Vues : 0 Auteur : Éditeur du site Heure de publication : 2026-08-26 Origine : Site
Pour les projets EPC et les projets d’infrastructure électrique à l’étranger, la qualité de fabrication des transformateurs affecte directement un fonctionnement fiable sur des décennies de service. De la sélection des matières premières, de la fabrication du noyau et de la production des bobinages jusqu'au test final d'acceptation en usine (FAT) , chaque étape peut influencer les performances du transformateur.
En tant qu'ingénieur technique chez Zisheng Electric, les équipes d'approvisionnement et les clients EPC me posent souvent la même question : comment la qualité d'un transformateur est-elle réellement garantie ?
La réponse est simple : depuis le jour où les matières premières entrent dans l’usine jusqu’aux tests finaux en usine avant expédition, chaque étape est soumise à un contrôle de qualité strict. Ci-dessous, je vais détailler l’ensemble du processus de fabrication étape par étape.
La durée de vie et la fiabilité d'un transformateur dépendent fortement de la qualité de ses matières premières. Les tôles d'acier électrique sont le matériau clé utilisé dans le noyau du transformateur. Nous utilisons de l'acier électrique à grains orientés à haute perméabilité (GOES) et demandons aux fournisseurs de fournir des échantillons de matériaux ainsi que des données de performances magnétiques pour la nuance spécifiée avant l'achat.
Une fois les matériaux arrivés à notre usine, ils sont réinspectés conformément aux spécifications techniques du projet et aux normes de matériaux applicables. Pour les projets d’exportation, les matériaux doivent également être conformes aux éventuelles normes spécifiquement exigées par le client.
Les éléments clés de l'inspection comprennent la densité du flux magnétique, la perte du noyau, la tolérance d'épaisseur et la qualité de la surface . La surface de l'acier électrique doit être plane et propre, sans défauts tels que rouille, cloques du revêtement, plis ou fissures.
Les conducteurs du bobinage sont en cuivre ou en aluminium sans oxygène . À l'arrivée, les qualifications et les certificats de qualité du fournisseur sont vérifiés, et la composition chimique, les propriétés mécaniques et la conductivité électrique des matériaux conducteurs sont examinées.
Les matériaux isolants tels que les panneaux pressés et l'huile isolante sont inspectés conformément aux normes applicables. L'huile isolante minérale est conforme à la norme GB/T 2536-2024 , tandis que les projets d'exportation doivent également respecter la norme CEI 60296. . Le carton comprimé électrique est conforme à la norme GB/T 19264 et à la norme CEI 60641-3-1 . Pour les matériaux isolants de classe F/H , les certificats correspondants confirmant leurs performances thermiques doivent être fournis.
Toutes les matières premières ne peuvent être acceptées dans l'entrepôt qu'après avoir passé avec succès l'inspection d'entrée et qu'un rapport d'inspection des matières premières qualifié ait été émis.
Le noyau forme le circuit magnétique du transformateur et le processus d’empilement des noyaux affecte directement les pertes à vide et les niveaux de bruit.
Les tôles d'acier électrique subissent d'abord un refendage et un tronçonnage , au cours desquels la longueur, la largeur, l'angle de coupe et la hauteur des bavures sont soigneusement contrôlés. Lors de l'empilage, les opérateurs assemblent les tôles étape par étape selon les dessins de conception. Après chaque étape d'empilage, des dimensions clés telles que la longueur diagonale, la hauteur des branches, la distance entre les branches, la longueur de l'empiècement et l'épaisseur d'empilage sont mesurées pour garantir que les tolérances dimensionnelles répondent aux exigences du processus.
Les largeurs des fenêtres des deux côtés du noyau sont également vérifiées pour garantir un espacement égal et maintenir une structure de circuit magnétique symétrique.
Les noyaux des grands transformateurs peuvent être constitués de dizaines de milliers, voire de plus de cent mille, tôles d'acier électrique, chacune d'une épaisseur de seulement 0,18 mm à 0,27 mm . Lors de l'empilage, un contrôle strict est requis sur l'espacement des joints, la planéité, la compacité et la symétrie . Ces facteurs affectent directement l’efficacité du circuit magnétique ainsi que les performances de fonctionnement telles que les pertes à vide du transformateur et le bruit.
L'enroulement est la section du circuit électrique du transformateur, et la qualité du processus d'enroulement affecte directement sa capacité de charge et sa résistance aux courts-circuits..
