Connaissance approfondie de la protection principale et de la protection de secours des transformateurs

Le transformateur est un équipement statique à fonctionnement continu, offrant un fonctionnement plus fiable et moins de risques de panne. Cependant, la grande majorité des transformateurs étant installés à l'extérieur et soumis aux variations de charge et aux courts-circuits du réseau électrique, des pannes et des anomalies de fonctionnement sont inévitables.

1. Pannes et anomalies courantes des transformateurs

2. Configuration de la protection du transformateur

3. Protection non électrique

(1) Protection contre le gaz

(2) Protection contre la pression

(3) Protection contre la température et le niveau d'huile

(4) Protection contre l'arrêt complet du refroidisseur

4. Protection différentielle

(1) Courant d'appel de magnétisation du transformateur

(2) Principe de retenue du second harmonique

(3) Protection différentielle contre les ruptures rapides

Nous allons présenter brièvement les dispositifs de protection principaux du transformateur, puis aborder les dispositifs de protection de secours. Il existe de nombreuses configurations de protection de secours pour les transformateurs. Voici une brève présentation des deux principaux types : la protection contre les surintensités et la protection contre les défauts à la terre.

1. Protection contre les surintensités avec verrouillage par repression

2. Protection de mise à la terre du transformateur

La protection de secours contre les courts-circuits à la terre des transformateurs de grande et moyenne taille comprend généralement : une protection contre les surintensités homopolaires, une protection contre les surtensions homopolaires, une protection par éclateur, etc. Voici une brève introduction basée sur les trois méthodes de mise à la terre du point neutre.

(1) Le point neutre est directement mis à la terre

(2) Le point neutre n'est pas mis à la terre

(3) Le point neutre est mis à la terre par l'intermédiaire de l'écartement de décharge.

Les transformateurs à très haute tension sont tous semi-isolés, et l'isolation de terre de l'enroulement du point neutre est plus faible que celle des autres parties. Cette isolation est fragile et nécessite donc une protection contre les surtensions.

La fonction de la protection d'écartement est de protéger l'isolation du point neutre non mis à la terre du transformateur.

La protection de l'entrefer est réalisée en utilisant comme critère le courant d'entrefer 3I0 circulant à travers le point neutre du transformateur et la tension delta ouverte 3U0 du busbarre PT.

Si le point neutre du défaut atteint l'emplacement de l'éclateur, celui-ci s'ouvre et un courant d'éclateur important 3I0 est généré. À ce moment-là, la protection d'éclateur s'active et le transformateur est mis hors tension après un délai. De plus, en cas de défaut à la terre dans le système, le point neutre est mis à la terre et la protection homopolaire du transformateur se déclenche, le point neutre étant mis à la terre en premier. Après la perte de la mise à la terre du système, si le défaut persiste, la tension en triangle ouvert 3U0 du transformateur de potentiel (TP) de la barre omnibus sera très élevée et la protection d'éclateur s'activera également.