Les harmoniques sont une préoccupation courante dans les systèmes électriques, et leur impact sur l’isolation des transformateurs de type sec coulés en résine époxy SC(B) est un sujet qui requiert notre attention. En tant que fournisseur de transformateurs de type sec coulés en résine époxy SC(B), j'ai été témoin des défis et des implications que les harmoniques peuvent apporter à l'isolation de ces transformateurs.
Comprendre les harmoniques dans les systèmes électriques
Les harmoniques sont des tensions ou des courants sinusoïdaux dont les fréquences sont des multiples entiers de la fréquence fondamentale (généralement 50 Hz ou 60 Hz). Ils sont générés par des charges non linéaires telles que des entraînements à vitesse variable, des redresseurs et des appareils électroniques. Ces charges non linéaires consomment du courant de manière non sinusoïdale, ce qui entraîne la présence d'harmoniques dans le système électrique.
La présence d’harmoniques peut avoir plusieurs effets négatifs sur les équipements électriques. Dans le cas des transformateurs de type sec coulés en résine époxy SC(B), les harmoniques peuvent avoir un impact significatif sur le système d'isolation. L'isolation de ces transformateurs est conçue pour résister aux conditions normales de fonctionnement, mais la présence d'harmoniques peut provoquer des contraintes supplémentaires sur l'isolation.
Impact sur la température d'isolation
L'une des principales façons dont les harmoniques affectent l'isolation des transformateurs de type sec coulés en résine époxy SC(B) est l'augmentation de la température. Les harmoniques augmentent le courant efficace dans les enroulements du transformateur. Selon la loi de Joule (P = I²R), une augmentation du courant entraîne une augmentation de la perte de puissance (pertes I²R) dans les enroulements. Cette perte de puissance supplémentaire est dissipée sous forme de chaleur, ce qui augmente la température du transformateur.
L'isolation du transformateur est sensible à la température. La résine époxy, utilisée dans la fabrication de ces transformateurs, a une température nominale limitée. Lorsque la température dépasse la température nominale de l’isolation, le matériau isolant peut se dégrader plus rapidement. La dégradation de l'isolation peut entraîner une diminution de sa rigidité diélectrique, ce qui augmente le risque de claquage électrique.
Contraintes diélectriques et décharges partielles
Les harmoniques augmentent également la contrainte diélectrique sur l'isolation. Les formes d'onde de tension non sinusoïdales provoquées par les harmoniques peuvent entraîner des tensions de crête plus élevées que la tension fondamentale. Ces tensions de crête plus élevées augmentent l’intensité du champ électrique à l’intérieur de l’isolation. Lorsque l’intensité du champ électrique dépasse la rigidité diélectrique du matériau isolant, des décharges partielles peuvent se produire.
Les décharges partielles sont de petites décharges électriques qui se produisent à l'intérieur de l'isolant. Ils peuvent provoquer un échauffement local et des réactions chimiques au sein du matériau isolant, ce qui peut dégrader davantage l'isolation. Au fil du temps, des décharges partielles répétées peuvent entraîner la formation de vides et de fissures dans l'isolation, réduisant ainsi son efficacité et augmentant le risque de défaillance complète de l'isolation.
Impact sur la durée de vie de l'isolation
Les effets combinés de l'augmentation de la température et des contraintes diélectriques dues aux harmoniques peuvent réduire considérablement la durée de vie de l'isolation des transformateurs de type sec coulés en résine époxy SC(B). La durée de vie de l'isolation d'un transformateur est souvent estimée à l'aide de l'équation d'Arrhenius, qui montre que le taux de dégradation de l'isolation double pour chaque augmentation de 8 à 10 °C de la température au-dessus de la température nominale.
Outre la température, la présence de décharges partielles accélère également la dégradation de l’isolation. À mesure que l’isolation se dégrade, le transformateur devient plus vulnérable aux défauts électriques, ce qui peut entraîner des temps d’arrêt coûteux et des risques potentiels pour la sécurité.
Stratégies d'atténuation
Pour atténuer l'impact des harmoniques sur l'isolation des transformateurs de type sec coulés en résine époxy SC(B), plusieurs stratégies peuvent être utilisées. Une approche consiste à installer des filtres harmoniques. Les filtres d'harmoniques sont conçus pour réduire le niveau d'harmoniques dans le système électrique. En réduisant le contenu harmonique, la contrainte supplémentaire sur l'isolation du transformateur peut être minimisée.
Une autre stratégie consiste à sélectionner un transformateur avec une température nominale plus élevée. Les transformateurs dotés d'une classe de température plus élevée peuvent résister à des températures de fonctionnement plus élevées sans dégradation significative de l'isolation. Cela peut aider à compenser la chaleur supplémentaire générée par les harmoniques.
Une surveillance régulière du transformateur est également essentielle. En surveillant la température, le courant et la tension du transformateur, tout signe de dégradation de l'isolation peut être détecté tôt. Cela permet un entretien et un remplacement rapides de l'isolation si nécessaire.
Nos offres
En tant que fournisseur de transformateurs de type sec coulés en résine époxy SC(B), nous comprenons les défis posés par les harmoniques. Nous proposons une gamme de transformateurs de haute qualité conçus pour résister aux effets des harmoniques. NotreTransformateur en résine coulée pour plate-forme de forage offshoreest spécialement conçu pour fonctionner dans des environnements difficiles où des harmoniques peuvent être présentes. Il dispose d'un système d'isolation robuste capable de résister aux contraintes supplémentaires causées par les harmoniques.
NotreTransformateur en résine moulée en alliage amorpheest un autre produit qui offre d’excellentes performances en présence d’harmoniques. Le noyau en alliage amorphe réduit les pertes dans le noyau, ce qui contribue à minimiser la chaleur générée par les harmoniques.
Nous fournissons égalementTransformateur redresseur de traction époxy moulé à sec, qui convient aux applications où les harmoniques sont courantes, comme dans les systèmes de traction.
Contactez-nous pour l'achat et la consultation
Si vous êtes confronté à des problèmes liés aux harmoniques dans votre système électrique et avez besoin d'un transformateur de type sec coulé en résine époxy SC (B) fiable, nous sommes là pour vous aider. Notre équipe d'experts peut vous fournir des informations détaillées sur nos produits et sur la manière dont ils peuvent être personnalisés pour répondre à vos besoins spécifiques. Nous vous invitons à nous contacter pour de plus amples discussions sur l'achat de nos transformateurs et pour explorer les meilleures solutions pour vos besoins électriques.
Références
- IEEE Std C57.12.00 - 2010, « Norme IEEE relative aux exigences générales relatives aux transformateurs de distribution, de puissance et de régulation immergés dans les liquides ».
- Brochure Technique CIGRE 525, « Guide pour le chargement thermique des transformateurs secs ».
- « Harmoniques dans les systèmes électriques : principes, problèmes et solutions » par George J. Anders.