Fonction principale : sert de circuit magnétique principal du transformateur.
Matériau du noyau : tôles d'acier au silicium d'une épaisseur de 0,35 à 0,5 mm.
Structure de base : 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 du noyau
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 les courts-circuits des enroulements, le fonctionnement en surcharge, la mise à la terre du noyau mauvaise ou anormale, les courts-circuits entre les tôles du noyau ou les courts-circuits locaux du noyau, la mise à la terre des boulons de l'arcade, les fuites de flux du noyau, la tension d'alimentation élevée et les 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 (DGA) révélera que la teneur en gaz dissous dans l'huile dépasse la norme.
Maintenance et révision du noyau du transformateur
Essuyez les taches d'huile et les impuretés de la surface centrale à l'aide d'un chiffon blanc propre et non pelucheux.
S'il y a des bords recourbés ou des coins déformés sur les tôles d'acier au silicium, réparez-les soigneusement à l'aide d'un maillet en bois.
Inspectez les entretoises dans les conduits d’huile centraux ; ils doivent être soigneusement disposés. Tapotez légèrement les entretoises pour vous assurer qu'il n'y a pas de jeu ; vérifiez qu'il n'y a pas de corps étrangers à l'intérieur des conduits d'huile centraux.
Vérifiez qu'il y a un espace distinct et uniforme entre le plateau de pression et l'arcade supérieure ; assurez-vous que les boulons de la languette 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 testeur de résistance d'isolation de 1 000 V (megger) pour mesurer la résistance d'isolation entre le noyau et les boulons/sangles en acier traversants. Il ne devrait y avoir aucun changement significatif par rapport aux tests précédents.
Débranchez les pièces de liaison entre la pince supérieure et le noyau, ainsi qu'entre la plaque de pression en acier et la pince supérieure. Utilisez un testeur de 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：原文的'2V绝缘电阻表'应为笔误，已修正为电力行业标准的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 testeur de 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 languette de mise à la terre du noyau. Le noyau ne peut être mis à la terre qu'en un seul point. La languette 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 doit être inséré entre 3 et 4 niveaux des tôles centrales. Pour les gros transformateurs, la profondeur d'insertion ne doit pas être inférieure à 80 mm. La partie exposée doit être isolée pour éviter un court-circuit du noyau.
