Guide d'installation et d'exploitation du transformateur de sous-station

 

 

 

 

Les transformateurs de sous-station sont des composants essentiels des systèmes de distribution d'énergie, conçus pour abaisser les niveaux de tension pour une utilisation sûre dans les applications industrielles, commerciales et résidentielles. Ces transformateurs sont destinés à être installés sur des systèmes triphasés-et peuvent être configurés pour un montage intérieur ou extérieur sur des socles en béton, avec des câbles haute- et basse- tension entrant à travers des traversées dans les compartiments de fonctionnement. Ce guide consolide les meilleures pratiques pour l'installation, l'exploitation et la maintenance des transformateurs de type sous-station-.

Ce guide est destiné aux techniciens compétents qui connaissent parfaitement les pratiques et procédures d'exploitation sûres à haute tension- et basse- acceptées par l'industrie. Seul un personnel qualifié doit installer, utiliser ou entretenir cet équipement. Les techniciens qualifiés doivent être formés à l'entretien et à l'utilisation des équipements de protection, notamment des vêtements contre les arcs électriques, des lunettes de sécurité, des écrans faciaux, des casques de sécurité, des gants en caoutchouc, des pinces et des bâtons chauds-.

 

 

 

 

 

 

2.1 Normes et réglementations de sécurité

• IEEE C57.12.00– Exigences générales relatives aux transformateurs de distribution, de puissance et de régulation immergés dans un liquide.
• IEEE C57.12.34– Exigences relatives aux transformateurs de distribution triphasés auto-refroidis, montés sur socle, de type compartimenté (inférieur ou égal à 10 MVA, HT inférieur ou égal à 34,5 kV).
• NEC Article 450– Exigences d’installation et de protection incendie des transformateurs.
• NEC Article 480– Exigences de mise à la terre et de liaison.
• OSHA1910.269– Production, transport et distribution d’énergie électrique ; ne nécessite que des employés qualifiés pour faire fonctionner et entretenir l’équipement de la sous-station.
• NFPA70E (2024)– Arc électrique et sécurité électrique sur le lieu de travail.

 

2.2 Définitions des mentions de danger

Mot d’avertissement	Signification
DANGER	Situation extrêmement dangereuse – si elle n'est pas évitée, elle entraînera la mort ou des blessures graves.
AVERTISSEMENT	Situation potentiellement dangereuse – si elle n'est pas évitée, elle pourrait entraîner la mort ou des blessures graves.
PRUDENCE	Situation potentiellement dangereuse – si elle n'est pas évitée, peut entraîner des blessures mineures à modéréesoudégâts matériels (deux niveaux).

 

2.3 Consignes générales de sécurité

• Une tension dangereuse entraînera la mort ou des blessures graves. Suivez toutes les procédures de sécurité approuvées localement.
• Avant d'installer, d'utiliser ou d'entretenir l'équipement, lisez et comprenez le manuel. Une utilisation, une manipulation ou un entretien inappropriés peuvent entraîner la mort, des blessures et des dommages matériels.
• Cet équipement estpasdestiné à protéger la vie humaine.
• L'équipement de distribution d'énergie doit être correctement sélectionné pour l'application et installé/entretenu par un personnel compétent.

 

2.4 Précautions de sécurité avant l'installation

• Mettez le transformateur hors tension à partir d'une source distante en amont avant de commencer les travaux.
• Mettez tous les circuits à la terre avant d’effectuer une connexion au transformateur.
• Utilisez un bâton chauffant pour faire fonctionner l'équipement de coupure de charge du transformateur. Vérifiez les tensions aux bornes après le fonctionnement.

 

 

 

 

 

 

 

3.1 Documentation et vérification

À la réception d'un transformateur, rassemblez tous les documents liés à l'expédition, y compris les documents d'expédition, les dessins et autres données appropriées pour le déchargement et l'utilisation. Vérifiez-l'équipement avec le connaissement. Vérifiez que les spécifications de la plaque signalétique correspondent aux spécifications de la commande, y compris la valeur nominale en kVA, les tensions nominales haute- et basse- et l'impédance.

 

3.2 Inspection externe

Avant de décharger le transformateur, effectuez une inspection approfondie :

• Assurez-vous que toutes les pièces répertoriées sur le connaissement sont présentes.
• Inspectez l’extérieur de l’appareil pour détecter tout signe de dommage externe pendant le transport.
• Inspectez l’enregistreur d’impact, le cas échéant.
• Recherchez des signes de fuite de liquide sur le réservoir, les vannes ou les ensembles de refroidissement.
• Vérifiez les bagues endommagées.
• Effectuez un test de pression du réservoir si l’appareil indique zéro sur le manomètre.
• Assurez-vous que les spécifications de la plaque signalétique-y compris le KVA, la haute-tension nominale, la basse-tension nominale et l'impédance-correspondent aux spécifications de la commande donnée.

Si des dommages sont détectés ou des pénuries sont constatées, notez une brève description sur la facture de transport. Les transformateurs sont généralement expédiés FOB au point de fabrication, et il incombe au client de déposer une réclamation auprès du transporteur. Si le transformateur a été expédié FOB destination, informez votre représentant d'usine.

