Boîte universelle à amortir la ventilation G3B
Le vieillissement du système d'isolement d’un transformateur est accéléré par l’oxygène dissous dans l’huile. Dans les transformateurs en exécution ouverte, l’oxygène ainsi consommé est prélevé dans l‘atmosphère. L’effet à long terme a des répercussions négatives. La boîte à amortir la ventilation (G3B) qui est intégrée dans la tuyauterie de respiration du transformateur en amont du récipient de
séchage en constitue donc un remède qui assure l’hermétisation du transformateur.
Prolongation de la durée de vie de transformateurs en exécution ouverte
Hermétisation (ultérieure) à l’aide de la boîte universelle à amortir la ventilation G3B
Le vieillissement du système d'isolement d’un transformateur est accéléré par l’oxygène dissous dans l’huile qui est considéré aujourd’hui comme une des causes majeures de durées de vie raccourcies de transformateurs. Etant donné que les transformateurs dans lesquels l’huile n’a aucun contact avec l’air assurent une durée de vie accrue de l’isolement solide et de la qualité d’huile, ils fonctionnent sur des périodes plus longues que les transformateurs de type ouvert.
Par conséquent, la demande d’hermétisation de transformateurs neufs et d’hermétisation ultérieure de transformateurs de type ouvert existants continuera à augmenter.
Désavantages d’un hydrocompensateur
Les transformateurs neufs avec conservateur sont équipés d’un hydrocompensateur qui présente cependant souvent les désavantages suivants en service :
- coûts d’achat élevés ;
- maintenance intense : la membrane vieillit plus rapidement que le transformateur ; certains exploitants comptent devoir la remplacer au moins trois fois pendant la durée de vie prévue du transformateur ;
- les frais de remplacement sont nettement supérieurs aux coûts d’achat ;
- absence de transport de l'humidité vers l'extérieur ;
- l’huile dégazée affecte la fonction d’accumulation de gaz du relais Buchholz ;
- La surveillance de l’hermétisation est souvent difficile dans la pratique.
Avantages de la boîte à amortir la ventilation G3B
Comme alternative la boîte à amortir la ventilation (G3B) offre les avantages suivants :
- prolongation de la vie de transformateurs significative et avantageuse ;
- retard démontré des processus de vieillissement de l’isolation solide du transformateur ;
- aucune intervention dans le système d’huile du transformateur pendant la mise en place ;
- la fonction de surveillance du relais Buchholz est maintenue ;
- accès facile à proximité du niveau du sol (de ce fait la boîte se prête particulièrement aux petits transformateurs dans des zones qui sont autrement difficiles à accéder) ;
- Après le remplacement du transformateur l’installation G3B pourra encore être utilisée pour d’autres transformateurs.
Structure et fonctionnement de l’installation G3B
L‘installation G3B est composée d’une boîte cylindrique qui est intégrée dans la conduite de respiration du transformateur directement en amont de l‘assécheur. Une bouteille d’azote comprimé additionnel pourra être intégrée en option (voir Fig. 1). La boîte proprement dite comprend un cylindre intérieur sans fond et est partiellement remplie d‘huile. L’huile sert de fluide de travail pour les variations de pression et de barrière de diffusion. L’huile est isolée de l’atmosphère au moyen de disques d’aluminium spéciaux flottants ce qui assure la séparation de l’air à teneur en oxygène réduite dans le compartiment à gaz du bac d’expansion (gris) de l’air extérieur sec (blanc).
L‘installation G3B dispose de deux positions extrêmes naturelles pour les différences de niveau d’huile qui servent à compenser les variations de température de 30 °C au maxi. dans le réservoir d’huile.
Lorsque la pression atmosphérique dans le bac d’expansion est dépassée de 40 mbar (niveau d’huile maximum dans le cylindre intérieur) du gaz est libéré dans l‘atmosphère. Si la pression descend de 20 mbar en dessous de la pression atmosphérique (niveau d’huile minimum dans le cylindre intérieur) ou de l’air extérieur sec (hermétisation ultérieure naturelle) ou de l’azote de la bouteille de gaz comprimé sont alimentés (hermétisation ultérieure assistée de N2).
Il existe deux possibilités d’hermétisation (ultérieure) au moyen d’installations G3B :
Méthode naturelle (G3B) : Dès que le vieillissement commence dans la partie active, l’oxygène consommé lors de ce processus est continuellement remplacé par de l‘air. l’état final est une huile à teneur en oxygène fortement réduite.
Méthode assistée par N2 (G3B/N2) : L’oxygène consommé est remplacé par du nitrogène. De plus, le dosage de N2 s’effectue lors du refroidissement et la re-saturation. Ceci permet une hermétisation ultérieure plus étendue et efficace des transformateurs. L’état final est de l’huile à teneur en oxygène réduite qui est cependant nettement plus vite atteint grâce à cette méthode.
Dans la zone de travail, la barrière de diffusion G3B empêche non seulement la pénétration d’air mais aussi la sortie de gaz de défaut qui sont peu solubles dans l’huile (H2, CO) ce qui améliore la fiabilité du diagnostic d‘état.
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