Température des enroulements
La température d’enroulement, mesurée directement ou indiquée, aide à évaluer l’état thermique de la zone conductrice sous charge.
Applications › Transformateurs
Surveillance thermique des transformateurs avec capteurs à fibre optique dans les enroulements
La surveillance thermique d’un transformateur associe la température des enroulements, des emplacements de points chauds choisis et d’autres points thermiques pour décrire son comportement sous charge. Les capteurs à fibre optique par fluorescence mesurent directement la température à des emplacements définis des enroulements, sans câblage de signal électrique au point de mesure.
Pour les transformateurs immergés et secs, plusieurs sondes peuvent être raccordées à un instrument de surveillance compatible afin d’assurer l’affichage local, les alarmes et l’intégration à des systèmes de surveillance de niveau supérieur.
Mesure directe des enroulements
Isolation électrique
Surveillance multipoint
Intégration PLC / SCADA
Quelles températures surveiller dans un transformateur ?
L’état thermique d’un transformateur ne peut se résumer à une seule température. Les points de mesure nécessaires dépendent de sa conception et de l’objectif de surveillance ; la température des enroulements, celle de l’huile en partie haute et les emplacements critiques connus sont toutefois couramment pris en compte.
Température de l’huile en partie haute
La température de l’huile en partie haute représente l’état thermique de l’huile du transformateur à l’emplacement de mesure choisi.
Emplacements connus des points chauds
Lorsqu’un emplacement thermiquement critique a été identifié sur l’enroulement, un capteur ponctuel à fibre optique peut mesurer directement la température à cet emplacement.
Surveillance directe des points chaudsSurveillance thermique des transformateurs immergés
Sur les transformateurs immergés dans l’huile, les sondes à fibre optique peuvent être placées aux emplacements définis sur les enroulements, puis acheminées à travers la cuve jusqu’à un instrument externe. La construction des sondes, le cheminement des fibres, les traversées de cuve et le nombre de voies doivent être planifiés ensemble.
Sondes de température à fibre optique pour enroulements
Mesure ponctuelle directe de température aux emplacements définis sur les enroulements.
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Traversées de cuve et composants de bride
Faites passer les fibres optiques des points de mesure internes à travers la cuve du transformateur.
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Rallonges à fibre optique
Prolongent le chemin optique entre les sondes internes et l’instrument de surveillance externe.
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Démodulateur / centrale de température multivoies
Acquérez et affichez les données de température de plusieurs points de mesure indépendants des enroulements.
→Surveillance thermique des transformateurs secs
Dans les transformateurs secs, les sondes à fibre optique mesurent directement des emplacements sélectionnés des enroulements ou des bobines. Le nombre de sondes et de voies, la structure des capteurs et le cheminement des fibres doivent correspondre à la géométrie des enroulements et à l’espace d’installation disponible.
Sondes de température à fibre optique
Mesure directe de température aux emplacements sélectionnés des enroulements et bobines des transformateurs secs.
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Mesure de température multivoie sur mesure
Le nombre de voies peut être configuré selon le nombre de points de mesure dans les enroulements.
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Systèmes de surveillance thermique par fibre optique
Surveillance thermique centralisée, alarmes et communication pour les transformateurs secs.
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Logiciel de surveillance et accessoires
Logiciels et accessoires compatibles pour l’affichage des températures, l’enregistrement des données et la configuration de la surveillance.
→Voir tous les produits de surveillance thermique des transformateurs
Température des enroulements, température de l’huile en partie haute et WTI / OTI
La surveillance thermique d’un transformateur associe souvent plusieurs grandeurs thermiques. Ces mesures correspondent à des emplacements physiques ou à des méthodes différents et ne doivent pas être considérées comme interchangeables.
Température directe des enroulements
Une sonde à fibre optique mesure la température à l’emplacement physique de l’enroulement où son extrémité sensible est installée.
WTI — Indicateur de température des enroulements
Un WTI indique la température d’enroulement selon la conception de l’instrument et son montage de mesure. Il ne s’agit pas nécessairement d’un capteur intégré directement au point chaud de l’enroulement.
OTI — Indicateur de température d’huile
Un OTI indique la température de l’huile du transformateur à l’emplacement de son capteur, et non celle du conducteur à l’intérieur de l’enroulement.