 

3.3 Vérification de la pression

Le manomètre du réservoir doit indiquer une pression positive ou négative à la réception. Au fil du temps, une pression croissante ou décroissante indique que le réservoir est correctement scellé. Si le manomètre indique une pression nulle constante, le réservoir peut avoir une fuite. Dans de tels cas, vérifiez immédiatement l'étanchéité du réservoir et des soupapes de pression.

 

 

 

 

 

 

 

 

4.1 Levage et gréage

Utilisez une grue pour soulever les transformateurs du poste. Des crochets de levage sont fournis près du haut du réservoir du transformateur-ce sont les seuls points de connexion à utiliser pour le levage. Soulever le transformateur depuis tout autre point du transformateur est dangereux.

Exigences clés en matière de levage :

• Ne permettez pas plus de 15 degrés d’inclinaison par rapport à l’orientation verticale.
• Les angles de traction des câbles ne doivent pas dépasser 30 degrés par rapport à la verticale. Utilisez des barres d'écartement pour maintenir les élingues de levage presque verticales afin de réduire le risque de déformation du réservoir ou d'endommagement de la peinture.
• Ne passez jamais les sangles de levage d’un crochet de levage à un autre. Une sangle ou une chaîne doit être désignée pour chaque crochet.
• Ne soulevez pas le transformateur avec un chariot élévateur car la stabilisation du poids peut présenter un risque pour la sécurité.
• Ne fixez pas les câbles de levage aux radiateurs ou à tout autre endroit de l'équipement.
• Vérifiez le poids du transformateur comme indiqué sur la plaque signalétique avant de le soulever.

 

4.2 Vérins, débardages et rouleaux

Si le transformateur ne peut pas être soulevé par une grue, il peut être glissé ou déplacé avec des rouleaux :

• Utilisez uniquement les patins de levage fournis sur le réservoir. N'utilisez pas de radiateurs ou toute autre partie du transformateur pour mettre le transformateur en place, car cela pourrait entraîner des dommages permanents au transformateur et des fuites d'huile.
• Assurez-vous qu'au moins deux crics sont utilisés et que deux coins adjacents sont relevés simultanément et uniformément pour éviter de déformer la base.
• Les crics ne peuvent être placés qu'aux coins de la base du transformateur -jamais sous les refroidisseurs, les vannes ou les pièces en tôle.
• Lorsque vous utilisez des rouleaux, utilisez-en autant que nécessaire pour répartir le poids uniformément. La taille du rouleau doit être capable de supporter le poids du transformateur.
• Pour tirer, attachez les lignes de traction aux trous de la base à chaque extrémité du transformateur. N'attachez pas de lignes de traction aux moulures ou à d'autres pièces en tôle.

 

4.3 Considérations particulières relatives à la manipulation

Des précautions supplémentaires doivent être prises lors de la manipulation des transformateurs à des températures ambiantes inférieures à 0 degré (32 degrés F). Dans de telles conditions, les fluides isolants des transformateurs peuvent avoir une viscosité accrue, ce qui peut affecter la manipulation et les opérations ultérieures.

 

 

 

 

 

 

 

 

5.1 Stockage-à court terme (90 jours ou moins)

Dans la mesure du possible, le transformateur doit être stocké à son emplacement permanent. Pour le stockage à court-terme :

• Stockez les transformateurs dans un endroit propre, sec et sécurisé.
• L'installation de stockage ne doit pas subir de changements radicaux de température.
• Vérifiez la rigidité diélectrique du fluide isolant.
• Stockez le transformateur horizontalement, sans dépasser 4 degrés d'inclinaison.
• Le transformateur ne doit pas être stocké en présence de gaz corrosifs (par exemple, le chlore).

 

5.2 Stockage à long-terme (plus de 90 jours)

Pour un stockage dépassant 90 jours, effectuez des inspections périodiques pour vous assurer que l'équipement reste en bon état :

• Inspecter les revêtements de protection sur les bagues ; remplacez-les s’ils sont endommagés.
• Enregistrez les relevés de niveau de liquide-et de pression/vide.
• Mesurer et enregistrer la température de l'air ambiant.
• Pour les unités équipées d'une couverture d'azote sèche, vérifiez et remplacez les sachets déshydratants dans les armoires de commande et les chambres de l'aérogare pendant les intervalles de maintenance réguliers.

 

5.3 Précautions de stockage

• Ne stockez jamais un transformateur sur des prises ou un blocage temporaire.
• Ne stockez jamais le transformateur sur des rouleaux.
• Ne stockez jamais une sous-station à proximité de zones très humides, présentant des niveaux de sel ou de gaz corrosifs dans l'air.
• Les surfaces extérieures du transformateur doivent être entretenues contre la rouille et la corrosion.
• Pour les radiateurs amovibles stockés séparément, les ouvertures des radiateurs sont expédiées avec des capuchons de protection temporaires. Assurez-vous que ces capuchons de protection sont scellés avant le stockage. Ne stockez jamais les radiateurs sur le sol ou dans un endroit où ils peuvent être mouillés.

