RECOMMANDATIONS DE MAINTENANCE SUR TRANSFORMATEURS DE PUISSANCE JST transformateurs BY : G.D'Orival APPROBATION M.Donnadieu le : 18 / 11 / 2004 visa : VERIFICATION P.Colella le : 18 / 11 / 2004 visa : Mise à jour Modifications
Page 2/23 SOMMAIRE OBJET... 3 DOCUMENTS DE REFERENCE... 3 1 ENTRETIEN DES RADIATEURS / AERO-REFRIGERANTS / HYDRO-REFRIGERANTS...7 1.1 nettoyage...7 1.2 Groupe moto ventilateur / moto pompe...7 2 TRAVERSEES HT MT BT OU BOITE A CABLES...7 3 PARAFOUDRE...7 4 ASSECHEUR D'AIR...8 5 COMMUTATEUR HORS TENSION...8 6 CHANGEUR DE PRISES EN CHARGE...8 7 CONNEXIONS DE PUISSANCE...8 8 APPAREILLAGE DE SURVEILLANCE ET DE PROTECTION...9 9 ARMOIRES AUXILIAIRES...10 10 PIECES DE RECHANGE...10 11 ANALYSES D'HUILE...11 11.1 analyse physico chimique...11 11.2 analyse chromatographique des gaz dissous...12 11.3 Analyse des Furfurals...12 11.4 Analyses complémentaires...12 11.5 Suivi Traçabilité...12 12 TABLEAU DE SYNTHESE...13 STOCKAGE LONGUE DUREE... 15 CONTROLES AVANT MISE EN SERVICE... 18 ANALYSES DE QUELQUES PROBLEMES... 20
Page 3/23 OBJET Le but de ce document est d'établir des recommandations de maintenance pour des transformateurs de puissance. A cet effet, il liste les opérations de maintenance à réaliser et précise pour chacune leur contenu, conditions de réalisation et périodicité. Pour les équipements se référer en priorité aux notices de maintenances fournisseur jointes au dossier exploitant. DOCUMENTS DE REFERENCE Normes : Guide de maintenance et de surveillance des huiles minérales isolantes en service CEI 422 IEC 422 dans les matériel électrique Détermination de la tension de claquage à fréquence industrielle (rigidité diélectrique KV) CEI 60156 ASTM D877 et D1816 Guide pour l'interprétation de l'analyse des gaz dissous et des gaz libres CEI 60599 IEEE C57 104 Méthodes pour la détermination du 2 FURFURAL et de ses dérivés CEI 1198 ASTM D5837
Page 4/23 VISITES D INSPECTIONS
Page 5/23 1 Visites d inspection Mensuelle * Inspection visuelle et auditive des appareils en service pour mettre en évidence d'éventuelles anomalies telles que fuite, bruit, échauffement, encrassement. * Observations particulières : * des niveaux d'huile (conservateurs et assécheurs) * des bornes au niveau des joints, * des brides de raccordement entre circuits * des brides de raccordement des appareils (pompe de circulation, vannes, etc.) * des échangeurs, * des thermomètres. * Ecoutes particulières : * des moto ventilateurs, pompes de circulation, * bruits inhabituels issus du transformateur (cliquetis, grésillements, etc.) * Compteur de décharge des parafoudres * Relever le nombre de décharge, 2 Visites d inspection Annuelle. - Inspection approfondie nécessitant la mise hors tension de l'appareil. * Etat général du transformateur : * traces de rouille, * manque de peinture, * état de la visserie, * état des chemins de câbles, * état des tuyauteries, * état du couvercle supérieur du transformateur. * Etat des accessoires Voir Chapitre Maintenance accessoires paragraphe 1 à 10 * Analyses d huile Voir Chapitre Maintenance accessoires paragraphe 11
Page 6/23 MAINTENANCE des ACCESSOIRES
Page 7/23 1 ENTRETIEN DES RADIATEURS / AERO-REFRIGERANTS / HYDRO-REFRIGERANTS Périodicité : annuelle 1.1 NETTOYAGE * Nettoyage par air ou eau sous pression selon recommandations du constructeur. * La date de réalisation sera choisie en fonction du phénomène prépondérant de pollution (pollen, sable, etc.) et de préférence avant les périodes de forte chaleur. 1.2 GROUPE MOTO VENTILATEUR / MOTO POMPE Suivant recommandations du constructeur 2 TRAVERSEES HT MT BT OU BOITE A CABLES Périodicité : annuelle Vérification du niveau d'huile sur les traversées HT. Vérification de la propreté. Vérification de la non présence de cassures ou d'impact sur les ailettes. Vérification de l'étanchéité huile. Vérification de l'étanchéité des boîtes à câbles. 3 PARAFOUDRE Périodicité : Mensuelle Relevé de l enregistrement des compteurs de décharge Périodicité : annuelle Vérification de la propreté de la traversée Vérification de la connexion HT Vérification de la liaison mise à la terre
