Ce que les ingénieurs recherchent après la défaillance d'un transformateur

Cela arrive tout le temps. Vous êtes assis dans votre bureau ou votre salon, savourant une tasse de café relaxante, quand BOUM, le son d'un coup de feu retentit dans la rue. Le seul problème est que ce n'était pas le départ officiel d'une course à pied. Quand vous allez à votre fenêtre, vous voyez des étincelles jaillir du poteau de services publics, et des gens se rassembler autour de ce qu'ils devraient éviter.

Une panne de transformateur entraîne de graves problèmes. Il y a un risque immédiat de défaillance du transformateur électrique et une coupure de courant affectant les foyers, les entreprises et d'autres infrastructures de la région. Cela peut poser un problème important, en particulier en été, ou pour des services sociétaux cruciaux tels que les établissements médicaux et les centres de communication.

Chacune de ces situations nécessite une enquête sur le transformateur de puissance. Parfois, elle est menée par une équipe interne du fournisseur d'électricité local. Plus souvent, elle est effectuée en faisant appel à un cabinet d'ingénierie électrique ou d'experts judiciaires professionnel et expérimenté pour déterminer la cause, les répercussions et comment éviter que la situation ne se reproduise à l'avenir.

Qu'est-ce qui cause généralement la défaillance d'un transformateur électrique

La bonne nouvelle est que les transformateurs ne tombent pas en panne tout le temps. Il faut un stress électrique, thermique ou environnemental important pour que ces systèmes éclatent soudainement. Cela vient généralement de la surchauffe. Dès que la température à l'intérieur du transformateur dépasse sa valeur nominale, il éclatera.

Le réchauffement de la température dans l'espace ambiant autour du transformateur est une préoccupation. Les journées chaudes en Arizona, au Texas, en Californie ou en Floride sont préoccupantes. Cependant, le problème le plus important est la charge électrique totale. La température extérieure ne déclenchera pas une surtension, mais lorsque des centaines de maisons utilisant ce transformateur allumeront soudainement leurs téléviseurs, climatiseurs et PC, les choses s'échauffent rapidement.

D'autres problèmes liés à ce risque impliquent une infrastructure obsolète. La plupart des composants du réseau américain sont 40-75 ans vieux. C'est un problème important si l'on considère que la population était plus petite et que la demande d'électricité était plus faible que dans les maisons modernes. Il y a aussi des défaillances d'isolation, des problèmes de défaut, des dommages environnementaux dus à des inondations ou des foudroiements, ainsi que la corrosion et l'humidité. L'important est que ces systèmes, bien que plus avancés que jamais, présentent encore des risques.

Les premières priorités des ingénieurs après une défaillance de transformateur

Chaque fois qu'un transformateur électrique tombe en panne, la préoccupation immédiate est la sécurité et la stabilisation. Les ingénieurs et les techniciens de réseau sont appelés pour désactiver l'équipement jusqu'à ce que les réparations soient effectuées. Cela réduira le risque d'arcs électriques, d'incendies, d'inflammation d'huile et de dommages supplémentaires aux conducteurs.

L'huile de transformateur est une préoccupation sérieuse. Plus le composant est ancien, plus il est susceptible de fuir des fluides isolants. Ceux-ci peuvent se déverser dans les systèmes d'eau ou créer des risques d'incendie supplémentaires s'ils ne sont pas contenus. C'est pourquoi il est si important de dégager la zone de toute personne dès que possible. Ce ne sont pas seulement des problèmes électriques.

Une fois le site stabilisé, il s'agit de rétablir le courant et de préserver les preuves. L'analyse de la défaillance d'un transformateur nécessite de voir le site dans son état actuel. Si tout est nettoyé trop rapidement, cela supprime les facteurs clés qui aident à déterminer la cause. La responsabilité est nécessaire pour attribuer la responsabilité financière et juridique, mais aussi pour éviter que la même chose ne se reproduise à l'avenir.

C'est souvent à ce stade que l'ingénierie judiciaire entre en jeu. Prenons par exemple tous les rapports publiés par une municipalité concernant l'analyse de la charge électrique ou la prévention des risques. C'est lorsque ces documents sont ignorés qu'une action en justice a le plus de chances d'aboutir. Il est indispensable de tenir compte des conclusions d'une enquête sur un transformateur électrique afin de corriger les défaillances sur l'ensemble du réseau avant que ces composants ne tombent eux aussi en panne.

