Guide complet des indicateurs de température de bobinage
La température de l'huile et du bobinage sont des paramètres critiques qui sont mesurés dans les transformateurs de puissance et de distribution. Une mesure fiable et précise de la température garantit une durée de vie plus longue à votre transformateur et est cruciale pour maintenir la santé globale de l'actif. Les indicateurs de température sont le plus souvent utilisés pour indiquer les températures de l'huile supérieure ou des points chauds des enroulements, qui sont deux paramètres critiques à mesurer dans un transformateur.
Indicateurs de température de bobinage à distance
Les unités OTI / WTI à montage à distance sont utilisées pour les transformateurs de plus grande taille, où, en raison de leur taille, le puits d'huile supérieur ou la poche n'est pas accessible depuis le sol, ce qui rend difficile la visualisation du cadran de température. La poire de détection de la température est montée dans une poche généralement difficile à atteindre, et le corps de l'indicateur est monté à hauteur des yeux à un autre endroit du transformateur.
Un capillaire relie la poire de détection de la température et le corps de l'indicateur OTI / WTI, qui comprend le cadran de mesure. Ce capillaire est rempli d'un fluide qui se dilate à mesure que la température augmente et déplace une aiguille indicatrice sur la face du cadran. Le mécanisme qui entraîne l'aiguille est l'une des deux technologies généralement utilisées pour cette application, soit la technologie du soufflet, soit celle du ressort bourdon. Chacune a ses propres avantages et existe depuis de nombreuses décennies. Les indicateurs de température d'huile et de bobinage à montage direct
Les OTI/WTI à montage direct sont généralement choisis pour les transformateurs de petite taille et de faible tension où l'indicateur de température peut être immergé directement dans l'huile isolante. Ces unités peuvent être facilement lues par l'utilisateur à la hauteur des yeux dans la position où elles sont montées. Ces indicateurs de température sont fabriqués à l'aide de la technologie bimétallique. Le principe qui les sous-tend est l'utilisation de deux métaux dissemblables qui se dilatent à des vitesses différentes pour entraîner l'aiguille indicatrice sur le cadran.
Gradient de bobinage dans les transformateurs de puissance
La mesure de la température de l'huile supérieure d'un transformateur donne une bonne indication de l'état de fonctionnement général du transformateur. L'huile supérieure porte généralement le profil de température le plus élevé dans le transformateur, à l'exception de la mesure de l'enroulement direct pour les points chauds de température.
Bien que l'huile supérieure soit une bonne indication de la température la plus élevée dans la cuve du transformateur, la température globale de l'huile change très lentement, car elle est un excellent isolant et possède une masse thermique importante. La simulation de la température des enroulements donne une idée plus précise de la température à l'intérieur des enroulements par rapport à la température de l'huile supérieure. C'est dans les enroulements des transformateurs que la chaleur est générée, et c'est pourquoi les températures y sont les plus élevées.
Selon le style ou la technologie de l'indicateur de température d'enroulement utilisé dans votre transformateur de puissance, la température d'enroulement peut être simulée à l'aide du courant du transformateur de courant (TC) de différentes manières. Cela inclut la simulation à l'intérieur du dispositif lui-même, par l'utilisation d'un puits chauffé ou d'une plaque thermique. Les schémas de température d'enroulement simulée sont excellents parce qu'ils peuvent également être installés sur des transformateurs plus anciens, et pas seulement au moment de la fabrication comme d'autres solutions de points chauds telles que la fibre optique.
La combinaison de la température de l'huile (supérieure et inférieure) et de l'enroulement direct peut fournir un modèle thermique très précis pour n'importe quel transformateur de puissance. Ce modèle sert de base au calcul du profil de charge du transformateur. On estime que chaque augmentation de température de 6 à 8 degrés double approximativement le taux de détérioration de la durée de vie du transformateur de puissance. Cela réduira considérablement la durée de vie estimée du transformateur si l'emballement thermique est autorisé.
Figure 1. Facteur d'accélération du vieillissement IEEE, Fundamental Principles of Transformer Thermal Loading and Protection ; Joe Perez, ERL Phase Power Technologies, Winnipeg, MB, R3Y 1G4
Capteurs de température d'enroulement
En plus des indicateurs de température d'enroulement traditionnels, la température d'enroulement peut également être mesurée à l'aide d'un dispositif de température à résistance (RTD) ou de capteurs de température d'enroulement à fibre optique.
Certains des dispositifs de température à résistance (RTD) les plus couramment utilisés sont les capteurs Pt100 ou les simulations de capteurs Pt100. Ces capteurs peuvent être utilisés avec les méthodes de simulation d'enroulement mentionnées ci-dessus ou avec un moniteur de transformateur de puissance.
Les capteurs de température d'enroulement à fibre optique sont une option alternative aux indicateurs de température d'enroulement traditionnels et sont insérés dans les enroulements au moment de la fabrication du transformateur de puissance. Il s'agit de l'un des moyens les plus précis de mesurer la température des enroulements en temps réel.