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L’huile présente dans les transformateurs électriques a un rôle primordial. En effet, ce liquide diélectrique permet le refroidissement du transformateur. Grâce à ses capacités, l’huile dissipe la chaleur présente au sein du circuit magnétique, mais également des bobines ou des enroulements. Mais ce n’est pas le seul rôle de l’huile.
Pour circuler au sein d’un transformateur lors de son utilisation, l’huile utilise le phénomène de convection. Qu’elle soit forcée (grâce à des ventilateurs ou des pompes) ou naturelle, la convection correspond au phénomène qui fait que l’eau la plus chaude ou l’air chaud se dirige vers la surface.
Des sigles sont utilisés pour déterminer le mode de refroidissement d’un transformateur.
N, F et D détermine le mode de circulation du liquide avec N pour naturelle, F pour forcée et D pour dirigée.
A, O et W corresponde au type de fluide contenu dans le transformateur avec A pour air, O pour huile (Oil) et W pour l’eau (Water).
Voici des exemples fréquents pour imager cette notification. Un système ONAF aura de l’huile qui circule de façon naturelle dans le transformateur et de l’air qui se rendra par ventilation sur les radiateurs. Saurez-vous déterminer la composition d’un transformateur ONAN ? La circulation de l’air est naturelle ainsi que celle de l’huile, bravo.
Il existe bien d’autres types comme OFAF, ODWF ou ODAF…
Ce refroidissement est important. En effet, les composants en cuivre ou en fer du transformateur possèdent de forte perte énergétique sous forme de chaleur. Le système a donc tendance à monter rapidement en température. Pour permettre un fonctionnement adéquat du transformateur, la chaleur doit être acheminée vers les réfrigérants qui permettent l’évacuation de la température. L’huile est le fluide parfait pour effectuer ce transfert de température, car elle possède la propriété de conductivité thermique avec une capacité calorifique.
En plus d’effectuer un transfert de chaleur, l’huile permet de protéger les différents éléments électriques au sein d’un transformateur. Ainsi, il n’existe pas de risques d’interférences entre des composants à potentiels électriques non identiques. Les transformateurs ont la capacité de tolérer des tensions plus importantes que celles lors de leur fonctionnement classique. Toutefois, ces tensions supérieures doivent être de courte durée. L’huile se positionne dans l’ensemble du système, même à l’intérieur de certains composants, pour offrir sa capacité d’isolation. Ainsi, même en cas de hausse de tension importante, la protection est continue. Il existe de nombreux tests pour évaluer la capacité d’isolation d’une huile. Toutefois, le test de rigidité reste une des plus prisées, car assez simple à réaliser et pouvant s’effectuer sur place.
Une huile ne reste pas identique tout au long de son utilisation. Sa composition chimique diffère au fur et à mesure du temps. Le vieillissement de l’appareil dans lequel elle se trouve est également un facteur lié à son évolution chimique. Évaluer la composition d’une huile permet donc d’obtenir de nombreux renseignements sur cette dernière, mais également sur le système en général. Il suffit de collecter une faible quantité d’huile pour l’analyser en laboratoire. Ainsi en ressortent des informations sur le vieillissement de l’huile dans sa partie active, sur ses capacités isolantes, sur la présence ou non d’humidité au sein des papiers, sur de possibles problèmes thermiques ou électriques au sein du transformateur. Les laboratoires effectuent de nombreuses mesures sur la qualité de l’huile pour déterminer les évolutions de cette dernière. Les principales mesures sont par exemple : la teneur en eau de l’huile, une analyse des différents métaux présents, l’étude de l’acidité, des dérivés furaniques ou la présence des gaz dissous. Donc, l’huile a une utilité importante au sein d’un transformateur et il reste crucial de l’étudier pour s’assurer de sa qualité et limiter les problèmes.
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