formes d'onde de transition, le temps de transition, la résistance de transition instantanée et la synchronisation triphasée du changeur de prise en charge.
Lors de ce test, le transformateur est connecté à une charge, et le changeur de prise en charge est continuellement commuté sur différentes positions de prise pour simuler des conditions de fonctionnement réelles. Le principe du test réside dans l'observation et l'enregistrement de la tension, du courant et d'autres paramètres de performance du transformateur pendant le fonctionnement du changeur de prise, afin d'évaluer sa stabilité et sa fiabilité.
Ce test permet d'évaluer la fiabilité du changeur de prise en charge, les performances de régulation de charge du transformateur et l'évaluation de l'élévation de température lors de la commutation des positions de prise.
Testeur recommandé : JYK- I
3. Test de résistance des enroulements en courant continu
Le principe de ce test consiste à mesurer les valeurs de résistance des différents enroulements du transformateur pour vérifier la qualité des connexions des enroulements et leurs caractéristiques électriques. Typiquement, ce test inclut les mesures de résistance de chaque enroulement du transformateur, tels que l'enroulement haute tension, l'enroulement moyenne tension et l'enroulement basse tension.
Pendant le test, les instruments de mesure sont connectés aux différents enroulements du transformateur et un courant connu est appliqué. Selon la loi d'Ohm, les valeurs de résistance de chaque enroulement peuvent être calculées à partir des valeurs de tension et de courant mesurées. En comparant les valeurs de résistance mesurées avec les valeurs de conception, on peut évaluer et identifier la qualité des connexions des enroulements, les mauvais contacts, les circuits ouverts et les courts-circuits. De plus, cela vérifie si la conception des enroulements du transformateur répond aux exigences des spécifications, garantissant ainsi la stabilité et la fiabilité du transformateur.
Testeur recommandé :
JYR9310 (Portatif / Conversion Cu&Au/Temp. / Monophasé)
JYR-10C (Économique / Monophasé)
JYR-50S (Courant élevé / Test complet / Triphasé)
4. Test d'impédance de court-circuit
Le test d'impédance de court-circuit d'un transformateur est principalement utilisé pour mesurer la valeur d'impédance de court-circuit. Cette valeur est déterminée par la relation entre la tension et le courant côté primaire lorsque le secondaire du transformateur est court-circuité et que le primaire est alimenté par le courant nominal. Ce test permet de comprendre les caractéristiques inductives et résistives internes du transformateur.
La valeur d'impédance de court-circuit permet de vérifier si la conception du transformateur respecte les spécifications et s'il existe des défauts dans le processus de fabrication. Si cette valeur s'écarte significativement de la valeur de conception, cela peut indiquer des problèmes internes, tels qu'un nombre incorrect de spires ou une configuration géométrique inadéquate des enroulements. De plus, ce test permet d'évaluer les pertes dans le noyau des enroulements, le courant de court-circuit, les performances de régulation de tension et la résistance mécanique du transformateur.
Testeur recommandé : JYW6300
5. Test de tenue diélectrique en courant alternatif (Hipot AC)
Le test Hipot AC des enroulements avec leurs traversées est l'une des méthodes les plus efficaces pour évaluer la résistance diélectrique des transformateurs. Le principe consiste à appliquer une haute tension, supérieure à la tension nominale mais pendant une très courte durée, à une extrémité du transformateur tandis que l'autre extrémité est mise à la terre. Si l'isolation ne présente ni claquage ni contournement de surface, cela indique que sa résistance peut supporter la haute tension appliquée, validant ainsi le test Hipot.
Le test Hipot AC peut détecter des défauts d'isolation majeurs tels que l'infiltration d'humidité et des défauts localisés, notamment la fissuration de l'isolation principale, le déplacement des enroulements, un espacement insuffisant de l'isolation des câbles de connexion, ainsi que la contamination par l'eau et la saleté sur l'isolation. De plus, il permet d'identifier des défauts d'isolation locaux grâce à la relation entre le courant et le courant de fuite.
Comparée aux tests sous tension alternative, l'épreuve en tension continue est plus efficace pour identifier les défauts d'isolation en bout, car la tension est répartie par la résistance d'isolation en régime continu. Cependant, le test de tenue diélectrique (Hipot) en alternatif peut aggraver certains points faibles préexistants dans l'isolation. Par conséquent, avant d'effectuer le test Hipot en alternatif, il est essentiel de réaliser des tests préliminaires sur le transformateur, incluant la mesure de la résistance d'isolation, de l'indice de polarisation, du courant de fuite et des pertes diélectriques. Ce n'est que si les résultats de ces tests préliminaires sont satisfaisants que le test Hipot en alternatif doit être conduit. Sinon, des actions correctives nécessaires doivent être entreprises, et une fois que tous les paramètres répondent aux normes requises, le test Hipot en alternatif peut être réalisé pour éviter des dommages inutiles à l'isolation.
La tension d'essai pour le test Hipot en alternatif est généralement générée à l'aide d'un transformateur d'essai haute tension. Pour les transformateurs de forte capacité, un circuit de résonance série peut également être utilisé pour produire la haute tension.
Testeur recommandé : JYDHV
6. Essais à vide (en circuit ouvert) / en charge
L'essai à vide (circuit ouvert) d'un transformateur est une méthode d'essai normalisée utilisée pour évaluer ses performances et sa qualité. Pendant cet essai, l'enroulement secondaire du transformateur reste déconnecté de toute charge, tandis que l'enroulement primaire est alimenté sous tension nominale sans transmission de puissance. Différents paramètres du transformateur sont mesurés durant l'essai, notamment le courant à vide, les pertes à vide, la performance de régulation de tension sous variation de charge, les pertes dans les enroulements et le noyau, ainsi que les caractéristiques d'isolation.
