Test en court-circuit d'un transformateur

Configuration de test d'un transformateur en court-circuit

Des prototypes de transformateurs sont soumis à des tests de performance avant la production (test de type). Une fois fabriqués, les transformateurs sont testés avant la mise en service afin de confirmer leur conformité avec les exigences normatives et réglementaires (test d'acceptance). Les tests de pertes de charge font partie de la routine et des tests d'acceptance spécifiés par la norme internationale IEC 60076.

Le test en court-circuit détermine les pertes cuivre d'un transformateur de puissance lorsqu'il fonctionne dans des conditions de court-circuit pleine charge. Le primaire du transformateur de puissance est (excepté l'alimentation AC) connecté à l'analyseur de puissance, tandis que le secondaire (toutes les phases) est court-circuité. Un transformateur qui présente des pertes cuivre élevées est moins efficace, dissipant l'énergie en générant de la chaleur résiduelle. Il représente également un risque plus élevé de défaillance du fait de la surcharge et de la surchauffe.

Une mesure précise des pertes cuivre du transformateur vérifie si un transformateur de puissance peut fonctionner comme spécifié au courant nominal.

Test en circuit ouvert des transformateurs dans des conditions sans charge

Alors que les pertes de charge ne se produisent que lorsque le transformateur fonctionne sous charge, les pertes sans charge se produisent s'il est alimenté, peu importe la charge. En plus d'effectuer un test en court-circuit afin d'obtenir une mesure des pertes cuivre du transformateur, un test en circuit ouvert mesure les pertes métalliques dans des conditions sans charge. L'analyseur de puissance est connecté au primaire, la partie haute tension du transformateur, et le secondaire reste ouvert, sans aucune charge connectée.

En savoir plus à propos de la procédure de test en circuit ouvert du transformateur

Test en court-circuit pour la détermination des pertes / charge du transformateur

Les pertes cuivre se produisent si les enroulements du transformateur sont sous charge. Ces pertes sont principalement causées par leur résistance interne qui augmente lorsqu'une charge est appliquée. La mesure des pertes de charge totale (cuivre) au courant nominal détermine une perte d'énergie et l'efficacité du transformateur sous des charges pleines.

Un test multivoies capture ce qui suit pour chaque phase individuelle et le système entier dans une configuration unique :

• Puissance : Mesure de la puissance en court-circuit, par phase et entièrement, afin de déterminer les pertes cuivre à pleine charge nominale
• Courant : Mesure le courant appliqué, par phase, afin de confirmer lorsque le courant nominal du transformateur est atteint
• Tension : Mesure la tension de fonctionnement, par phase, au fur et à mesure que le courant atteint la valeur nominale
• Impédance : Mesure l'impédance par phase et totale sur la gamme de test entière afin de caractériser à la fois le comportement individuel et au niveau du système

Raisons des pertes cuivre du transformateur

Les pertes de charge ne peuvent pas être éliminées entièrement, mais une conception de transformateur peut être optimisée afin d'optimiser l'efficacité et minimiser les pertes énergétiques.

Les pertes cuivre sont augmentées par :

• Résistance du conducteur : L'objectif du conducteur cuivre est de conduire le courant électrique. Les enroulements du conducteur en matériaux de résistance plus élevée, avec une section transversale plus petite et une longueur accrue augmentent les pertes de charge.
• Magnitude du courant de charge : Puisque les pertes de charge augmentent proportionnellement du carré de la charge, un courant plus élevé augmente les pertes cuivre.
• Température de fonctionnement : Une température plus élevée des enroulements augmente la résistance et les pertes de charge.

Défis dans le test en court-circuit du transformateur

Les fabricants améliorent en permanence leurs conceptions et adoptent de nouveaux matériaux afin de produire des transformateurs plus fiables avec des pertes plus faibles. Dans le même temps, les normes, les spécifications et les réglementations deviennent de plus en plus exigeantes. Cette quête permanente de transformateurs plus efficaces afin de prendre en charge la transition énergétique mondiale pose une multitude de défis dans le test en court-circuit :

• La capture d'une large gamme de paramètres électriques, incluant la puissance, le courant, la tension et la fréquence, dans une seule configuration de mesure
• Acquisition de mesures précises à l'aide d'un outil multifonctionnel afin de permettre une analyse détaillée dans le domaine temporel et fréquentiel
• Conformité avec les normes internationales telles que IEC 60076
• Calcul corrigé des pertes de puissance en court-circuit du fait des variations de température par rapport à la température d'enroulement de référence spécifié
• Mesure et évaluation simultanées à la fois d'une phase spécifique et de l'impédance totale
• Documentation du test conforme à l'audit
• Export de données compatible avec des applications tierces

Notre solution pour un test en court-circuit d'un transformateur

Les fabricants et les laboratoires de test s'appuient sur l'analyseur de puissance de précision LMG671 pour un test en court-circuit précis et complet. Il propose une mesure multivoies flexible et fournit des données conformes aux normes pour un test de transformateur de puissance précis, complet et efficace temporellement.

Les fabricants et les laboratoires de test peuvent utiliser un analyseur de puissance de précision comme une plateforme de mesure unique afin de mesurer toutes les données pertinentes et obligatoires qui nécessiteraient autrement une série de plusieurs instruments conventionnels tels qu'un wattmètre, un oscilloscope, un multimètre numérique et un enregistreur de données.

• Jusqu'à sept modules de mesure de puissance mesurent les tensions, courants et puissances de toutes les phases pour une connectivité complète.
• Une interface de signaux de processus (PSI) collecte des données supplémentaires pertinentes aux conditions de test environnementales, telles que la température, l'humidité et la vibration.
• Les mesures sont très précises sur une large gamme de courant dynamique.
• Des menus de mesure pré-configurables pour des tests sans charge et en court-circuit peuvent être chargés et personnalisés par l'utilisateur afin de simplifier les procédures de test.
• Le logiciel optionnel de calcul étoile / delta L6-OPT-SDC calcule précisément les valeurs de puissance spécifiques à la phase pour diverses configurations de connexion du transformateur
• Les résultats de test sont normalisés, fiables et comparables.