Mesure du déplacement de phase d’un transformateur

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Vérification du groupe vectoriel pour les transformateurs de puissance

Avec la transition énergétique à venir, les réseaux électriques modernes sont confrontés à des défis de plus en plus complexes. Globalement, la demande en électricité augmente, mais cela varie aussi tout au long de l’année et au cours de l’année. Une production d'énergie décentralisée avec des niveaux d’apport énergétique fluctuants, cela met à l’épreuve la stabilité du réseau, en particulier lors de surtensions causées par un excès d’énergie renouvelable. En convertissant les niveaux de tension, les transformateurs de puissance contribuent au fonctionnement stable du réseau et réduisent les pertes de transmission d'énergie sur le secteur.

Les transformateurs élévateurs augmentent la tension pour distribuer l’électricité produite par des centrales électriques centralisées ainsi que de plus petits systèmes décentralisés, tels que les panneaux solaires et les éoliennes. À des tensions plus élevées, l’électricité peut être transmise plus efficacement sur de longues distances, avec une perte de puissance minimale. Une fois que l’électricité arrive à destination (par exemple, sous-stations de transmission et de distribution, usines, centres de données et installations industrielles), les transformateurs élévateurs diminuent la tension pour une livraison et une utilisation sûres.

Il est d'usage de faire fonctionner plusieurs transformateurs triphasés en parallèle. Le but est d’augmenter la capacité tout en conservant la flexibilité au sein des réseaux électriques dynamiques. Les transformateurs fonctionnant en parallèle doivent avoir un rapport de tension, une séquence de phase et une impédance adaptés, entre autres facteurs. La vérification du groupe vectoriel est l'une des principales conditions pour un fonctionnement parallèle sécurisé et la compatibilité système.

La mesure du déplacement de phase d'un transformateur fait partie intégrante de la vérification du groupe vectoriel du transformateur, confirmant le type de connexion de l’enroulement et le déphasage spécifié entre les enroulements primaire et secondaire. Un fonctionnement parallèle fiable nécessite des transformateurs avec des groupes vectoriels adaptés. C’est pourquoi la vérification du groupe vectoriel est obligatoire pour les tests de type IEC 60076-1 et les tests d'acceptation de routine.

Mesure du déplacement de phase des transformateurs pour la vérification du groupe vectoriel

Un transformateur triphasé se compose de trois enroulements primaires et de trois enroulements secondaires. Chaque enroulement correspond à une phase du système d'alimentation triphasé. Lorsqu’une tension triphasée est appliquée, les enroulements primaires génèrent un champ magnétique qui induit une tension dans les enroulements secondaires. L’angle de phase spécifique résulte de la configuration des enroulements et de la disposition physique relative des enroulements à l’intérieur du noyau. Selon l’installation, chaque arrangement peut offrir des avantages et des inconvénients spécifiques. Le groupe vectoriel résultant d’un transformateur est déterminé par des mesures de déplacement de phase.

Pour un test de groupe vectoriel de transformateur, une tension triphasée est appliquée à l’enroulement primaire. La tension et le déplacement de phase sont mesurés sur l'enroulement secondaire. Le déplacement de phase mesuré, avec la connexion d'enroulement, confirme le bon groupe vectoriel spécifié.

Lire les résultats de vérification du groupe vectoriel

Une désignation de groupe vectoriel de transformateur se compose de :

  • Une majuscule indiquant la configuration d’un enroulement à haute tension
  • Une lettre minuscule indiquant la configuration d’un enroulement à basse tension
  • Une minuscule indiquant le point neutre accessible du côté basse tension
  • Un nombre représentant l’angle de déphasage entre le côté haute tension et le côté basse tension, représenté en utilisant la notation d’horloge, chaque heure après 12 heures sur l’horloge représentant un décalage de 30 degrés

À titre d’exemple, voici le nom du groupe vectoriel "Dyn11" expliqué en détail:

  • “D” pour une connexion Delta haute tension
  • “y” pour une connexion Star/Wye basse tension
  • “n” pour un point neutre accessible
  • “11” pour un décalage de phase de 330° (ou −30°) (1 heure avant 12 sur l'horloge)

Dyn11 est le type le plus commun des transformateurs triphasés, et il est largement utilisé dans les réseaux d'énergie. Après la mesure du déplacement de phase et la vérification du groupe vectoriel, un transformateur peut fonctionner en toute sécurité en parallèle avec des transformateurs ayant le même groupe vectoriel. Par exemple, le Dyn11 peut fonctionner en parallèle avec d’autres transformateurs certifiés Dyn11, si les autres exigences pour un fonctionnement en parallèle sont également remplies.