Page 8/23 4 ASSECHEUR D'AIR Périodicité : annuelle ou plus selon coloration. - Remplacement des charges de silicagel. - Vérification niveau d'huile dans assécheur. 5 COMMUTATEUR HORS TENSION Périodicité : annuelle * Manœuvre du commutateur hors tension sur toutes ses positions. * Nota : Cependant si le commutateur n'a pas été manœuvré depuis plusieurs années, il est préférable de ne pas le faire à titre préventif, les risques de dysfonctionnement étant alors plus importants que le bénéfice. 6 CHANGEUR DE PRISES EN CHARGE Périodicité : annuelle * Manœuvre du régleur sur l'ensemble de la plage pour vérifier le passage correct des gradins. Mesure du temps de passage. * Contrôle des sécurités et de l'appareillage suivant recommandation constructeur. * Analyses d'huile (physico-chimique et chromatographique). * Toutes les 50 000 manœuvres (ou 5 ans), révision complète du régleur avec échange des pièces suivant besoin (contact, résistance de passage). Cette révision est réalisée sur site par un représentant du constructeur. La périodicité peut être portée à 100 000 manœuvres si le circuit est filtré en permanence. 7 CONNEXIONS DE PUISSANCE Périodicité : annuelle. * Inspection par thermographie des connexions haute et basse tensions de puissance pour mettre en évidence un échauffement anormal.
Page 9/23 * 8 APPAREILLAGE DE SURVEILLANCE ET DE PROTECTION Tout transformateur est équipé de capteur et appareillage permettant de détecter tout défaut grave et/ou de protéger contre les conséquences éventuelles d'un défaut. Ces capteurs provoquent une signalisation et/ou commandent le disjoncteur amont. Ces organes de protection sont principalement : Seuil alarme Seuil déclenchement Transformateur - Buchholz X X - Température excessive X X - Circulation d'huile X - Défaut ventilation X - Niveau d'huile bas X X - Soupape de surpression X X Partie régleur en charge - RS2000 (ou 2001) X - Temps passage trop long entre gradin X - Défaut moteur de commande X X Chacun de ces systèmes de détection doit être contrôlé une fois par an. Ce contrôle doit être réalisé en utilisant la fonction " test ou local " quand elle existe, par simulation (coupure alimentation auxiliaire électrique) pour les défauts tels que défaut circulation d'huile, défaut ventilation, défaut moteur de commande pour régleur en charge ou par vérification en vraie grandeur des sondes de température (thermostat). Ces vérifications doivent être complétées par des essais de vérification des ordres de déclenchement du disjoncteur contrôlant l'alimentation du transformateur.
Page 10/23 9 ARMOIRES AUXILIAIRES Périodicité = annuelle. Les armoires auxiliaires ou de regroupement contiennent du matériel électrique. Ce matériel électrique doit faire l'objet d'une inspection visuelle en observant les points suivants : Echauffements anormaux des relais, des borniers, des câbles. Etat des mises à la terre des câbles. Contrôler le maintien des câbles dans les presses étoupes. Fonctionnement du chauffage et de son thermostat, de la ventilation ou de la climatisation. De plus, l'état général de l'armoire est à vérifier. Contrôler la non présence de nids d'insectes au lieu des ouies d'aération. Contrôler l'état du joint d'étanchéité de la porte de l'armoire. Etat de l'avancement de la corrosion. Etat de la mise à la terre de l'armoire elle-même sur le réseau général de terre. 10 PIECES DE RECHANGE Périodicité = annuelle. Vérification des pièces de rechange et maintien des listes à jour : type de pièces, n de série, date de stockage et péremption, Etat de la pièce et du conditionnement.