Avant de mettre en service un transformateur après un stockage prolongé, vérifier les ventilateurs, les circuits d'alarme et de contrôle ainsi que la rigidité diélectrique du liquide isolant.

 

 

 

 

 

 

 

6.1 Emplacement d'installation et fondation

Le transformateur doit être situé sur une dalle de béton suffisamment résistante pour supporter le poids de l'unité, comme indiqué sur la plaque signalétique. Une bonne préparation du site est essentielle pour la longévité du transformateur.-un site bien-préparé peut prolonger la durée de vie d'un transformateur jusqu'à 25 %.

Exigences d'installation :

• Le tampon doit être de niveau, lisse, plat et de taille correcte pour couvrir l'ouverture du compartiment. Aucun espace n'est autorisé entre le compartiment et le coussin.
• Le transformateur doit affleurer la surface horizontale du socle. Montez solidement le transformateur sur le socle.
• Le transformateur doit être installé de telle sorte qu'il ne soit pas incliné de plus de 4 degrés. Lorsqu'ils sont inclinés de plus de 4 degrés, le câblage interne, les fusibles, les interrupteurs, le noyau et les bobines peuvent ne pas rester complètement immergés dans le fluide diélectrique, ce qui peut provoquer une défaillance diélectrique ou des problèmes de refroidissement entraînant une surchauffe et une durée de vie réduite.
• Il doit y avoir un dégagement minimum de 2 pieds (environ 600 mm) autour du périmètre du transformateur.
• Pour les installations intérieures, les entrées d’air ambiant doivent être situées au niveau du sol avec des sorties aussi hautes que possible. Prévoyez environ 20 pieds carrés de surface d'entrée et de sortie pour 1 000 kVA de capacité du transformateur. Si le système de ventilation est réglable, il doit être verrouillé en position ouverte en permanence pour éviter toute surchauffe en cas d'erreur de l'opérateur.
• L'installation dans des environnements corrosifs contenant des sels ou des produits chimiques doit être évitée, car ceux-ci provoquent une dégradation de la peinture protectrice et conduisent à la corrosion de l'acier doux.

Ces transformateurs de sous-station sont conçus pour fonctionner à des altitudes allant jusqu'à 3 300 pieds (environ 1 000 mètres) à une température ambiante moyenne de 30 degrés et une température ambiante maximale de 40 degrés, sauf indication contraire. Contactez le fabricant avant d'utiliser un transformateur standard à des altitudes plus élevées.

 

6.2 Mise à la terre

Mettez le transformateur à la terre de manière permanente conformément aux normes locales et nationales. Une mise à la terre à faible résistance-sûre et efficace est essentielle pour la protection :

• Connectez un câble de terre épais au plot de terre situé au fond du réservoir.
• Si le transformateur est conçu pour fonctionner dans un système neutre solidement mis à la terre, la connexion neutre doit être solidement et définitivement mise à la terre avec une résistance minimale.
• Assurez-vous qu'une connexion à la terre à faible-impédance appropriée est établie à tout moment.

OSHA 29 CFR 1910.269(l)(11) exige que les parties métalliques de l'équipement non-transportant du courant- (telles que les boîtiers de transformateur) soient traitées comme étant sous tension à la tension la plus élevée à laquelle elles sont exposées, à moins que l'employeur n'inspecte l'installation et détermine que ces pièces sont correctement mises à la terre avant le début des travaux.

 

6.3 Connexions haute-tension

Les câbles haute tension-pour des valeurs nominales de 2,4 kV et plus sont normalement amenés à travers la paroi du réservoir à l'aide de traversées en résine époxy ou en porcelaine.

Exigences de connexion :

• Utilisez uniquement des connexions flexibles aux bornes à traversées pour éviter une charge mécanique excessive.
• N'utilisez jamais de bague comme élément structurel pour supporter d'autres pièces-transportant du courant.
• Toutes les connexions doivent être serrées de manière appropriée pour éviter une surchauffe ou une défaillance de connexion. Reportez-vous aux tableaux de couple du fabricant pour les valeurs spécifiques.
• Assurez-vous que les surfaces de contact des connecteurs sont exemptes de bavures et de débris.
• Évitez les contraintes excessives en porte-à-faux dues au poids élevé des câbles sur les traversées et les barres omnibus haute- et basse-tension. Une contrainte excessive en porte-à-faux peut entraîner une défaillance de la traversée et une fuite de fluide diélectrique.
• Les parafoudres de calibre approprié doivent être situés aussi près que possible des terminaisons du transformateur.

 

6.4 Connexions basse-tension

Dans la plupart des cas, les unités de sous-station seront équipées de cosses. Connectez les câbles au bas de ces bagues pour réduire la contrainte en porte-à-faux susceptible d'endommager la bague. Le nombre de connecteurs flexibles doit être déterminé par le courant nominal du transformateur, et non par le courant nominal de la barre omnibus.

 

6.5 Exigences générales de connexion

Toutes les connexions doivent être effectuées sans exercer de contrainte excessive sur les bornes à traversées. Les conducteurs doivent être solidement fixés en place et correctement soutenus, en tenant compte de la dilatation et de la contraction. Les connexions des prises doivent être modifiées UNIQUEMENT lorsque les circuits haute-tension et basse-tension sont complètement hors tension-. Vérifiez en toute sécurité qu’aucune tension n’est présente aux bornes avant de continuer.