Le bobinage est effectué sur des machines à bobiner à grande vitesse. Les conducteurs sont tendus mécaniquement, la tension étant maintenue à un niveau constant tout au long du processus. Pendant le bobinage, il est essentiel de garantir le nombre correct de tours, la disposition ordonnée des conducteurs et une bonne isolation intercouche..
La surface du conducteur doit être lisse et exempte de défauts tels que bavures, rayures ou recouvrements de surface.
Une fois le bobinage terminé, le bobinage subit un traitement d’isolation pour améliorer à la fois ses performances diélectriques et sa résistance mécanique.
Pour les conducteurs rectangulaires, des rayons d'angle incohérents peuvent entraîner des différences dans la section transversale effective du conducteur et un mauvais ajustement entre les spires adjacentes. Cela peut encore augmenter le risque de déséquilibre de résistance CC triphasé..
Une fois le noyau et les enroulements terminés, le transformateur entre dans la phase d’assemblage des parties actives . Les enroulements sont installés sur les branches du noyau, suivis de l'installation des composants d'isolation et des connexions de câbles. La partie active assemblée subit ensuite un séchage à pression constante.
Après séchage, l'encombrement et l'état de serrage de la partie active sont vérifiés et corrigés si nécessaire. Toute poussière, particule ou autre contaminant présent sur la surface est soigneusement éliminé avant la mise en cuve finale.
Le réservoir du transformateur est fabriqué par soudage à partir de plaques d’acier de haute qualité. Une inspection radiographique aux rayons X est effectuée sur les soudures critiques pour détecter et éliminer les défauts de soudure et minimiser le risque de fuite d'huile.
La partie active terminée est ensuite remontée dans le réservoir et les câbles internes sont connectés aux traversées. Les composants et accessoires externes, notamment les bagues, les radiateurs et le conservateur , sont installés en séquence. Le transformateur passe ensuite aux processus ultérieurs tels que le remplissage d'huile sous vide.
L'un des processus les plus critiques dans la fabrication d'un transformateur immergé dans l'huile est le remplissage d'huile sous vide..
Avant le début du remplissage d'huile, la cuve du transformateur est évacuée pour éliminer l'air résiduel de l'intérieur de la cuve et des pores des matériaux isolants. Le niveau de vide requis est déterminé en fonction de la classe de tension et de la capacité nominale du transformateur. Ce processus contribue à réduire les problèmes d’isolation potentiels causés par les gaz et l’humidité piégés. Pour les transformateurs évalués à 220 kV et plus , les exigences de traitement sous vide sont plus strictes.
Pour les transformateurs haute tension et de classe haute tension, le niveau de vide spécifié est maintenu tout au long du processus de remplissage d'huile. Les transformateurs moyenne et basse tension sont remplis sous vide conformément aux procédures de fabrication en vigueur.
La température de l'huile isolante lors du remplissage est contrôlée entre 55°C et 65°C . Le taux de remplissage d'huile est également strictement contrôlé et ne doit pas être excessivement élevé, car un débit d'huile excessif peut provoquer une électrification statique . Pour les transformateurs de moyenne et grande capacité, le débit de remplissage est généralement maintenu en dessous de 100 L/min.
Une fois le remplissage d'huile terminé, le transformateur subit une décantation sous pression suivie d'un contrôle d'étanchéité . Selon les spécifications techniques du projet, une pression spécifiée peut être appliquée au conservateur, par exemple 30 kPa pendant 24 heures . Le transformateur est considéré comme acceptable si aucune fuite d'huile n'est détectée au niveau du réservoir, des brides, des soudures ou d'autres points d'étanchéité. La pression d'essai appliquée ne doit pas dépasser la limite de pression de conception du réservoir du transformateur.
Chaque transformateur doit passer un ensemble complet de tests de routine avant de quitter l'usine. Le tableau ci-dessous résume les principaux éléments de test et les critères d'acceptation typiques, les tests étant effectués conformément aux normes CEI pertinentes..
