transformateur

1. May 2002 Page: 1
© OMICRON
CPC 100 + CP TD1
CPC 100 + CP TD1
Outil de test et diagnostic pour les
Outil de test et diagnostic pour les
Transformateurs de puissance
Transformateurs de puissance

2. © OMICRON Page: 2
May 2002
La plupart des transformateurs sont aujourd´hui en exploitation
depuis plus de 30 ans !
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1-5 6-10 11-15 16-20 21-25 26-30 31-35 36-40 41-45 46-50 51-55
Betriebsalter der Transformatoren in Jahren
La probabilité de défaillance augmente avec l´âge.
Situation en Allemagne

3. © OMICRON
Origine des défaillances sur un
transformateur
Enroulement
Noyau
Bornes
Huile
Accessoires
Régleur
Fréquence
en
%
Source: Cigre_WG 12-05 „An international survey on failures in large power
transformers in service“, Electra No. 88, 1983

4. © OMICRON
Diagnostics possible avec un
CPC100
• Vérification du changeur de prises
• Mesure de résistance d'enroulement
• Mesure du rapport (prise par prise)
• Mesure de réactance de Court-circuit
• Test de facteur dissipation (tan δ
δ
δ
δ)

5. © OMICRON Page: 5
May 2002
CPC100
Vérification du changeur de
prises

6. © OMICRON
Transformateur avec Changeur

7. © OMICRON Page: 7
May 2002
Principe (1)
Voltage Selector
Diverter
Switch
Commutating
Resistors
Tap Selector
Diverter
Switch
Commutating
Resistors
A B

8. © OMICRON Page: 8
May 2002
Principe (2)
Voltage Selector
Diverter
Switch
Commutating
Resistors

9. © OMICRON Page: 9
May 2002
Principe (3)
Voltage Selector
Diverter
Switch
Commutating
Resistors

10. © OMICRON Page: 10
May 2002
Principe (4)
Voltage Selector
Diverter
Switch
Commutating
Resistors

11. © OMICRON
passage de prise neuf

12. © OMICRON Page: 12
May 2002
le même après un défaut

13. © OMICRON Page: 13
May 2002
TR Tap Check (pour OLTC)
• Test Statique
• Mesure de Résistance
d'Enroulement prise par prise
• Test Dynamique
• Test de la Commutation
Diverter
Switch
Voltage Selector
R1 R2

14. © OMICRON
Mesure de la Résistance d'Enroulement
Mesure U
Mesure I

15. © OMICRON Page: 15
May 2002
Exemple de mesures sur le CPC

16. © OMICRON Page: 16
May 2002
Exemple de restitution avec
le File Loader (Excel)
Resistance L1
450.0
470.0
490.0
510.0
530.0
550.0
570.0
590.0
610.0
630.0
650.0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
Taps
Resistance
[m
Ω]
Ω]
Ω]
Ω]
Factory Measurement
OMICRON 1…19 -
20°
OMICRON 19…1 -
20°

17. © OMICRON Page: 17
May 2002
Influence de la temperature
R Winding (Tap)
0.14
0.145
0.15
0.155
0.16
0.165
000 005 010 015 020 025 030
Taps
A UP
A DOWN
B UP
B DOWN
C UP
C DOWN
012
.
1
*
)
20
(
)
23
(
:
235
235
)
(
)
(
1
2
1
2 °
=
°
+
+
= R
R
Beispiel
T
T
T
R
T
R

18. © OMICRON
Exemple de défaillance
R L3 (referred to 20°)
450,0
470,0
490,0
510,0
530,0
550,0
570,0
590,0
610,0
630,0
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Taps
mOhm
R L3 1974
R L3 20.2.02 1…19
R L3K 20.2.02 19…1

19. © OMICRON Page: 19
May 2002
CPC 100 + CP TD1
Mesure de la capacité
et du facteur de
dissipation (tan δ
δ
δ
δ)

20. © OMICRON Page: 20
May 2002
Universal Transformer Test System
Power Amplifier CPC 100
15-400Hz
• Up to 2000A AC, 2kV AC / 400A DC
• Measurement of
•Ratio
•Complex Impedance
•Resistances
• …...
C-Tanδ
δ
δ
δ CP TD1
• Up to 12 kV 300mA
• Up to 12 kV 4A with Resonance Inductor