Les transformateurs équipés de borniers internes sont normalement expédiés avec la tension la plus élevée connectée, sauf indication contraire du client.

Lorsque les contacts ou les commandes d'alarme sont fournis avec des accessoires de transformateur, un boîtier de connexion peut être fourni pour faciliter la terminaison du câble ou du conduit client.

 

6.6 Fluide diélectrique

Le transformateur est soigneusement séché en usine et expédié rempli de fluide isolant (huile minérale, fluide ester naturel ou autre diélectrique approuvé) jusqu'au niveau correct. Le fluide diélectrique doit avoir une rigidité diélectrique minimale de 30 kV à l'état neuf, testé conformément à la norme ASTM D-877.

Les types de fluides isolants généralement utilisés comprennent :

• Huile minérale: L'huile de transformateur la plus largement utilisée, offrant une rigidité diélectrique élevée (30 à 50 kV) et une bonne dissipation thermique, mais avec une inflammabilité et des problèmes environnementaux plus élevés.
• Fluide Ester Naturel : Un diélectrique à base végétale-biodégradable, non-toxique et résistant au feu-, offrant une plus grande tolérance à l'humidité et un taux d'oxydation plus lent.

Niveaux : La température normale de fonctionnement du fluide diélectrique est généralement de 25 degrés. Évitez de mettre sous tension à basse température où le niveau de liquide peut exposer des composants internes critiques. Faites fonctionner l'appareil uniquement dans les limites spécifiées sur la plaque signalétique.

 

6.7 Pression du transformateur

Le transformateur est expédié avec une pression positive d'environ +2 à +3 PSIG d'azote sec depuis l'usine au niveau de la mer. En raison des changements de température et d'altitude, la pression peut varier considérablement à la livraison.

Considérations importantes sur la pression :

• Le transformateur doit être mis à l'air libre avant d'être mis en service uniquement en cas de surpression.
• Le niveau d'huile baissera d'environ 1/2 pouce pour chaque baisse de température de 10 degrés - cela entraînera souvent un léger vide dans le réservoir et c'est normal.
• Ne laissez pas le réservoir dépasser plus de 3 PSIG de vide (négatif 3 PSIG), car le réservoir se déformera. Ne laissez pas le réservoir dépasser une pression de plus de 5 PSIG. La distorsion du réservoir commence au-dessus d’une pression de 7 PSIG.
• Ne pas ajouter d'azote dans un transformateur froid pour le remettre en pression positive. Cela peut provoquer une surpression-et endommager le transformateur lorsque la température de l'huile atteint des niveaux normaux. La pression à une température d'huile de 25 degrés doit être comprise entre 0,5 et +1.0 PSIG.

Lors de la purge de la pression du transformateur, ouvrez la soupape de surpression. Ne purgez un transformateur que lorsque la température de l'huile est d'environ 25 degrés. Ne prélevez pas d'échantillon d'huile lorsque la pression du transformateur est inférieure à 0 PSI.

 

 

 

 

 

 

 

Avant de mettre le transformateur sous tension, une inspection préalable-complète doit être effectuée. Les inspections et tests avant-la mise sous tension doivent être effectués uniquement par des techniciens certifiés disposant de l'équipement de sécurité et de test approprié.

 

7.1 Inspections et tests requis

A. Test du rapport de transformation du transformateur (TTR) : Effectuez un test de rapport pour vérifier le rapport d'enroulement primaire-à-secondaire. Les tests TTR donnent une indication de l'état du transformateur en vérifiant le rapport des spires de l'enroulement haute -tension par rapport à l'enroulement basse-tension. Cela peut indiquer des circuits ouverts ou des connexions à haute -résistance.

B. Test de résistance d'isolation (Megger): Effectuez un test d'isolation de 1 000 volts pour mesurer la résistance de l'isolation entre les enroulements et de chaque enroulement à la terre. Ce test doit être effectué avant la mise en service du transformateur et à intervalles périodiques tout au long de son cycle de vie. Les isolateurs de bague doivent être propres et secs avant le test, car les débris et l'humidité peuvent affecter les lectures.

C. Paramètres du changeur de robinet: Assurez-vous que le changeur de prises est réglé sur le réglage de tension correct et que la vis de réglage est bien en place. Ne faites jamais fonctionner un changeur de prises sur un transformateur sous tension.

D. Paramètres des commutateurs série/multiple ou triangle/étoile: S'il est équipé d'un interrupteur triangle/étoile, assurez-vous qu'il est réglé sur la bonne position. Les deux interrupteurs sont conçus pour-un fonctionnement hors tension uniquement.

E. Mise à la terre : Vérifiez que le transformateur dispose d'une connexion de mise à la terre solide à faible-impédance.