Page 11/23 11 ANALYSES D'HUILE Périodicité : annuelle. Les analyses d'huile constituent l'outil principal de diagnostic de l'état d'un transformateur. Les résultats doivent être interprétés : en valeur absolue, en tendance, en fonction du type de transformateur, en fonction de son régime de service, en fonction de son type de construction et des matériaux employés. L'interprétation des résultats peut donc s'avérer délicate, en particulier dès lors que des seuils limites sont atteints et elle doit être considérée comme du travail de spécialiste. De ce fait, la réalisation des analyses et leur interprétation seront confiées si possible au constructeur de l'appareil, qui parmi les spécialistes, est celui qui dispose du plus grand nombre d'information sur l'équipement. Nous proposons la fourniture des équipements et modes opératoires pour réaliser les prélèvements dans les meilleures conditions 11.1 ANALYSE PHYSICO CHIMIQUE - Prélèvement d'échantillons d'huile et réalisation des mesures et analyses suivantes :. rigidité diélectrique. teneur en eau. colorimétrie. indice d'acidité * Le prélèvement peut être réalisé par du personnel du site ou par un représentant du laboratoire d'analyse suivant la procédure du laboratoire et avec le matériel approprié. * Il est réalisé, le matériel étant de préférence en service, le plus rapidement possible après la mise hors tension. La température d'huile au moment du prélèvement doit être notée. * Il est recommandé de confier les analyses d huile au laboratoire du constructeur du transformateur qui doit formuler ses recommandations. * Nota : La périodicité peut être réduite si une des grandeurs s'approche des seuils limites admissibles. * Interprétation et action : se conformer à la norme CEI 422 et si possible aux commentaires du laboratoire du constructeur.
Page 12/23 11.2 ANALYSE CHROMATOGRAPHIQUE DES GAZ DISSOUS * Périodicité : annuelle, * Prélèvement d'échantillons d'huile et réalisation de l'analyse par chromatographie en phase gazeuse de la teneur en gaz dissous. * Cette périodicité peut être réduite suivant les résultats obtenus. * Nota : sauf exceptions telles que boite à câbles ou compartiment régleur avec filtration en continu où la périodicité pourra être bi ou tri annuelle. * Interprétation et action: se conformer à la norme CEI 60599 et si possible aux recommandations du laboratoire du constructeur. 11.3 Analyse des Furfurals Périodicité : Tous les 2 ans pour les appareils anciens et/ou très sollicités, A réaliser : * sur les appareils anciens (> 10 ans), * sur les appareils très sollicités (régime de surcharge fréquent, fonctionnement à température d'huile élevée), * sur les appareils présentant des teneurs en eau élevées et/ou des points chauds haute température. Interprétation et action selon norme CEI 1198 et si possible aux recommandations du laboratoire du constructeur. 11.4 Analyses complémentaires Des analyses complémentaires peuvent être jugées nécessaires au vu des résultats des analyses physico-chimiques et chromatographiques pour affiner un diagnostic. Il est recommandé de les faire réaliser par le laboratoire du constructeur. Il peut s'agir : d'analyse de sédiment (en cas de boue) d'analyse des métaux (point chaud haute température) comptage de particule (pour transformateur > 400 KV) etc 11.5 Suivi Traçabilité Les rapports d'analyse des laboratoires seront archivés. Il est recommandé de les communiquer pour information au constructeur.
Page 13/23 12 TABLEAU DE SYNTHESE - Visite d'inspection Nature travaux et contrôle Moyen Périodicité. Détection des fuites, bruits anormaux, échauffements Visuel ou auditif Mensuelle. Surveillance des niveaux Visuel Mensuelle - Entretien des radiateurs aéroréfrigérants et hydroréfrigérants. Nettoyage des échangeurs Air ou eau sous pression Annuelle. Nettoyage du faisceau Mécanique ou chimique Annuelle. Moto ventilateur Contrôle vibrations Sur défaut - Entretien des traversées HT-MT-BT et Parafoudre Contrôle visuel Annuelle - Entretien de l'armoire électrique des auxiliaires Contrôle visuel Annuelle - Entretien