Article de test |
Méthode d'essai |
Exigence standard/valeur typique |
Remarques |
|---|---|---|---|
Mesure de la résistance CC des enroulements |
Pont à double bras ou testeur de résistance DC |
Déséquilibre triphasé ≤2 % pour les valeurs ligne à ligne et ≤4 % pour les valeurs phase |
Les résultats sont convertis à la même température de référence à des fins de comparaison. La CEI ne spécifie pas de limite universellement fixée ; ces valeurs sont couramment utilisées dans les spécifications de l'industrie et des projets. |
Mesure du rapport de tension et vérification du groupe vectoriel |
Pont de rapport de transformation ou testeur TTR |
Déviation nominale du robinet ≤ ± 0,5 % ; autres robinets ≤±1,0% |
Le groupe de vecteurs est vérifié en même temps. Les tolérances suivent la CEI 60076-1 , tandis que les spécifications du projet peuvent imposer des exigences plus strictes. |
Mesure de la résistance d'isolation |
Mégohmmètre 2 500 V ou testeur de résistance d'isolement |
Pas moins de 70 % de la valeur de référence d’usine ; taux d'absorption ≥1,3 à 10°C–30°C |
Les mesures sont prises entre les enroulements et la terre et entre les enroulements individuels. Le taux d'absorption est principalement significatif pour les transformateurs immergés dans l'huile de plus grande taille et a une valeur de référence limitée pour les unités plus petites. |
Perte à vide et courant à vide |
Analyseur de puissance à tension nominale |
Perte à vide ≤ valeur garantie +15 % ; courant à vide ≤ valeur garantie +30% |
La distorsion de la forme d'onde de tension doit être <3 %. Pour les projets à 60 Hz, les tests doivent être effectués directement à 60 Hz plutôt que convertis à partir des données de test à 50 Hz. |
Impédance de court-circuit et perte de charge |
Test de court-circuit au courant nominal |
Écart d'impédance de court-circuit ≤ ± 5 % ; perte de charge ≤ valeur garantie +15% |
Les résultats sont corrigés à la température de référence spécifiée, généralement 75 °C pour les transformateurs immergés dans l'huile de classe A et 120 °C pour les systèmes d'isolation de classe F. |
Test de tension de tenue CA à source séparée |
Tension à fréquence industrielle spécifiée appliquée à l'enroulement testé pendant 1 minute |
Conforme à la norme CEI 60076-3 , sans claquage ni contournement |
Les enroulements non testés doivent être correctement mis à la terre. |
Test de tension de tenue CA induite |
Test à fréquence accrue, généralement à deux fois la fréquence nominale |
Conformément à la norme CEI 60076-3 , sans rupture d'isolation pendant la durée d'essai spécifiée |
Utilisé pour vérifier les performances d’isolation tour à tour et couche à couche. |
Mesure de décharge partielle |
Système de mesure de décharges partielles haute fréquence à environ 1,1–1,5 × Um |
≤100 pC pour 110 kV et plus ; ≤200 pC pour 35 kV et moins |
Utilisé pour identifier les défauts potentiels d’isolation. Il peut être effectué sous forme de test de type ou spécial, tandis que certains projets nécessitent des tests de décharge partielle sur chaque unité avant expédition. |
Tension de claquage de l’huile isolante et facteur de dissipation diélectrique |
Analyse physique et chimique d'échantillons d'huile |
Tension de claquage ≥40 kV ; facteur de dissipation diélectrique à 90°C ≤0,5% |
Les projets d'exportation suivent généralement la norme CEI 60296 . L'échantillonnage ou l'inspection complète dépend de la classe de tension du transformateur et des exigences du projet. |
Toutes les données d'essai sont entièrement enregistrées et conservées, et des rapports d'essais formels en usine et des rapports d'essais de type sont publiés. Les acheteurs ou les clients EPC peuvent également envoyer des représentants à l'usine pour la supervision de la fabrication, l'inspection et l'observation des tests..
Il s’agit du processus complet par lequel passe un transformateur, depuis l’arrivée des matières premières jusqu’à la sortie finale en usine.
Pour les acheteurs, des dossiers de fabrication complets et des données de test constituent des preuves importantes lors de l'évaluation de la capacité technique réelle d'un fournisseur. En tant qu'équipe d'approvisionnement ou entrepreneur EPC, l'accent ne doit pas se limiter au prix d'achat initial de l'équipement. La question la plus importante est de savoir si le transformateur peut continuer à fonctionner de manière fiable après 10 ou 20 ans de service..
Cette fiabilité à long terme est intégrée dans chaque détail du processus de fabrication, du contrôle des matières premières et de la fabrication jusqu'aux tests finaux en usine..
Zisheng Electric possède une vaste expérience dans le soutien de projets au Moyen-Orient, en Afrique et en Amérique du Sud , fournissant aux entrepreneurs EPC, aux propriétaires de projets et aux consultants en ingénierie des services de sélection de transformateurs, de documentation technique et de coordination de la fabrication.
Notre gamme de produits comprend transformateurs immergés dans l'huile, transformateurs sur socle, transformateurs sur poteaux, transformateurs de type sec , et autres équipements de distribution d'énergie . Nous prenons en charge de conception conforme à la CEI , les tests d'acceptation en usine (FAT) , ainsi que l'inspection et la supervision par des tiers..