F. Connexions boulonnées: Vérifiez que toutes les connexions boulonnées sont serrées conformément au tableau de couple du fabricant. Pour les transformateurs de sous-station typiques, les pinces de montage des bagues : les pinces à bagues en fonte d'aluminium à 4-trous nécessitent 70 à 80 po-lb ; les colliers de serrage à deux-trous nécessitent 55 à 65 po-lb ; la quincaillerie du couvercle doit être serrée à environ 25 pi-lb.

G. Niveau de liquide diélectrique: Vérifiez que le transformateur est correctement rempli en inspectant la jauge de niveau de liquide ou la jauge visuelle. L'indicateur de niveau de liquide doit se situer entre les repères « Haut » et « Bas » sur la jauge. Pour les transformateurs sans niveau de liquide ni jauge visuelle, vérifiez le niveau de liquide en retirant le bouchon au niveau de 25 degrés. Ne retirez pas le bouchon de niveau d'huile lorsque l'huile du transformateur est supérieure à 40 degrés.

H. Transformateurs de courant: S'ils sont équipés de transformateurs de courant (TC), les câbles de TC associés doivent être connectés à la charge de mesure ou aux relais avec la charge appropriée. Si les fils CT ne sont pas connectés à une charge de mesure, ils doivent être court-circuités et mis à la terre avant la mise sous tension du transformateur.

I. Câblage de commande pour accessoires: Vérifiez que tous les fils de commande sont connectés et fonctionnels.

J. Détecteur de défauts internes (si équipé): Si le transformateur est équipé d'un détecteur de défauts internes (IFD), le verrou de transport doit être retiré avant la mise sous tension. Tournez le verrou d'expédition (pièce extérieure rouge) de 90 degrés dans le sens inverse des aiguilles d'une montre pour le retirer.

K. Accessoires : Vérifiez la fonctionnalité de tous les accessoires avec ou sans contacts, y compris les dispositifs de décompression, les jauges de température, les jauges de niveau de liquide et les manomètres-à vide.

L. Inspection externe du réservoir: Assurez-vous que le trou de main du transformateur est fermé et que tous les couvercles de protection sont installés. Assurez-vous que les couvercles de trou d’homme sont bien boulonnés et que le dispositif de décompression mécanique est réinitialisé.

M. Inspection de dédouanement: Assurez-vous que toutes les connexions de ligne maintiennent les dégagements appropriés conformément aux normes applicables.

N. Ventilateurs: Le cas échéant, assurez-vous que les ventilateurs tournent librement et sont opérationnels. Pour les ventilateurs, vérifiez toujours avant la mise sous tension qu'ils tournent librement.

O. Vannes de radiateur : S'il est fourni avec des radiateurs amovibles, assurez-vous que toutes les vannes des radiateurs sont OUVERTES au moment de la pré-mise sous tension. Le fait de ne pas ouvrir les vannes endommagera le transformateur par surchauffe.

P. Bagues: Nettoyez soigneusement les bagues et assurez-vous qu'il n'y a pas de fissures ou d'autres dommages. Vérifiez que les surfaces de contact sont exemptes de bavures et de débris.

 

7.2 Sécurité générale avant-mise sous tension

• NE PAS mettre sous tension sans avoir effectué-des inspections et des tests préalables à la mise sous tension.
• NE PAS mettre sous tension sans nettoyer les bagues.
• NE JAMAIS faire fonctionner le transformateur au-delà des valeurs nominales indiquées sur la plaque signalétique.
• Assurez-vous que la température du fluide diélectrique n'est pas inférieure à la limite spécifiée par le fabricant pour les opérations de démarrage à froid (généralement -20 degrés pour l'huile minérale, 0 degré pour le fluide R-Temp ou -10 degrés pour le fluide ester naturel).

Si vous effectuez un test à très basse fréquence (VLF), ne dépassez pas 115 % de la tension nominale du transformateur pendant une durée de 30 minutes. N'effectuez pas le test avec l'interrupteur du transformateur en position fermée. Assurez-vous que les parafoudres, le cas échéant, sont déconnectés avant de commencer le test.

 

 

 

 

 

 

 

 

8.1 Vérifications finales avant-mise sous tension

Confirmez les points suivants avant la mise sous tension :

• Toutes les connexions externes ont été correctement réalisées (phasage des connexions aux bornes, etc.)
• Toutes les connexions sont serrées et sécurisées
• Tous les circuits de contact accessoires sont opérationnels
• Il n'y a aucune trace d'humidité
• Toutes les connexions boulonnées sont serrées
• Aucun outil ou autre objet n'est laissé sur le dessus du transformateur ou à l'intérieur d'une enceinte.
• Le niveau de liquide est correct
• Le transformateur maintient une pression positive
• La rigidité diélectrique du liquide isolant répond aux exigences (minimum 26 kV, avec un fluide neuf à 30 kV ou plus)
• Les connexions neutre et terre ont été correctement effectuées
• Tous les capots de protection sont fermés et boulonnés

 

8.2 Vérification après-mise sous tension

Après avoir mis le transformateur sous tension mais avant le chargement, vérifier les points suivants :

A. Vérification de la tension: Avant de charger le transformateur, vérifiez que la tension de sortie secondaire est correcte. Utilisez un voltmètre CA pour mesurer la tension et confirmer qu'elle correspond aux tensions secondaires comme indiqué sur la plaque signalétique.

