À l'approche des journées estivales les plus chaudes, les températures élevées se propagent dans de nombreuses régions. Sortir dehors donne l'impression d'être plongé dans une vague de chaleur, et il ne faut pas longtemps avant que la sensation de moiteur ne s'installe. Les températures élevées et persistantes de l'été exercent une pression considérable sur l'alimentation et la sécurité du système électrique. Étant donné que les transformateurs sont des dispositifs essentiels pour réguler la tension et transmettre l'électricité, la question se pose : risquent-ils de surchauffer et d'exploser en cas de chaleur prolongée ?
Les dangers de la surchauffe des transformateurs
La surchauffe est un phénomène courant dans le fonctionnement des transformateurs, pouvant entraîner plusieurs problèmes tels que le vieillissement de l'isolation, l'épuisement des enroulements et la dégradation de l'huile dans les transformateurs immergés dans l'huile. Ces problèmes peuvent provoquer de graves pannes, voire la destruction du transformateur.
Par temps chaud, les bobines d'un transformateur sont plus sujettes à la surchauffe, ce qui peut réduire son efficacité. Si la chaleur n'est pas dissipée à temps, les bobines peuvent griller, ce qui peut provoquer un incendie. Cela affecte non seulement le fonctionnement normal du transformateur, mais présente également des risques pour la sécurité de l'environnement et des équipements environnants.
Les températures élevées dégradent également les performances des matériaux isolants du transformateur, affectant ainsi ses performances électriques. À mesure que la température augmente, la résistance de l'isolation diminue, ce qui entraîne une augmentation des courants de fuite, qui peuvent entraîner des courts-circuits. De plus, la durée de vie des matériaux isolants est réduite, ce qui augmente le risque de défaillance du transformateur.
Comment refroidir les transformateurs
Tout comme les gens ont besoin de ventilateurs et de climatisation pendant l'été torride, les transformateurs ont également besoin de refroidissement. Alors, comment pouvons-nous refroidir efficacement les transformateurs ?
Les transformateurs sont conçus avec des systèmes de refroidissement pour gérer la chaleur. Le système de refroidissement comporte deux parties : un système de refroidissement interne pour garantir que la chaleur du noyau et des enroulements est transférée au milieu environnant, et un système de refroidissement externe pour dissiper cette chaleur du milieu vers l'extérieur du transformateur. Le système de refroidissement externe comprend généralement des radiateurs, des ventilateurs et des pompes à eau.
Selon le fluide et la méthode de refroidissement, les systèmes de refroidissement des transformateurs peuvent être classés en différents types. Les méthodes de refroidissement courantes comprennent :
Rafraîchissement naturel:Utilise la convection de l'air et le rayonnement pour dissiper la chaleur dans l'environnement. Cette méthode est simple et économique mais fortement influencée par la température et l'humidité ambiantes, ce qui la rend adaptée aux transformateurs de petite capacité et à faible charge. Cependant, son efficacité est minimale par temps chaud.
Refroidissement par immersion dans l'huile:Utilise de l'huile isolante à l'intérieur de la cuve du transformateur comme moyen de transfert de chaleur. L'huile circule, transférant la chaleur vers l'extérieur de la cuve, où des radiateurs dissipent la chaleur dans l'air. Cette méthode est efficace pour les transformateurs de grande capacité et à forte charge, mais nécessite un remplacement et un entretien réguliers de l'huile, la température de l'huile augmentant également en cas de forte chaleur, ce qui peut réduire l'efficacité du refroidissement.
Refroidissement par air pulsé (refroidissement par ventilateur):Utilise des ventilateurs pour souffler de l'air sur des radiateurs montés à l'extérieur du réservoir d'huile du transformateur. Cette méthode convient aux petits transformateurs et est influencée par les conditions ambiantes, mais les coûts de maintenance sont faibles.
Eau froide:Utilise des radiateurs refroidis par eau à l'extérieur du réservoir d'huile du transformateur. La chaleur est transférée à l'eau par contact avec les radiateurs. Cette méthode est très efficace pour les gros transformateurs, mais consomme des ressources en eau et nécessite une eau de haute qualité.
Les méthodes de refroidissement des transformateurs sont généralement désignées par une combinaison de quatre codes, reflétant les techniques de refroidissement utilisées. Dans le cadre des opérations quotidiennes, le personnel du système électrique doit inspecter régulièrement l'état des transformateurs, vérifier la température de l'huile supérieure et s'assurer qu'elle ne dépasse généralement pas 85 degrés pour éviter une dégradation accélérée de l'isolation. Une surveillance régulière de la charge et du courant est essentielle, car les transformateurs fonctionnant sous surcharge à long terme en été sont plus sujets à la surchauffe. Pour les charges triphasées déséquilibrées, des réglages opportuns doivent être effectués pour maintenir une alimentation électrique équilibrée.
Si le système de refroidissement intégré d'un transformateur ne parvient pas à obtenir l'effet de refroidissement souhaité dans des conditions de température élevée, le personnel du réseau électrique peut avoir besoin d'employer des mesures auxiliaires telles que le refroidissement par évaporation ou l'échange de chaleur par convection.
De plus, l’optimisation du système de refroidissement et l’adoption de nouvelles méthodes de refroidissement peuvent améliorer l’efficacité.
En conclusion, en utilisant le système de refroidissement propre au transformateur, en renforçant la surveillance et la maintenance et en adoptant des méthodes de refroidissement innovantes, le fonctionnement sûr des transformateurs par temps chaud peut être efficacement assuré.