Risques de transformateur mal adapté

La différence d'angle de phase entre les transformateurs avec des groupes vectoriels non adaptés ne peut pas être compensée. S’ils fonctionnent en parallèle, les différences de déphasage créent des courants circulants entre les transformateurs. Ces courants peuvent devenir considérablement élevés, ce qui peut potentiellement entraîner une chaleur excessive, des pertes accrues, déclenchements de protection et endommagement de l'équipement.

Vos défis de test de groupe vectoriel de transformateurs

Les réseaux électriques et les industries dépendent régulièrement de plusieurs transformateurs triphasés fonctionnant en parallèle. Cette procédure standard est rentable et permet une expansion, une réduction ou une adaptation flexibles des capacités. Une mesure précise du déplacement de phase et une vérification du groupe vectoriel sont essentielles afin de garantir la synchronisation des transformateurs.

La vérification du groupe vectoriel du transformateur peut être obtenu en appliquant une tension à l’enroulement primaire et en mesurant la tension et le déplacement de phase sur l’enroulement secondaire avec un déphaseur, un voltmètre ou un oscilloscope. La méthode de notation de l’horloge ou le diagramme vectoriel de phase nécessite ensuite une analyse manuelle pour identifier la configuration de l’enroulement et l’angle de phase afin de confirmer le groupe vectoriel.

Les analyseurs de puissance standard ne peuvent pas déterminer directement ce déplacement de phase. Cela s’explique par le fait qu’ils synchronisent indépendamment les canaux côté primaire et côté secondaire, chacun avec un seul signal de tension ou de courant provenant de son système triphasé respectif. Sans une référence temporelle partagée entre les deux parties, il n’est pas possible pour l’analyseur de comparer directement leurs angles de phase.

Notre solution pour le test de groupes de vecteurs de transformation

Un analyseur de puissance de précision avancé comme le LMG671 mesure le déplacement de phase entre les enroulements primaire et secondaire tout en déterminant et affichant simultanément un groupe vectoriel de transformateur. Avec son analyse harmonique haute résolution, il affiche les harmoniques de courant, de tension et de puissance mesurées (à la fois en valeur efficace et en angle de phase). Pour vérifier la qualité du signal et la symétrie de phase, il fournit une représentation graphique des tensions et des courants dans un diagramme vectoriel pour l’ordre harmonique respectif. La fréquence fondamentale est la plus importante pour la vérification du groupe vectoriel.

Elle indique également un déplacement de phase lors de mesures d’efficacité directes et complètes. Cela est fait en utilisant six canaux de mesure de puissance et ne nécessite aucun câblage supplémentaire. Le LMG671 possède un script unique qui calcule directement le déplacement de phase en fonction des angles de phase fondamentaux obtenus à partir de l’analyse harmonique sans repliement.

La vérification du groupe vectoriel grâce à une mesure de déplacement de phase élimine la nécessité d’effectuer des calculs manuels à partir de mesures séparées. Un test multi-canaux permet des mesures sophistiquées et efficaces en termes de temps, ce qui donne des données fiables. Cette configuration de mesure complète permet une vérification immédiate de la qualité des phases et des relations entre les phases en temps réel.

Notre solution de test de transformateur de puissance est personnalisable, fiable et à la fois orientée application et utilisateur. Les fabricants et les laboratoires de test s’appuient sur ce système pour ses mesures de pertes à vide et son analyse complètes et précises.

Avantages de notre solution de test de groupe vectoriel de transformateur

L’analyseur de puissance de précision LMG offre une vérification de groupe vectorielle fiable et à guichet unique. C’est une solution rapide, fiable et très précise pour la mesure du déplacement de phase des transformateurs.

Les autres avantages incluent :

  • Mesure multivoies
  • Concept innovant de regroupement de canaux
  • Éditeur de script intégré
  • Analyse de groupe vectoriel avancée
  • Détermination automatique du déplacement de phase
  • Affichage numérique et graphique du déphasage
  • Visualisation instantanée des données de mesure significatives
  • Mesures conformes aux normes
  • Minimise le risque d’erreurs de calcul post-traitement

Prenez contact avec nos experts en analyseur de puissance afin de trouver la bonne solution pour nos besoins de test.

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