B. Fuites: Faites le tour du transformateur et examinez attentivement toute fuite. Si une fuite est détectée,- mettez le transformateur hors tension et corrigez-le immédiatement.

C. Opération: Vérifiez après le chargement qu'aucune anomalie n'est observée telle qu'un excès de bruit, de vibration ou d'échauffement. Le transformateur produira un bourdonnement en fonctionnement normal. Si des bruits extrêmes ou irréguliers sont observés, enquêtez immédiatement.

D. Jauges: Vérifiez que la jauge de niveau de liquide et la jauge de température indiquent les niveaux et températures corrects sous charge.

E. Vannes de radiateur: Pour les transformateurs avec radiateurs amovibles, vérifiez à nouveau que toutes les vannes des radiateurs sont OUVERTES.

 

 

 

 

 

 

9.1 Conditions normales de fonctionnement

Les transformateurs doivent fonctionner uniquement aux valeurs nominales spécifiées sur la plaque signalétique du transformateur. Un fonctionnement prolongé en surcharge réduira considérablement la durée de vie prévue d'un transformateur rempli d'huile minérale-.

Inspectez régulièrement toutes les jauges pendant le fonctionnement. Le niveau de liquide doit rester normal, compte tenu des effets de la température. Des périodes prolongées de pression nulle pourraient indiquer une fuite de gaz et devraient faire l’objet d’une enquête. La température du liquide ne doit pas dépasser la valeur de conception indiquée sur la plaque signalétique plus la température ambiante.

 

9.2 Opérations de commutation

Interrupteurs-sectionneurs : Ces interrupteurs peuvent UNIQUEMENT être actionnés en attachant un outil de ligne directe-à la poignée à crochet externe et en les tournant vers la position "ON" ou "OFF". Lorsque la température du liquide isolant est inférieure à -20 degrés pour l'huile de transformateur conventionnelle ou à -10 degrés pour l'huile végétale, les accessoires de rupture de charge sous -huile ne doivent pas être utilisés pour faire ou défaire une charge. Au lieu de cela, coupez l'alimentation du transformateur à partir d'une source distante en amont avant de l'utiliser sous des dispositifs coupe-charge d'huile.

 

9.3 Surveillance et inspections périodiques

Des inspections périodiques doivent être effectuées pendant que le transformateur est en service :

Inspection externe: Vérifiez périodiquement l'état de la peinture et de la finition, en particulier lorsqu'ils sont exposés à des conditions atmosphériques défavorables. En cas d'altération, nettoyez soigneusement le réservoir, essuyez tout liquide isolant renversé et repeignez avec une peinture approuvée. Inspectez et serrez de temps en temps tous les joints boulonnés et vérifiez s'il y a des fuites.

Inspections des jauges: Inspectez régulièrement toutes les jauges. Documentez les lectures, y compris la température ambiante et la charge du transformateur.

Tâches de maintenance annuelle: Les éléments suivants doivent être inspectés chaque année :

• Niveau de fluide diélectrique: Vérifier la jauge de niveau de fluide diélectrique. Si le niveau est inférieur au niveau nominal, recherchez des signes de fuite.
• Température du fluide: Vérifiez la jauge de température du liquide pour une température élevée. Comparez la température à des unités similaires.
• Bagues: Vérifiez l'état des traversées HT et BT pour déceler de la saleté, des bris, des dommages causés par la chaleur ou un contournement.
• Soupape de surpression: Vérifiez la saleté, les débris et le bon fonctionnement.
• Parafoudres: Vérifiez l'absence de dommages et vérifiez que la connexion à la terre est intacte.
• Fusibles et connexions: Pour les fusibles à baïonnette, vérifier la présence de fluide ; pour les connexions de câbles, vérifiez les signes de surchauffe.

 

 

 

 

 

 

 

10.1 Tests périodiques

Les tests et inspections suivants sont recommandés pour l’entretien d’un transformateur de sous-station :

• Lectures de jauge: Mesurez et enregistrez les lectures de la jauge, la température ambiante et la charge du transformateur un mois après la mise sous tension, puis chaque année par la suite. Tenir un journal des valeurs de test pour déterminer quand un service de reconditionnement ou de réapprovisionnement est requis.
• Câblage de commande: Assurez-vous que l’isolation du câblage de commande est en bon état et que les joints d’étanchéité sont intacts. Comparez la tension de l'alimentation de commande à la tension indiquée sur le schéma de câblage.
• Peinture: Inspectez chaque année la finition de la peinture du transformateur pour déceler les dommages causés par les intempéries et la rouille. Réparez tout dommage à la peinture constaté.
• Isolateurs de bague: Inspectez chaque année les traversées de l’unité et les isolateurs du parafoudre. Nettoyer les surfaces lorsque le transformateur n'est pas sous tension.

 

10.2 Échantillonnage du liquide isolant

Des échantillons de liquide doivent être prélevés périodiquement et analysés. Il est recommandé de prélever un échantillon dans la semaine suivant la mise sous tension, puis annuellement.

