Les risques liés à la surchauffe des transformateurs de puissance :
1. Les dommages à l'isolation des transformateurs sont principalement dus à la surchauffe. L'élévation de température réduit la résistance à la tension et la résistance mécanique du matériau isolant. Selon la norme CEI 354 « Directives relatives aux charges d'exploitation des transformateurs », lorsque la température du point le plus chaud du transformateur atteint 140 °C, des bulles d'air se forment dans l'huile, ce qui réduit l'isolation ou provoque un contournement, endommageant ainsi le transformateur.
2. La surchauffe du transformateur influe considérablement sur sa durée de vie. Pour un transformateur de classe A (résistance thermique de l'isolation), la température limite d'isolation de l'enroulement pilote est de 105 °C. La norme GB 1094 stipule que l'élévation de température moyenne des enroulements d'un transformateur immergé dans l'huile est limitée à 65 K, celle de l'huile supérieure à 55 K et celle du noyau de fer et de la cuve à 80 K. Sous charge nominale, la température du point chaud de l'enroulement est maintenue en dessous de 98 °C, généralement 13 °C au-dessus de celle de l'huile supérieure, cette dernière étant ainsi maintenue en dessous de 85 °C.
La surchauffe d'un transformateur se manifeste principalement par une augmentation anormale de la température de l'huile. Les principales causes peuvent être les suivantes :
(1) Surcharge du transformateur ;
(2) Le dispositif de refroidissement tombe en panne (ou le dispositif de refroidissement n’est pas entièrement installé) ;
(3) Défaut interne du transformateur ;
(4) Le dispositif d'indication de température donne de fausses informations.
Lorsque la température de l'huile du transformateur s'avère anormalement élevée, il convient de vérifier une à une les causes possibles mentionnées ci-dessus afin d'établir un diagnostic précis. Les principaux points de l'inspection et du traitement sont les suivants :
(1) Si l'instrument de mesure indique une surcharge du transformateur, que les indications des thermomètres triphasés du groupe de transformateurs monophasés sont sensiblement identiques (à quelques degrés près), et que le transformateur et le dispositif de refroidissement fonctionnent normalement, l'élévation de température de l'huile est due à la surcharge. Surveillez le transformateur (charge, température, état de fonctionnement) et informez immédiatement le service de régulation. Il est recommandé de transférer la charge afin de réduire le facteur de surcharge et sa durée.
(2) Si le dispositif de refroidissement n'est pas complètement installé, il doit l'être immédiatement. En cas de dysfonctionnement, la cause doit être rapidement identifiée et réparée. Si la panne ne peut être réparée immédiatement, la température et la charge du transformateur doivent être surveillées de près et signalées en permanence au service de régulation et aux services de production concernés afin de réduire la charge du transformateur et d'adapter son fonctionnement aux performances et à la charge du dispositif de refroidissement.
(3) Si le dispositif de mesure de température à distance émet un signal d'alarme de température et que la valeur de température indiquée est élevée, alors que l'indication du thermomètre sur site n'est pas élevée et qu'aucun autre défaut n'est constaté sur le transformateur, il peut s'agir d'une fausse alarme due à un défaut du circuit de mesure de température à distance. Ce type de défaut peut être exclu le cas échéant.
Si la température de l'huile d'une phase d'un transformateur triphasé augmente significativement par rapport à sa température de fonctionnement habituelle dans les mêmes conditions de charge et de refroidissement, et si le dispositif de refroidissement et le thermomètre fonctionnent correctement, le transfert de chaleur peut provenir d'un défaut interne du transformateur. En cas de dysfonctionnement avéré, il convient d'alerter immédiatement un technicien qualifié afin qu'il prélève un échantillon d'huile pour analyse chromatographique et en déterminer la cause. Si l'analyse chromatographique révèle un défaut interne du transformateur, ou si la température de l'huile continue d'augmenter malgré la charge et le refroidissement constants, le transformateur doit être mis hors service conformément à la réglementation en vigueur.