21. © OMICRON Page: 21
May 2002
C & Tan-δ
δ
δ
δ
Mesure de
Transformateur
de Puissance
Enroulement HT
Enroulement
Noyau
400kV Borne
Prise de Mesure
Borne
Tension Basse
Enroulement BT

22. © OMICRON Page: 22
May 2002
Definition de la Tangente Delta
Circuit équivalent et diagramme vectoriel
with
and Frequency

23. © OMICRON Page: 23
May 2002
Que nous dit la valeur
C-Tan Delta?
• Capacité:
• Bushings:
• Fissure entre les couches isolantes
• Présence huile dans l´isolation (RBP hard
paper)
• Enroulement d´un transformateur:
• Modification de la géométrie (deformation et
deplacement des enroulements à cause de forts
courants de courant de circuit traversant)

24. © OMICRON Page: 24
May 2002
Que nous dit la valeur
C-Tan Delta?
•Facteur de dissipation :
• Bushings:
• Vieillissement et decomposition de l´isolation
• Présence d´humidité
• Mauvais contact des electrodes
• Fissure dans l´isolation
• Décharge partielle
•Transformers:
• Vieillissement
• Humidité dans l´huile et dans le papier
• Contamination de l´huile

25. © OMICRON Page: 25
May 2002
Ordre de grandeur de l´angle δ
δ
δ
δ
25 mm
2.5 km
tan δ
δ
δ
δ = 10-5
δ
δ
δ
δ

26. © OMICRON Page: 26
May 2002
Accélération du vieillisement d´un bushing.

27. © OMICRON Page: 27
May 2002
220kV Bushing stocké extérieur

28. © OMICRON
Prise de Mesure

29. © OMICRON Page: 29
May 2002
MICAFIL
Prise de mesure sur le bushing

30. © OMICRON Page: 30
May 2002
220kV Bushing stocké extérieur
0.25 %
0.35 %
0.45 %
0.55 %
0.65 %
0.75 %
0.85 %
0.0 Hz 100.0 Hz 200.0 Hz 300.0 Hz 400.0 Hz 500.0 Hz
Tan
Delta
31.03.2004
15.07.2004
08.10.2004

31. © OMICRON Page: 31
May 2002
Défaut sur une traversée

32. © OMICRON Page: 32
May 2002
Fonctions et Avantages du TD1
• 1 équipement pour toutes les applications
• Précision laboratoire pour l'utilisation sur site
• Fréquence variable (15 Hz – 400 Hz)
• Test automatique
• Rapport de Test crée automatiquement
• 1 Document =
• Le plan de test
• Le rapport
• Le modèle pour le prochain test

33. © OMICRON Page: 33
May 2002
Spécifications
Tension: 12 kV (15 Hz … 400 Hz)
Courant: 100 mA pdt 1h (300 mA)
Précision:
• Tan δ
δ
δ
δ: ±
±
±
± 0m05% ±
±
±
± 4x10-5 2)
• C: ±
±
±
± 0,05% ±
±
±
± 0,1pF pour I <= 8mA
±
±
±
± 0,2% ±
±
±
± 10pF pour I>8mA

34. © OMICRON Page: 34
May 2002
CPC 100
Mesure de l´impedance
d´un transformateur.

35. © OMICRON Page: 35
May 2002
Mesure de Zcc
Exemple

36. © OMICRON Page: 36
May 2002
Merci de votre attention.

37. © OMICRON Page: 37
May 2002
Borne Capacitive (1)
Emax= smaller
Emax= high
A
A
sans couche
capacitive
avec couche
capacitive

38. © OMICRON Page: 38
May 2002
Matrice interne
C220-110 C220-E
C220

39. © OMICRON Page: 39
May 2002
CBorne (UST A)
C220-110 C220-E
C220

40. © OMICRON Page: 40
May 2002
C220-110kV (UST B)
C220-110 C220-E
C220

41. © OMICRON Page: 41
May 2002
Module Logiciel
598.9pF
0.342%

42. © OMICRON Page: 42
May 2002
Mode
598.9pF
0.342%

43. © OMICRON Page: 43
May 2002
Résultats
598.9pF
0.342%

44. © OMICRON Page: 44
May 2002
Informations
1%

45. © OMICRON Page: 45
May 2002
Correction de Température
suite à IEEE C57.12.90
Temperature Correction (IEEE C57.12.90)
0.00
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00
3.50
0 20 40 60 80
Temperature [°
C]
Correction
Factor
IEEE C57.12.90