des assécheurs d'air Remplacement Silicagel Annuelle - Analyses de l'huile diélectrique a) Physico-chimique Prélèvement Annuelle b) Analyse des gaz dissous... (chromatographie) Prélèvement puis transmission au laboratoire spécialisé Annuelle c) Détection du furfural et de ses dérives Prélèvement puis transmission au laboratoire 2 ans - Manœuvre du commutateur hors tension Manuel Annuelle - Changeur de prises en charge. Analyse d'huile Annuelle. Contrôle du fonctionnement et sécurités Annuelle. Révision complète du régleur avec échange des pièces Constructeur 50 000 manœuvres ou 5 ans ;100 000 manœuvres si le circuit est filtré en permanence - Contrôle des connexions haute et basse tensions Thermographie Annuelle - Protections transformateurs Annuelle. Thermostats Annuelle. Buchholz. Relais RS 2000 ou 2001 Annuelle Annuelle
Page 14/23 Nature travaux et contrôle Moyen Périodicité. Contrôle circulation d'huile Annuelle. Niveau d'huile Mensuel. Circuits de refroidissement Annuelle. Colmatage filtre Annuelle. Pompe régleur Annuelle - Autres travaux d'entretien. Traitement d'huile Suivant analyse. Changement d'huile Suivant analyse. Peinture cuve et tuyauterie Retouches annuelles
Page 15/23 STOCKAGE LONGUE DUREE
Page 16/23-1 STOCKAGE DES TRANSFORMATEURS ENTIEREMENT EQUIPES 1 Surveillance Armoire des auxiliaires - Alimentation électrique des armoires - Alimentation électrique des résistances de chauffe des armoires Circuit réfrigération Périodicité : mensuelle - Faire tourner les groupes moto pompes (15 mn) - Faire tourner les moto ventilateurs (15 mn) - Vérifier les niveaux d'huile des conservateurs transfo, régleur et traversées - Vérifier la couleur du dessiccateur des assécheurs transfo et régleur - Vérification des armoires : état des composants, fonctionnement des résistances - Vérification état général peinture - Vérification absence fuite d huile Vérification du diélectrique Périodicité : annuelle - Teneur en eau 10 ppm - Rigidité diélectrique 70 kv CEI 422 -
Page 17/23 2 STOCKAGE des BALLONS SURMOULES (Isolation cellulosique) Les ballons doivent rester stocker dans l huile Teneur en eau de l huile 15 ppm maximum Remarque : Lors du montage du ballon déflecteur, vérifier que la teneur en eau de l huile de stockage est à 15 ppm et que le ballon déflecteur ne devra pas excéder une exposition de plus de 6 h à l air ambiant à 60% d humidité relative. Si ces 2 conditions ne sont pas respecter, il faudra en tenir compte lors du traitement final d huile du transformateur. Prolonger le cycle de traitement de 24 heures. ACCESSOIRES A stocker dans un lieu propre et sec suivant recommandations du fournisseur
Page 18/23 CONTROLES AVANT MISE EN SERVICE
Page 19/23 CONTROLES AVANT MISE EN SERVICE Opérations minimums à réaliser avant mise en exploitation d un transformateur de puissance Vérification de l'huile diélectrique ( réaliser analyses d huile ) Vérification du fonctionnement des auxiliaires ( contrôle avec schéma auxiliaire ) Système de réfrigération. ( attention au colmatage des aéro-refroidisseurs ) Echelonnement des démarrages. Protections transformateur et régleur. ( vérifier les seuils alarmes et déclenchement ) Transformateurs de courant.( vérification des connexions ). Nettoyage des porcelaines de traversée et réglage des éclateurs ( voir documents constructeurs ). Purge des traversées et vérification des niveaux de traversées. Purge des tuyauteries et des systèmes de réfrigération Passages des positions du changeur de prises et vérification de la cohérence entre armoire commande et régleur. S'assurer de la liaison de la cuve à la terre ou au dispositif de protection de masse.. Vérifier les niveaux d'huile conservateur. Vérifier l'état du matériau déshydratant et le niveau d'huile dans l'assécheur d'air.. Vérifier la position des vannes. Vérifier l'étanchéité de l'appareil. Vérification des contacts si installation gaz SF6 sur traversée Recommandations : Il est conseillé de renouveler les opérations de purge 2 fois après avoir fait fonctionner les pompes 10 minutes et après 20 minutes d attente.
