La relation entre les défauts et la génération de gaz dans le transformateur est établie depuis 1930. Cette génération de gaz est favorisée par la température atteinte et/ou l’énergie contenue dans le défaut. En pratique, on obtient un mélange gazeux d’hydrogène (H2), de méthane (CH4), d’éthane (C2H6), d’éthylène (C2H4), d’acétylène (C2H6), de monoxyde de carbone (CO) et de dioxyde de carbone (CO2).
Conformément à la norme CEI 60599, les différents défauts qui se produisent dans un transformateur peuvent être regroupés de la manière suivante :
- Décharges partielles (DP)
- Décharge de faible puissance
- Décharge de puissance élevée
- Défauts thermiques avec des températures inférieures à 300 °C
- Défauts thermiques avec des températures entre 300 °C et 700 °C
- Défauts thermiques avec des températures supérieures à 700 °C
Un certain nombre de méthodes ont été développées et testées au fil des années. Elles sont résumées dans le tableau suivant :
| Analysis Tool | IEEE C57.104-1991 | IEEE PC57.104 D11d | IEEE 60599-1999 |
|---|---|---|---|
| TGC Procedure | X | ||
| TDCG Procedure | X | X | |
| Key Gas Method | X | X | |
| Doernenburg Ratios | X | ||
| Rogers Ratios | X | X | |
| Basic Gas Ratios (IEC Ratio) | X | ||
| Duval Triangle | X | ||
| CO2/CO Ratio | X | X | |
| O2/N2 Ratio | X | ||
| C2H2/H2 Ratio | X |
Tableau. Méthodes d’identification des défauts au moyen de l’analyse des gaz dissous
L’identification du type de défaut dans le transformateur à partir des concentrations de gaz dans un échantillon d’huile diélectrique, comme indiqué dans la norme IEEE 57104, « n’est pas une science mais un procédé soumis à la variabilité ». Par conséquent, il est nécessaire de disposer de procédés robustes et de tenir compte de plusieurs des méthodes décrites, afin de minimiser le risque de faire une erreur de diagnostic.
Depuis le département de Lubrication Management, nous avons développé un procédé d’identification du défaut en commençant par la méthode de gaz principaux (conformément à la norme selon IEEE 57104), puis en appliquant la méthode des ratios de la CEI (conformément à la norme CEI 60599) et enfin en utilisant la méthode de Duval (conformément à la norme CEI 60599). Sur la base des diagnostics obtenus et en cas de divergences, la méthode de l’EPRI est appliquée. Nous utilisons la méthode Tsukioka pour évaluer la température que peut atteindre l’intérieur du transformateur en cas de défaut thermique (T3) et/ou de défaut électrique de puissance élevée (D2).
