Extraction des composantes du courant d’excitation monophasé
Amélioration de la puissance de diagnostic des tests de courant d’excitation et de perte sur les transformateurs de puissance
Introduite en 2017, l’extraction des composantes du courant excitation ouvre la porte à une nouvelle ère d’améliorations des diagnostics de circuits électromagnétiques. Traditionnellement, l’analyse des données relatives au courant d’excitation monophasé et aux pertes repose sur le facteur de puissance, les pertes et le courant total. Pour certains appareils, la prééminence de la composante du courant capacitif masque le comportement de la composante inductive, entraînant des incertitudes sur les critères de diagnostic. La méthode permet la séparation des constituants essentiels du courant total mesuré, à partir des trois composantes suivantes : IR, IL et IC.
Le courant total mesuré (Imes) lors d’un test de courant d’excitation et de perte est possède trois composantes de courant, identifiées sur la Fig. 1 par IR, IL et IC. Dans la plupart des unités avec des valeurs Imes en retard, les caractéristiques peuvent être prédites en connaissant le type de tôle et en inspectant le schéma électrique sur la plaque signalétique. Dans certains cas, cependant, la présence d’une charge capacitive déforme les modèles de courant attendus, rendant les conclusions diagnostiques moins certaines. La méthode qui extrait IL et IC permet d’évaluer un circuit électromagnétique exempt des effets de la charge capacitive.
Figure 1. Circuit équivalent d’un transformateur à vide
Origine des composantes de courant
La compréhension des phénomènes qui dictent le comportement des composantes du courant est essentielle pour l’analyse des données. Voici un bref récapitulatif.
Courant inductif – IL
Le courant inductif est une fonction de la charge inductive totale présente pendant le test de courant d’excitation et de perte monophasé. IL a une double utilité : 1) maintenir les tôles feuilletées, malgré les changements de réaction rencontrés par le flux dans la tôle ; 2) fournir une charge inductive interne.
Courant résistif – IR
L’utilité de IR est de compenser les pertes dissipées dans le transformateur lors du test. Ces pertes sont principalement dues à l’hystérésis et aux pertes par courants de Foucault dans les tôles feuilletées. Pour la plupart, les caractéristiques IR, qualitativement, suivent IL. IR n’est pas non plus affectée par IC. Par conséquent, lorsque l’interprétation de Imes est contestée par des distorsions de caractéristiques dues aux amplitudes relatives de IL et IC, IR peut servir d’indicateur de diagnostic utile.
Courant capacitif – IC
IC a pour rôle d’alimenter la charge capacitive interne. Cela inclut le courant correspondant à la charge capacitive totale à couplage inductif et le courant total relié la terre.
Extraction des composantes de courant d’excitation, avec Doble Test Assistant
Par le passé, les données empiriques rapportées par Doble Test Assistant (DTA) comportaient le courant total, la perte et une information indiquant si le courant est en retard ou en avance. Désormais, la nouvelle version de DTA extrait automatiquement les composantes de courant total grâce à un algorithme intégré avec des données supplémentaires comprenant désormais les courants inductifs, résistifs et capacitifs, ainsi que le facteur de puissance et l’angle de phase (Fig. 2). Ainsi, la puissance de diagnostic du test est améliorée, car les données peuvent désormais être évaluées sans affecter la charge capacitive.
Par exemple, l’analyse de IL et IR doit suivre les directives pour la valeur Imes en retard. C’est-à-dire que les caractéristiques de phase attendues sur les transformateurs à colonnes et cuirassés à 3/5 pattes permettent deux lectures élevées similaires et une lecture plus basse (2H1L), cette dernière étant obtenue avec la phase située sur la patte centrale de la colonne. D’autres types de noyaux et configurations d’enroulement peuvent conduire à des caractéristiques différentes.
Figure 2. Extraction des composantes de courant d’excitation, avec Doble Test Assistant
Avantages de l’extraction des composantes du courant d’excitation monophasé
- Utiliser des composantes de courant d’excitation améliore notre capacité à évaluer l’état du système électromagnétique sans l’influence de la charge capacitive.
- Une enquête plus approfondie avec cette méthode devrait permettre une meilleure compréhension de l’impact de l’emplacement et de la nature du défaut sur chacune des composantes de courant.
- Ce dernier améliorera, à terme, la puissance de diagnostic du test de courant d’excitation et de perte sur les transformateurs de puissance.
En savoir plus :
- Produit : Logiciel DTA
- Article : Doble Test Assistant 8 offre une plus grande puissance de diagnostic et une meilleure prise en charge des instruments pour réaliser des tests complets et des analyses exhaustives sur site