Page 20/23 ANALYSES DE QUELQUES PROBLEMES
Transmission & Distribution Recommandation de Maintenance sur les Transformateurs de Puissance F.AQMEX017/01 21/22 Vous trouverez ci dessous de quelques problèmes les plus fréquents ainsi que les solutions à mettre en œuvre pour résoudre les problèmes. Etat du transformateur : hors tension Equipement Problème Cause Opération à effectuer contrôlé rencontré possible pour y remédier Niveau trop bas. Manque huile. Remplir après s être assuré de l absence de fuite jusqu'au niveau requis. Conservateur Fuite sur appareil. Reprendre l'étanchéité Changement de joint ou reprise de soudure. Niveau trop haut. Trop d'huile. Vidanger de l'huile jusqu'au niveau requis Après avoir vérifier la température du transformateur. Assécheur Couleur du grain vire au vert ou devient transluside Humidité air très élevée. Fuite du hublot de l'assécheur. Remplacer le silicagel. Remplacer le(s) joint(s) et serrer modérément. Humidité dans le conservateur. Traiter l'huile du conservateur et sécher le conservateur. Perte d'huile Réparer la fuite. Accumulation d'air. Purger tous les points hauts de l'appareil si accumulation d air Relais buchholz Alarme Ou déclenchement Accumulation de gaz dans la verrine. Vibrations violentes. 1 -.Prélever les gaz pour analyser dès que possible. Ne remettre sous tension qu après analyse des résultats. 2 -.Contrôler les niveaux et positions des vannes. 3 - Contrôler les connexions externes. 4 - Contrôler le mécanisme du relais buchholz. 5 -.Effectuer des mesures d'isolement, des rapports de transformation. 6 - Dégazer l'huile du transformateur. Traversée Echauffement des connexions. Raccordement desserré. Nettoyer correctement les connecteurs. Resserrer les connexions. Service Montages Extérieurs VA TECH JST Services
Transmission & Distribution Recommandation de Maintenance sur les Transformateurs de Puissance F.AQMEX017/01 22/22 Equipement Problème Cause Opération à effectuer contrôlé rencontré possible pour y remédier Traversées Baisse niveau huile. Porcelaine cassée. Pour traversée huile/sf6 Fuite sur traversée. Choc sur traversée Vibrations violentes. Contacts défaillants. Changer joint traversée. Refaire le niveau d'huile Changer la traversée.. Selon le cas, Réparation ou changement de la traversée. Vérifier les contacts de dépression et de surpression des manostats. Fuite SF6/huile. Trace d'huile. Température trop élevée. Vérifier l'état des joints et soufflets. Remplacer le cas échéant. Reprendre le réglage. Augmenter la réfrigération. Contrôler la traversée et le niveau de charge d'appareil. Jet d'huile par la soupape. Vibrations violentes Surpression d'huile dans la cuve. Vérifier que la tuyauterie assécheur et conservateur n'est pas obstruée. Soupape de surpression. Arc électrique interne. 1 -.Prélever les gaz pour analyser dès que possible. Ne remettre sous tension qu après analyse des résultats..2 -.Effectuer des mesures d'isolement, des rapports de transformation. Bruit anormal. Roulements abîmés. Remplacer les roulements. Moto-pompe Sens rotation inversé. Inverser 2 phases du moteur. Vérifier à nouveau le sens de rotation. Indicateur circulation d'huile Indicateur à l'arrêt. Pompe à l'arrêt. Rotation pompe inversée. Vérifier le fonctionnement de la pompe Vérifier relai thermique Inverser 2 phases du moteur. Vérifier à nouveau le sens de rotation. Service Montages Extérieurs VA TECH JST Services
Transmission & Distribution Recommandation de Maintenance sur les Transformateurs de Puissance F.AQMEX017/01 23/22 Equipement Problème Cause Opération à effectuer contrôlé rencontré possible pour y remédier Motoventilateur Bruit anormal. Roulements abîmés. Sens de rotation. Remplacer les roulements. Vérifier l absence d échauffement dans le bobinage moteur Inverser 2 phases du moteur. Vérifier à nouveau le sens de rotation. Frottement des pales. Nettoyer les pales. Vérifier équilibrage des pales. Aéroréfrigérant Refroidissement insuffisant. Echauffeme nt Encrassage des faisceaux de tubes. Nettoyer le faisceaux. Déboucher les trous d'évacuation d'eau. Fuite d'huile. Percement. Changement du radiateur. Soudure défectueuse. Refaire la soudure. Radiateur Bulles d'air. Purger le radiateur. Bruit anormal. Vibrations Vérifier la fixation du radiateur. Impossibilité de changer de position. Système de commande bloqué. Vérifier et repérer la commande si nécessaire. Régleur horstension Pas de tension.. Contact mauvais. Carbone formé par arcs électriques sur contact. Vérifier l'état des contacts et changer si besoin. Régleur en charge. Changemen t de position impossible électriquem ent. Pas d'alimentation sur la commande moteur. Fin de course bloquée.. Vérifier alimentation et relais du moteur. Réenclencher le relais moteur. Vérifier leur fonctionnement manuellement.. Enclenchem ent de toutes les positions sans arrêt. Contact d'arrêt défectueux. Vérifier et remplacer le contact d'arrêt. Service Montages Extérieurs VA TECH JST Services