Fonction et structure du noyau
Le noyau sert de circuit magnétique principal du transformateur. Il est constitué de tôles d'acier au silicium de 0,35 mm à 0,5 mm d'épaisseur. Les transformateurs de puissance adoptent principalement une structure de type noyau. Le noyau forme un circuit magnétique fermé à l’intérieur du transformateur et sert également de squelette pour le montage des enroulements (bobines). C'est un composant crucial à la fois pour les performances électromagnétiques et la résistance mécanique du transformateur.
Le noyau est la partie du circuit magnétique du transformateur, composée de branches de noyau (où les enroulements sont montés) et de culasses de noyau (qui relient les branches de noyau pour former un circuit magnétique fermé). Pour réduire les pertes par courants de Foucault et par hystérésis et améliorer la perméabilité magnétique du circuit, le noyau est construit par entrelacement et empilement de tôles d'acier au silicium (0,35 mm à 0,5 mm d'épaisseur) recouvertes d'un vernis isolant. La section transversale des noyaux des petits transformateurs est rectangulaire ou carrée, tandis que celle des grands transformateurs est étagée pour utiliser pleinement l'espace.
1) Défauts de mise à la terre multipoints
Le carton isolant entre les pieds de serrage inférieurs et le rail en fer tombe ou est endommagé, ce qui fait que les laminages de l'empiècement touchent les pieds et créent un sol.
En raison de l'usure de l'arbre immergé de la pompe à huile, de la poudre métallique pénètre dans le réservoir d'huile et s'accumule au fond. Sous l'influence des forces électromagnétiques, il forme un pont reliant l'étrier inférieur aux pieds ou au fond du réservoir, entraînant une mise à la terre multipoint.
La douille du thermomètre sur le couvercle du réservoir est trop longue et touche la pince supérieure, l'étrier ou le bord de la branche latérale, créant ainsi un nouveau point de mise à la terre.
L'entretoise en bois entre la pince inférieure et la marche de l'étrier devient humide ou sale (recouverte de boue d'huile), ce qui fait chuter sa résistance d'isolation à zéro et forme une mise à la terre multipoint.
Des objets métalliques étrangers comme des clous en fer ou des baguettes de soudage tombent dans le réservoir, provoquant le contact des tôles du noyau avec le réservoir et la formation d'un sol.
Après l'installation du transformateur, les broches de positionnement sur le couvercle du réservoir utilisé pour le transport ne sont pas retournées ou retirées, provoquant une mise à la terre multipoint.
2) Défauts de surchauffe du noyau
Il existe de nombreuses causes de surchauffe du noyau du transformateur, telles que des courts-circuits d'enroulement, un fonctionnement en surcharge, une mise à la terre du noyau mauvaise ou anormale, des courts-circuits entre les tôles du noyau ou des courts-circuits locaux du noyau, la mise à la terre des boulons de l'étrier, une fuite de flux du noyau, une tension d'alimentation élevée et des conduits d'huile de refroidissement du noyau bloqués. Outre ce qui précède, une mauvaise circulation de l'huile, un faible niveau d'huile, une détérioration de l'huile, de grosses bavures autour des tôles du noyau et des espaces inégaux lors de l'empilement du noyau peuvent également provoquer des défauts de surchauffe. Les défauts de surchauffe partielle du noyau se produisent essentiellement au niveau du noyau et des pinces. Si un transformateur en fonctionnement subit une surchauffe du noyau, en particulier une surchauffe partielle, il générera des gaz caractéristiques tels que H₂, CH₄, C₂H₂ et C₂H₆. L'analyse chromatographique révélera que la teneur en gaz dissous dans l'huile dépasse la norme.
Maintenance et révision du noyau du transformateur
Utilisez un chiffon blanc propre et non pelucheux pour essuyer les taches d'huile et les impuretés de la surface centrale.
Si les tôles d'acier au silicium ont des bords recourbés ou des coins déformés, réparez-les soigneusement à l'aide d'un maillet en bois.