La mesure directe des enroulements, le WTI et l’OTI peuvent fournir des informations thermiques complémentaires. Leur association dépend de la conception du transformateur et de l’objectif de surveillance.
Pourquoi utiliser des capteurs à fibre optique pour la température des enroulements de transformateur ?
Mesure ponctuelle directe
Mesure la température à l’emplacement physique défini où la sonde est installée.
Isolation électrique
Le point de mesure ne nécessite aucun câble métallique de signal électrique.
Forte résistance aux EMI
Le signal de mesure est transmis optiquement dans la fibre.
Mesure multipoint
Plusieurs emplacements sélectionnés dans les enroulements peuvent être mesurés avec des sondes et des voies indépendantes.
Fonctionnement de la mesure de température à fibre optique par fluorescence
Que révèle la surveillance thermique d’un transformateur ?
Les mesures directes en plusieurs points montrent comment les emplacements sélectionnés du transformateur réagissent à la charge, au refroidissement et aux variations des conditions d’exploitation.
1Température mesurée des enroulements
Mesurez la température aux emplacements physiques des enroulements où les sondes à fibre optique sont installées.
2Échauffement sous charge
Suivez l’évolution de la température mesurée des enroulements lorsque la charge et les conditions d’exploitation du transformateur varient.
3Écarts de température entre les points
Comparez plusieurs emplacements définis sur les enroulements ou le transformateur au moyen de voies indépendantes.
4Réponse au refroidissement
Observez les variations de température lorsque les conditions ou les niveaux de refroidissement changent.
5Évolution anormale des températures
Repérez au fil du temps les évolutions ou les écarts aux points de température surveillés.
6Intégration système
Transmettez les valeurs de température de l’instrument à des systèmes de surveillance compatibles, locaux ou de niveau supérieur.
Architecture d’un système de surveillance thermique de transformateur
Un système de surveillance thermique de transformateur associe les points de mesure, la liaison optique, l’instrument de surveillance et l’interface nécessaire avec le site. Le nombre de sondes et de voies doit correspondre au nombre d’emplacements thermiques à mesurer indépendamment.
1Capteurs de température à fibre optique
Mesurez directement la température aux emplacements définis dans les enroulements ou le transformateur.
2Instrument de surveillance
Excite les sondes, évalue la réponse optique et la convertit en données de température.
3Affichage et surveillance locale
Affiche les températures des voies sélectionnées, les alarmes ou les tendances lorsque l’instrument configuré prend en charge ces fonctions.
4Intégration PLC / SCADA
Transmet les valeurs de température à un système compatible de surveillance ou de contrôle de niveau supérieur.
Cas documentés de surveillance thermique des transformateurs
Ces relevés de terrain présentent des montages réels de surveillance thermique des transformateurs, notamment l’installation des contrôleurs et le cheminement des sondes de mesure directe des enroulements.
Installation sur site d’un régulateur pour transformateur
Un contrôleur local et une interface d’alarme documentés sur une installation de transformateur sec.
Lire le cas documenté →
Surveillance des enroulements de transformateurs secs
Un exemple documenté de cheminement de sondes pour la mesure directe de température des enroulements.
Lire le cas documenté →Mesure directe des enroulements et estimation indirecte de température
La mesure directe à fibre optique et l’estimation indirecte de température fournissent des informations thermiques de nature différente sur le transformateur. Elles peuvent être utilisées séparément ou ensemble selon l’objectif de surveillance.
| Critère | Mesure directe à fibre optique | Estimation indirecte de température |
|---|---|---|
| Base de la mesure | Capteur installé à un emplacement physique défini | Température calculée ou indiquée à partir d’autres grandeurs mesurées et d’un modèle thermique ou d’une méthode instrumentale |
| Valeur fournie | Température mesurée au point où le capteur est installé | Température estimée ou indiquée pour le paramètre modélisé |
| Couverture physique | Uniquement les emplacements équipés de capteurs | L’emplacement ou le paramètre représenté par le modèle ou la méthode d’indication choisis |
| Installation | Nécessite l’installation physique d’un capteur et le cheminement de la fibre | Ne nécessite pas de capteur à fibre optique intégré à chaque emplacement modélisé |
| Usage courant | Vérifier ou surveiller directement des points choisis des enroulements et d’autres points thermiques | Fournir une indication continue de température en l’absence de mesure directe intégrée |
| Utilisation combinée | Peut être comparée aux valeurs de température indirectes | Peut être utilisée avec des mesures ponctuelles directes |
La mesure directe et l’estimation indirecte sont complémentaires lorsque leurs emplacements de mesure et leurs hypothèses sont clairement compris.
