Essais de transformateur de puissance : Mesure de la résistance à l'enrouement

En raison de la faible résistance des enrouements des transformateurs électriques, les méthodes de mesure conventionnelles ne sont pas en application. Les compteurs spécialisés appelés génériquement ohmeters à quatre fils seront utilisés à la place.

09-04-2021

Si la vérification du bon fonctionnement de n’importe quelle partie de notre système électrique est importante, la vérification des transformateurs est l’élément clé du systèmed’alimentation électrique.

L'expérience dans la conception, la fabrication et la réparation de transformateurs nous a permis de connaître les aspects les plus importants pour le contrôle et la vérification, assurant le bon fonctionnement des transformateurs pendant leur longue durée de vie.

La nécessité de vérifier et de prouver que le transformateur fabriqué est conforme aux caractéristiques exige l’objet d’une sériede tests convenus par les organismes autorisés conformément à la norme.

Les tests pour les nouveaux transformateurs et leur procédure d’achèvement sont détaillés et décrits dans la norme : UNE-EN 60076 correspondant à l’IEC-76, comme sonnom l’indique.

 Cet article étudiera la mesure de résistance à l'enrouement du transformateur.

La mesure de la résistance des enrouements a trois objectifs principaux :

  1. Vérifiez s'il y a des connexions lâches ou ouvertes dans l'enrouement.
  2. Vérifiez la qualité des connexions de soudure dans les enrouements.
  3. Obtenir la valeur des résistances, nécessaire pour le calcul des pertes de charge et pour l’essai de chauffage.

En raison de la faible résistance des enrouements des transformateurs électriques, les méthodes de mesure conventionnelles ne sont pas en application. Au lieu de cela, les compteurs spécialisés génériquement appelés « ohmètres à quatre fils » serontutilisés.

Le terme « quatre fils » désigne lenombre decâbles nécessaires pour mesurer la résistance selon le schéma de Thomson.

Thomson Bridge Scheme

La méthode de mesure utilisée doit tenir compte du fait que la constante de temps d'un transformateur sous vide peut être de plusieurs secondes,et en particulier dans les unités de haute puissance.  Par conséquent,le DC prend un certain temps à se stabiliser et les mesures doivent être faites lorsque le courant est constant.

Un autre aspect important est l’effet de la température sur la résistance. Comme mentionné ci-dessus, la résistivité des matériaux dépend dans une plus ou plus grande mesure de la température dans un rapport appelé coefficient de température. Les matériaux utilisés pour effectuer les enroules des transformateurs, du cuivre et de l’aluminium ont fondamentalement un coefficient de température relativement élevé qui provoque les pertes par effet Joule dans les enrouements d’être, en plus quadratique avec l’intensité du courant, directe avec la température.

Puisque l'intervalle entre lequel la température des enrouements varie est faible, vous pouvez utiliser la forme simplifiée de la variation de la résistivité avec la température, avec laquelle nous pourrions écrire l'expression suivante pour la résistivité à une certaine température :

  ρθ2 = ρθ1 • [ 1 + α20 • (θ2 - θ1)]

où:

ρθ2 est la résistivité d'une certaine température, en

ρθ1 est la résistivité du métal conductrice, à température ambiante, conventionnellement à 20oC,   en Ωmm2/mm

 α20 est le coefficient de température, ou variation de résistivité avec température, de métal conductrice à 20°C avec une masse constante et une expansion libre. Pour le cuivre annelé, selon l'UNE 2003, il est de 0,00393 ohms par degré Celsius, et de 0,00407 pour l'aluminium, selon l'UNE 2196.

θ2 C'est la température à laquelle vous voulez calculer la résistivité, en ºC

 θ1 C'est la tempéra ture ambiante, en ºC

Les normes fixent les températures de référence auxquelles les résistances et tous les paramètres dépendant de la température doivent être spécifiés. En Espagne, par exemple, la température des transformateurs submergés par le pétrole est de 75°C.

Chez DIGAMEL Substations, nous offrons une gamme complète d'équipements nécessaires à la mesure de la résistance à l'enrouement.



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