Procédure d'échantillonnage appropriée :

• Les échantillons doivent être prélevés à partir de la vanne d'échantillonnage située au fond de la cuve du transformateur.
• La température du liquide doit être supérieure à la température de l'air ambiant pour éviter la condensation d'humidité sur le liquide.
• Utilisez des récipients propres et secs (généralement des bouteilles en verre à grand col).
• Ne laissez pas le liquide éclabousser dans le récipient de réception.-les éclaboussures peuvent introduire de l'air et de l'humidité.
• Rincez la bouteille trois fois avec le liquide à échantillonner.
• Lorsque vous prélevez des échantillons par le bas, prélevez suffisamment de liquide pour vous assurer que l'échantillon provient du fond du réservoir, et non du liquide stocké dans le tuyau d'échantillonnage (qui peut contenir de la condensation et des sédiments).
• Pour l'échantillonnage, un tuyau en métal ou sans-caoutchouc doit être utilisé, car l'huile libère le soufre du caoutchouc, ce qui peut être nocif pour les composants du transformateur.
• Testez la rigidité diélectrique conformément à la norme ASTM D-877. Si la rigidité diélectrique descend en dessous de 26 kV, le liquide doit être filtré jusqu'au test à 26 kV ou mieux.

 

10.3 Analyse des gaz dissous (DGA)

L'analyse des gaz dissous est un outil de diagnostic permettant d'évaluer l'état des transformateurs de puissance en quantifiant les gaz dissous dans l'huile isolante. Les méthodes d'interprétation pour DGA incluent IEEE C57.104, qui fournit des procédures détaillées pour évaluer l'état du transformateur à l'aide d'outils et de méthodes analytiques.

• Le guide de la DGA aborde :
• Théorie de la génération de gaz dans un transformateur
• Interprétation des résultats d'analyse des gaz dissous
• Procédures opérationnelles suggérées
• Diverses techniques de diagnostic
• Études de cas et exemples
• Critères et lignes directrices d'évaluation

Le guide IEEE C57.104 s'applique aux transformateurs immergés dans l'huile minérale en service--et est destiné à fournir à l'opérateur des informations utiles concernant l'état de fonctionnement de l'équipement.

 

10.4 Entretien des bagues

Les bagues doivent être remplacées uniquement lorsque cela est nécessaire. Des précautions doivent être prises pour éviter de fissurer la porcelaine ou d’endommager les surfaces. Les procédures de remplacement varient en fonction du type de bague :

Précautions générales avant les travaux de traversée:

• Mettez le transformateur hors tension-et mettez à la terre tous les circuits vers et depuis le transformateur.
• Verrouiller en position "ouverte" les sectionneurs des lignes d'alimentation vers et depuis le transformateur.
• Purger le réservoir à l'atmosphère jusqu'à ce que la pression soit nulle.
• Si la bague est en dessous du niveau de liquide, abaissez le niveau suffisamment pour éviter toute perte de liquide.

Retrait de la bague de type plomb:

• Dévissez et retirez le capuchon de la borne supérieure pour exposer l'extrémité du goujon fileté du câble de tirage.
• Fixez un fil de traction, un cordon ou une tige au goujon pour guider le fil à travers l'alésage de la bague.
• Retirez les écrous de serrage de la bague sur le réservoir pour libérer la plaque de serrage de montage.
• Retirez la bague, en guidant le conducteur du fil de traction et le goujon de borne à travers la base de la bague.

Exigences de remplacement:

• Les boulons de serrage doivent être serrés comme spécifié dans le tableau des couples de serrage du fabricant.
• Les joints sous la bride de montage de la bague et les joints supérieurs doivent être neufs ou en bon état.
• Les surfaces de contact des joints doivent être propres et lisses.
• Une fois terminé, testez la pression du transformateur.

 

10.5 Entretien des radiateurs (radiateurs amovibles)

Pour les transformateurs équipés de radiateurs amovibles, des procédures d'installation et de retrait appropriées doivent être suivies :

Montage:

• Déballez et vérifiez chaque radiateur. Retirez les brides aveugles et nettoyez les surfaces des joints.
• Avant de retirer les brides aveugles, assurez-vous que les papillons des gaz sont fermés (en haut et en bas).
• Montez les radiateurs un par un sur le réservoir avec le côté droit vers le haut (côté supérieur=anse de levage).
• Utilisez toujours des joints neufs. Serrez tous les boulons du papillon des gaz et resserrez-les après 24 heures.
• Montez des barres de renfort (le cas échéant) entre les radiateurs.
• Installez les ventilateurs (le cas échéant) et connectez les câbles de commande d'alimentation.

Remplissage:

• Ouvrez la vis-de ventilation située sur le dessus du radiateur.
• Ouvrir partiellement le papillon des gaz inférieur situé sur le réservoir.
• Lorsque de l'huile s'échappe de la vis-de ventilation, fermez immédiatement la vis-de ventilation.
• Ouvrir complètement les papillons supérieur et inférieur.