Vérifiez que les entretoises des conduits d'huile sont bien disposées ; tapotez légèrement les entretoises des conduits d'huile pour vous assurer qu'il n'y a pas de jeu ; vérifiez qu'il n'y a pas de corps étrangers dans les conduits d'huile centraux.
Vérifiez qu'il y a un espace clair et uniforme entre la plaque de pression et l'arcade supérieure ; vérifier que les boulons de la pièce de mise à la terre sur la plaque de pression en acier ne sont pas desserrés ; la plaque de pression isolante doit rester intacte, sans dommage ni fissure, et présenter une étanchéité appropriée.
Utilisez un appareil de mesure de la résistance d'isolation de 1 000 V (mégohmmètre) pour mesurer la résistance d'isolation entre le noyau et les boulons traversants/sangles d'attache en acier. Il ne devrait montrer aucun changement significatif par rapport aux tests précédents.
Débranchez la pièce de liaison entre la pince supérieure et le noyau, ainsi que la pièce de liaison entre la plaque de pression en acier et la pince supérieure. Utilisez un appareil de mesure de la résistance d'isolement de 2 500 V pour mesurer la résistance d'isolement du noyau à la pince et à la terre, qui ne doit pas être inférieure à 100 MΩ. Après la mesure, réinitialisez de manière fiable les pièces de connexion. (注：原文中的'2V绝缘电阻表'应为笔误，根据工程标准已修正为2500V)
Utilisez des clés et des clés dynamométriques pour serrer les fixations sur les pinces supérieures et inférieures, les poutres supérieures, les poutres latérales, les pieds, les clous à pression et les boulons traversants un par un.
Vérifiez l'état du blindage électrostatique du noyau. Utilisez un appareil de mesure de la résistance d'isolement de 1 000 V pour mesurer la résistance d'isolement du blindage électrostatique du noyau à la terre, qui doit être supérieure à 100 MΩ.
Vérifiez l'état de connexion et d'isolation de la pièce de mise à la terre du noyau. Le noyau ne peut avoir qu’un seul point de mise à la terre. La pièce de mise à la terre est généralement constituée d'une feuille de cuivre d'une épaisseur de 0,5 mm et d'une largeur d'au moins 30 mm. Il s'insère entre 3 à 4 niveaux du noyau. Pour les gros transformateurs, la profondeur d'insertion ne doit pas être inférieure à 80 mm. La partie exposée doit être isolée pour éviter de court-circuiter le noyau.
Précautions
(Remarque : cette section reprend le contenu de la section « Défauts de mise à la terre multipoints » ci-dessus)
Le carton isolant entre les pieds de serrage inférieurs et le rail en fer tombe ou est endommagé, ce qui fait que les laminages de l'empiècement touchent les pieds et créent un sol.
En raison de l'usure de l'arbre immergé de la pompe à huile, de la poudre métallique pénètre dans le réservoir d'huile et s'accumule au fond. Sous l'influence des forces électromagnétiques, il forme un pont reliant l'étrier inférieur aux pieds ou au fond du réservoir, entraînant une mise à la terre multipoint.
La douille du thermomètre sur le couvercle du réservoir est trop longue et touche la pince supérieure, l'étrier ou le bord de la branche latérale, créant ainsi un nouveau point de mise à la terre.
L'entretoise en bois entre la pince inférieure et la marche de l'étrier devient humide ou sale (recouverte de boue d'huile), ce qui fait chuter sa résistance d'isolation à zéro et forme une mise à la terre multipoint.
Des objets métalliques étrangers comme des clous en fer ou des baguettes de soudage tombent dans le réservoir, provoquant le contact des tôles du noyau avec le réservoir et la formation d'un sol.
Après l'installation du transformateur, les broches de positionnement sur le couvercle du réservoir utilisé pour le transport ne sont pas retournées ou retirées, provoquant une mise à la terre multipoint.