L'essai en charge d'un nouveau transformateur est une méthode utilisée pour évaluer ses performances et sa stabilité en conditions de charge. Le principe de l'essai en charge consiste à appliquer une charge sur l'enroulement secondaire du transformateur et à observer et mesurer divers paramètres de performance sous charge. En surveillant et enregistrant des paramètres tels que la tension de sortie, le courant d'entrée, le facteur de puissance et la température, l'essai en charge évalue la performance de régulation de tension du transformateur sous variations de charge, mesure ses pertes de puissance et évalue son échauffement pour garantir une performance thermique adéquate.
Testeur recommandé : JYW6100
7. Essai du rapport de transformation du transformateur
Il existe une relation de polarité et de rapport de transformation entre les enroulements du transformateur. Lorsque plusieurs enroulements doivent être connectés entre eux, la polarité doit être connue pour effectuer la connexion correctement. Si le rapport de transformation et le groupe de câblage ne sont pas cohérents, des courants de circulation inacceptables apparaîtront. Par conséquent, lors des essais en usine du transformateur, le but de la vérification du rapport de transformation, de la polarité et du groupe de câblage est de contrôler l'exactitude de l'enroulement, du nombre de spires, de la connexion des câbles de sortie et des prises, de la position du changeur de prise et du marquage de chaque borne de sortie. Pour un transformateur installé, il s'agit principalement de vérifier si la position du changeur de prise et le marquage des bornes de sortie sont corrects par rapport à la plaque signalétique du transformateur ; en cas de panne du transformateur, de vérifier s'il y a un court-circuit entre spires, etc.
L'écart de tension pour chaque position de prise de l'enroulement ne doit pas dépasser ±0,5 % (position de prise nominale), et l'écart par rapport à la valeur initiale ne doit pas dépasser ±1,0 %.
Testeur recommandé :
JYT (Portatif)
JYT-A (Type avancé)
JYT-B (Test d'angle / Point neutre / Scott / Connexion Z)
8. Essai d'élévation de température (essai thermique)
Cet essai vise principalement à vérifier les performances structurelles du transformateur, notamment à contrôler si le transformateur peut être refroidi rapidement, c'est-à-dire si la chaleur générée par les pertes totales pendant son fonctionnement peut être dissipée rapidement et si elle répond aux exigences de la norme IEC. L'élévation de température, ainsi que la valeur limite de l'élévation de température des enroulements, permettent également de vérifier si d'autres composants présentent des phénomènes de surchauffe locale, tels que le noyau magnétique, le réservoir et les éléments structurels, etc. Généralement, cet essai est effectué après les tests d'isolation, de pertes, de rapport de tension et de résistance continue, conformément aux données de la plaque signalétique ou aux réglementations applicables.
Le principe de l'essai d'échauffement consiste à appliquer un courant de charge nominal sur l'enroulement du transformateur, à le faire fonctionner en continu pendant une certaine durée, puis à mesurer l'élévation de température de l'enroulement. Généralement, les essais d'élévation de température sont réalisés dans des conditions de pleine charge du transformateur afin de simuler les conditions de fonctionnement dans des environnements réels.
Testeur recommandé : JYR-40E
9. Essai de tension de claquage de l'huile de transformateur (test BDV de l'huile)
L'essai de tension de claquage de l'huile de transformateur (test BDV de l'huile) est l'une des méthodes d'analyse chimique de l'huile de transformateur. Il est mesuré par la méthode de claquage en haute tension alternative, ce qui constitue un élément de mesure obligatoire pour les transformateurs lors de nouvelles installations, de révisions ou d'exigences d'essais préventifs.
Le principe de l'essai de tension de claquage de l'huile consiste à appliquer un champ électrique haute tension sur l'huile isolante du transformateur pendant une certaine durée et à surveiller toute occurrence de claquage. Généralement, la haute tension appliquée pendant l'essai dépasse la tension nominale du transformateur pour garantir la capacité de tenue en tension de l'huile isolante.
Cet essai évalue la qualité de l'huile isolante dans les nouveaux transformateurs pour détecter la présence d'humidité, d'impuretés ou de défauts, tout en vérifiant la capacité de tenue en tension de l'huile. Il vise à garantir qu'aucun claquage ne se produit dans l'huile isolante pendant le fonctionnement du transformateur, assurant ainsi la sécurité et la fiabilité des performances du transformateur.
Testeur recommandé :JY6611
10. Essai de tangente delta de l'huile de transformateur (test de pertes diélectriques de l'huile)
Le test de tangente delta de l'huile pour transformateurs neufs est une méthode utilisée pour évaluer les caractéristiques de pertes diélectriques de l'huile d'isolation. La tangente delta, également appelée facteur de dissipation, quantifie la perte d'énergie des matériaux diélectriques dans un champ électrique alternatif, reflétant ainsi la performance d'isolation et la qualité de l'huile isolante.
Le principe de ce test consiste à appliquer une tension alternative à l'huile d'isolation du transformateur, à mesurer le déphasage entre la tension et le courant, puis à calculer la tangente delta de l'huile d'isolation. Généralement, une tangente delta plus faible indique une meilleure performance d'isolation de l'huile.
Ce test évalue la qualité de l'huile d'isolation dans les transformateurs neufs. En mesurant la tangente delta de l'huile d'isolation, il permet d'évaluer la qualité et les performances de l'huile, de vérifier la présence d'impuretés ou de défauts, et contribue à prévenir les phénomènes de claquage d'isolation.
Testeur recommandé : JYC
Kingrun Transformer Instrument Co.,Ltd.
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