 

10.6 Remplissage après réparation

Une fois les réparations terminées, remplissez l'unité sous un petit vide de 3 PSIG (maximum) avec du fluide diélectrique sec jusqu'à un niveau de liquide de 25 degrés. Lorsqu'il est nécessaire d'ajouter ou de remplir le transformateur avec du fluide diélectrique, le travail doit être effectué dans un local propre et sec. Utilisez un -tuyau résistant à l'huile-jamais un tuyau en caoutchouc.

 

10.7 Entretien des finitions extérieures

Examinez l'état extérieur du transformateur à intervalles réguliers. En cas d'altération, nettoyez soigneusement la surface et repeignez avec une peinture durable de haute qualité, comme recommandé par le fabricant.

 

10.8 Pièces de rechange

Conservez un jeu de joints de rechange pour le trou d'homme et toutes les bagues de type joint-utilisées. D'autres pièces de rechange peuvent être commandées auprès du représentant de l'usine locale. Lorsque vous commandez des pièces ou demandez un service, fournissez une description complète de la pièce ou du problème ainsi que le numéro de série complet du transformateur, comme indiqué sur la plaque signalétique.

 

 

 

 

 

 

 

Les normes suivantes sont référencées tout au long de ce guide et doivent être consultées pour des informations détaillées :

Normes IEEE:

• IEEE C57.12.00 – Exigences générales pour les transformateurs de distribution, de puissance et de régulation immergés dans un liquide
• IEEE C57.12.34 – Exigences relatives aux transformateurs de distribution triphasés-montés sur socle-, auto-refroidis, triphasés
• IEEE C57.12.90 – Code de test pour les transformateurs de distribution, de puissance et de régulation immergés dans un liquide
• IEEE C57.94 – Pratique recommandée pour l'installation, l'exploitation et la maintenance des transformateurs de distribution et de puissance de type sec -
• IEEE C57.104 – Guide pour l'interprétation des gaz générés dans l'huile minérale-Transformateurs immergés
• IEEE C57.106 – Guide pour l'acceptation et la maintenance de l'huile isolante dans les équipements

Normes NEMA:

• NEMA TR 1 – Transformateurs, régulateurs et réacteurs

Normes ANSI/NETA:

• ANSI/NETA ATS – Norme pour les spécifications de tests d'acceptation pour les équipements et systèmes d'alimentation électrique
• ANSI/NETA MTS – Norme pour les spécifications de tests de maintenance pour les équipements et systèmes d'énergie électrique

Normes ASTM:

• ASTM D-877 – Méthode de test standard pour la tension de claquage diélectrique des liquides isolants utilisant des électrodes à disque
• ASTM D-923 – Pratiques standard pour l’échantillonnage de liquides isolants électriques

Normes de sécurité:

• OSHA 29 CFR 1910.269 – Production, transport et distribution d'énergie électrique
• NFPA 70E – Norme sur la sécurité électrique sur le lieu de travail
• Article 450 du NEC – Transformateurs et chambres fortes de transformateurs (y compris les attaches secondaires)

• Article 480 du NEC – Accumulateurs

 

 

 

 

 

 

 

 

Outre les transformateurs de sous-station, d’autres types de transformateurs sont largement utilisés dans les systèmes de transport et de distribution d’énergie. Chaque type a des exigences spécifiques en matière d'installation, de fonctionnement et de sécurité. Reportez-vous aux guides suivants pour une couverture complète des applications courantes de transformateur.

• Guide d'installation et d'utilisation du transformateur de puissance
• Guide d'installation et d'utilisation du transformateur monté sur poteau
• Guide d'installation et d'utilisation du transformateur monté sur socle
• Guide d'installation et d'utilisation du transformateur de type sec
• Guide d'installation et d'exploitation des sous-stations compactes

 

 

 

 

 

 

 

 

Une installation, une exploitation et une maintenance appropriées des transformateurs de sous-station sont essentielles pour garantir la fiabilité, la sécurité et les performances à long terme. En suivant les procédures décrites dans ce guide-depuis la réception et la manipulation initiales jusqu'à l'installation, les tests, la mise sous tension et la maintenance continue-les techniciens peuvent prolonger considérablement la durée de vie du transformateur tout en minimisant le risque de panne d'équipement et de blessures.

Points clés à retenir pour une gestion réussie des transformateurs :

• La sécurité avant tout- Suivez toujours toutes les normes de sécurité applicables (IEEE, NEMA, NEC, OSHA, NFPA). Ne faites jamais de compromis sur les protocoles de sécurité.
• Manipulation appropriée- Utilisez les points de levage désignés et maintenez un positionnement de niveau à moins de 4 degrés pendant l'installation.
• Inspection approfondie- Effectuez des tests complets de pré-mise sous tension, y compris le TTR, la résistance d'isolation, la qualité du fluide et les contrôles fonctionnels de tous les accessoires.
• Entretien régulier- Mettez en œuvre un calendrier annuel d'inspection et de tests, y compris l'analyse DGA et les tests de qualité des fluides.
• Documentation- Tenez des journaux des valeurs de test, des lectures de jauge et des activités de maintenance pour identifier les tendances et déterminer quand un reconditionnement est nécessaire.

Pour plus d’informations ou des questions techniques spécifiques, contactez le représentant d’usine du fabricant du transformateur.