Ce que les ingénieurs analysent lors des enquêtes sur les défaillances de transformateurs

Une analyse de défaillance de transformateur correctement menée utilise des outils et des processus fondés sur des preuves pour déterminer la cause. Celle-ci peut être électrique, thermique, mécanique ou opérationnelle. Elle devrait couvrir :

• Composants internes du transformateur
• Enroulements, systèmes d'isolation, changeurs de prises, traversées et noyaux de transformateurs
• Preuve de surchauffe, de déplacement, de contamination ou de défaillance électrique
• Forces de court-circuit, déformation mécanique, amorçage par carbone, surchauffe localisée
• Conditions environnementales et charge électrique dans la zone locale
• Essais de performance diélectrique et teneur en humidité
• Évaluation du système de mise à la terre, examen de la coordination des relais de protection
• Conditions d'équipement en amont et en aval
• Historique des perturbations et problèmes d'installation

Il y a de nombreux cas où le transformateur n'est pas la source de la défaillance, mais une série de défauts externes ou de problèmes de mise à la terre qui ont conduit à la panne. Cette distinction est cruciale pour attribuer la responsabilité de la situation.

Signaux d'avertissement qui apparaissent souvent avant la défaillance d'un transformateur

Les municipalités et les propriétaires de services publics devraient tenir compte des signes avant-coureurs courants d'une panne imminente de transformateur électrique. Plus ces signes sont reconnus tôt, moins il y a de risques de dommages ou d'interruptions de service.

Le bruit du transformateur est un indicateur majeur. De nombreuses situations, qu'il s'agisse de vidéos sur les réseaux sociaux ou d'appels téléphoniques au fournisseur d'électricité local, signalent un changement étrange dans les motifs de bourdonnement, les vibrations ou les bruits mécaniques provenant d'un transformateur local. Cela signifie généralement qu'un composant interne est desserré ou que l'électricité est instable.

Une autre est les irrégularités de température. Une série de journées chaudes ou une demande importante et à long terme du réseau peuvent entraîner des pics thermiques et des points chauds localisés. Cela détériorera le transformateur, entraînant souvent des fuites d'huile qui ne doivent jamais être ignorées.

Une tension fluctuante, une activité thermique anormale et des disjonctions répétées sont également des signes évidents que quelque chose ne va pas. C'est alors qu'il faut faire appel à des techniciens pour s'assurer qu'il n'y a pas de décoloration autour des traversées ou de signe de dégradation de l'isolation. Certaines installations utilisent des moniteurs à distance pour cette raison, qui jouent également un rôle dans l'analyse des défaillances de transformateurs après un défaut.

Meilleures Pratiques pour Réduire le Risque de Défaillance des Transformateurs

La meilleure façon d'éviter la panne d'un transformateur est d'être proactif dans vos processus. Même si cela coûte un peu plus cher à la municipalité locale au départ, cette tranquillité d'esprit en vaut la peine par rapport aux temps d'arrêt prolongés du réseau et à la perte de production. Certaines stratégies efficaces comprennent :

• Inspections thermographiques infrarouges régulières
• Analyse des gaz dissous dans l'huile de transformateur
• Systèmes de surveillance à distance actifs affectés aux zones du réseau à haut risque
• Vérification de la mise à la terre par embauche ingénieurs électriciens ou experts judiciaires expérimentés
• Vérification visuelle des infiltrations d'humidité et de l'exposition environnementale
• Élagage ou coupe de branches d'arbres dans la zone
• Remplacer les systèmes obsolètes ou dégradés dès que possible
• Planification des enquêtes de suivi des défaillances pour éviter les problèmes futurs

Beaucoup de ces mesures préventives peuvent être intégrées dans les emplois du temps quotidiens des techniciens de ligne. Bien qu'ils ne soient pas ingénieurs, ils ont souvent une expérience plus directe de l'infrastructure du réseau. Tant qu'ils sont habilités à faire rapport aux ingénieurs par une voie de communication claire, des problèmes sont évités.

Les défaillances de transformateurs sont rarement des événements aléatoires

Chaque fois qu'un transformateur électrique tombe en panne, cela indique probablement une combinaison de stress thermiques localisés, de détérioration de l'isolation et d'exposition environnementale. Cela exercera une pression supplémentaire sur le réseau et entraînera des temps d'arrêt opérationnels qu'aucun fournisseur d'électricité ni municipalité ne souhaite.

Engager des cabinets d'ingénierie forensique pour réaliser une analyse des défaillances de transformateurs en amont, puis une enquête après coup, fournit les informations nécessaires pour réduire les risques. Étant donné que l'infrastructure électrique américaine a grandement besoin d'être modernisée, notamment en raison de l'utilisation accrue permise par les systèmes modernes, attendre cette analyse n'est pas judicieux.

Notre équipe d'ingénieurs électriciens agréés chez Dreiym Engineering est souvent appelée pour une enquête post-incident. Nous utilisons des outils et des processus reconnus pour découvrir la cause profonde, rapportant souvent aux compagnies d'assurance, aux autorités judiciaires et aux propriétaires de services publics. Si vous risquez une défaillance ou si vous voulez savoir pourquoi vos systèmes explosent soudainement, appelez-nous. Comprendre pourquoi c'est arrivé est aussi important que de rétablir le courant lui-même.