Sorties de surveillance thermique des transformateurs
Les sorties disponibles dépendent de l’instrument choisi et de la configuration du système.
Affichage local de température
Consultez les températures des voies sélectionnées sur un afficheur local ou une centrale de mesure compatible.
Gestion des alarmes
Utilisez des seuils de température configurés ou des fonctions d’alarme lorsque l’instrument choisi les prend en charge.
Communication industrielle
Transmettez les températures via les interfaces de communication prises en charge par l’instrument configuré.
Intégration PLC / SCADA
Intégrez les données de température du transformateur à un système compatible de surveillance d’usine ou de poste électrique.
Préparez un système de surveillance thermique de transformateur
Précisez le type de transformateur, la disposition des enroulements, les emplacements de mesure visés, la plage de température attendue, le nombre de points et l’interface de surveillance requise. INNO peut vous aider à adapter la structure des sondes, le nombre de voies et l’instrument à l’application.
- Type de transformateur
- Immergé dans l’huile ou sec
- Emplacements visés sur les enroulements / points de température
- Plage de température attendue
- Nombre de points de mesure
- Cheminement approximatif des fibres
- Besoins d’affichage / PLC / SCADA
FAQ sur la surveillance thermique des transformateurs
Qu’est-ce que la surveillance thermique d’un transformateur ?⌄
La surveillance thermique d’un transformateur suit des emplacements thermiques choisis, notamment des points des enroulements, la température de l’huile en partie haute et d’autres points de mesure définis. Un système peut réunir plusieurs voies de température et transmettre les valeurs obtenues à un équipement de surveillance local ou de niveau supérieur.
Comment mesurer directement la température des enroulements d’un transformateur ?⌄
Une sonde de température à fibre optique peut être placée à un emplacement défini sur un enroulement. Son extrémité sensible mesure la température en ce point physique, tandis que la fibre optique transmet le signal à un instrument de surveillance externe.
Quelle différence entre la température des enroulements et celle de l’huile en partie haute ?⌄
La température d’enroulement représente la zone conductrice à l’emplacement de mesure choisi dans l’enroulement, tandis que la température de l’huile en partie haute représente celle de l’huile au point où elle est mesurée. Ces deux valeurs décrivent des aspects différents de l’état thermique du transformateur.
Quelle différence entre un WTI et la mesure directe de température des enroulements par fibre optique ?⌄
Un WTI fournit une indication de température des enroulements selon sa conception et son dispositif de mesure. La mesure directe à fibre optique place une extrémité sensible à un emplacement physique de l’enroulement et indique la température mesurée à ce point.
Combien de capteurs de température à fibre optique faut-il dans un transformateur ?⌄
Le nombre nécessaire dépend de la conception du transformateur et du nombre d’emplacements thermiques à mesurer indépendamment. En mesure ponctuelle, chaque emplacement physique surveillé utilise normalement une sonde et une voie de surveillance active.
La surveillance de température à fibre optique convient-elle aux transformateurs immergés dans l’huile et aux transformateurs secs ?⌄
Oui. La disposition des sondes et leur installation varient selon le type de transformateur. Les applications immergées dans l’huile peuvent nécessiter un cheminement interne des fibres et des composants de traversée de cuve ; sur les transformateurs secs, l’installation dépend de la structure des enroulements, de l’espace disponible et du positionnement requis des sondes.
Peut-on transmettre les températures du transformateur à un PLC ou à un SCADA ?⌄
Oui, si l’instrument de surveillance choisi possède une interface de communication compatible. Les sondes à fibre optique se raccordent à l’instrument, qui fournit ensuite les données de température au système de surveillance ou de contrôle de niveau supérieur.
Parlons de votre projet de surveillance thermique de transformateur
Communiquez à INNO le type de transformateur, les emplacements de mesure visés, le nombre de points et l’interface de surveillance requise.