Surveillance en ligne de l'analyse des gaz dissous pour l'évaluation de l'état de l'huile des transformateurs
La surveillance en ligne des gaz de défaut (DGA) permet de suivre en continu les principaux gaz de défaut dissous dans l'huile de transformateur, offrant ainsi un aperçu précoce de l'état de l'isolation et de l'état thermique entre deux essais en laboratoire. Les données s'intègrent directement à votre système SCADA, à votre système d'automatisation de sous-station ou à votre plateforme de gestion des actifs, et peuvent être combinées avec des informations sur la température, les décharges partielles, l'état des traversées et celui du transformateur à enroulement en ligne (OLTC) afin d'obtenir une évaluation plus complète de l'état du transformateur.
- Suivi continu des concentrations de gaz entre les analyses de laboratoire programmées
- Interprétation automatisée des défauts liés au rapport de gaz, et pas seulement aux mesures brutes
- Intégration flexible avec les systèmes SCADA et les systèmes d'automatisation des sous-stations
Qu'est-ce que la surveillance par analyse des gaz dissous ?
L'analyse des gaz dissous (DGA) est une technique de diagnostic destinée aux transformateurs de puissance à huile. Lorsque des défauts internes — surchauffe, décharges partielles ou arcs électriques — provoquent la décomposition de l'huile isolante et de la cellulose, ils libèrent des gaz de défaut caractéristiques qui se dissolvent dans l'huile. La surveillance de ces gaz au fil du temps permet de déterminer le type de défaut, sa gravité et la vitesse à laquelle la situation évolue.
La surveillance en ligne des DGA effectue cette mesure automatiquement et en continu sur le site d'installation, fournissant ainsi un flux constant de données sur les tendances qui vient compléter les analyses périodiques en laboratoire déjà utilisées pour l'analyse de l'huile des transformateurs.
Pourquoi la surveillance continue par analyse des gaz dissous (DGA) est-elle importante ?
Les défaillances des transformateurs ne se développent pas toujours selon un schéma prévisible. Le suivi continu des tendances des gaz de décomposition (DGA) offre une meilleure visibilité entre les intervalles de test, ce qui permet de détecter un problème évoluant rapidement — tel qu'un arc électrique — tant qu'il est encore possible de planifier une intervention.
- Suivi continu des tendances des concentrations de gaz, plutôt qu’à des intervalles de mesure fixes
- Signale des hausses rapides de gaz qu’un échantillonnage périodique risquerait autrement de ne pas détecter
- Permet la planification de la maintenance en fonction de l'état des équipements grâce à des données de tendance en temps réel
- Permet de surveiller à distance les transformateurs difficiles à contrôler régulièrement
Les sept principaux gaz de défaut et leur signification diagnostique
Un système DGA en ligne standard analyse sept gaz dissous dans l'huile de transformateur. C'est en les interprétant dans leur ensemble — et non comme des chiffres isolés — que l'on passe d'une simple mesure à une indication de défaut.
| Gaz | Association typique des défauts | Pourquoi est-ce important ? |
|---|---|---|
| Hydrogène (H₂) | Décharge partielle / décharge de faible énergie | Indicateur précoce et sensible de l'activité électrique |
| Méthane (CH₄) | Défaut thermique à basse température | Utile pour détecter précocement les tendances des défauts thermiques |
| Éthane (C₂H₆) | Surchauffe de l'huile à basse température | Prend en charge l'interprétation des défauts thermiques |
| Éthylène (C₂H₄) | Défaut thermique à haute température | Indicateur important d'une surchauffe grave |
| Acétylène (C₂H₂) | Arc électrique / décharge à haute énergie | Gaz clé pour les défauts électriques à haute énergie |
| Monoxyde de carbone (CO) | Dégradation de la cellulose | Indique une contrainte thermique sur l'isolant en papier |
| Dioxyde de carbone (CO₂) | Vieillissement de la cellulose | Utilisé conjointement avec le CO pour l'évaluation de l'isolation |
Les méthodes basées sur les rapports de gaz et l'interprétation du triangle de Duval comparent ces gaz entre eux afin de déterminer le type de faille probable. Les plages de détection complètes et les chiffres relatifs à la précision sont disponibles sur le Page produit du système de surveillance DGA en ligne.
DGA en ligne et DGA en laboratoire
L'analyse DGA en laboratoire reste un élément important de l'analyse approfondie de l'huile de transformateur. L'analyse DGA en ligne apporte des informations continues sur l'évolution entre deux analyses de laboratoire programmées ; ces deux méthodes se complètent donc parfaitement.
DGA en laboratoire
- Prélèvements périodiques, effectués selon un calendrier préétabli ou en fonction de certains critères
- Analyses de laboratoire détaillées et rapports
- Prélèvement et transport manuels d'échantillons d'huile
- Particulièrement adapté à l'évaluation périodique de l'état des installations
Surveillance en ligne de la DGA
- Suivi continu des tendances des gaz entre les analyses en laboratoire
- Mesure automatique et sans surveillance
- Une détection plus précoce des variations rapides de la teneur en gaz
- Surveillance à distance avec alarme et intégration SCADA
Système de surveillance DGA en ligne
Le système de surveillance en ligne DGA est notre solution phare pour l'analyse continue des gaz présents dans l'huile de transformateur ; il s'associe naturellement à d'autres produits de surveillance de l'état des transformateurs pour les projets nécessitant une couverture plus étendue.
Système de surveillance DGA en ligne
Analyse chromatographique en phase gazeuse continue et automatisée de l'huile de transformateur, avec interprétation des défauts à partir des rapports de gaz et interfaces de communication industrielles standard pour l'intégration dans un système SCADA. Configuration adaptée à chaque projet en termes de gaz analysés, de cycle d'échantillonnage et de protocole de communication.
Système de surveillance en ligne des décharges partielles
Détection des décharges partielles par UHF, HFCT et ultrasons, qui vient compléter l'analyse DGA lorsque les tendances de l'hydrogène ou de l'acétylène indiquent une activité de décharge.
Système de surveillance en ligne OLTC
Surveillance du courant, des vibrations et du couple du changeur de prises : informations utiles lorsque le compartiment OLTC présente un profil de gaz différent de celui du réservoir principal.
Système de surveillance des traversées de transformateur
Surveillance de la capacité, des pertes diélectriques et du courant de fuite du système d'isolation des traversées, ainsi que de l'huile du réservoir principal couverte par l'analyse des gaz dissous (DGA).
Système de mesure de température par fibre optique
Mesure directe de la température des points chauds, utile pour établir une corrélation entre les tendances thermiques des gaz et la valeur réelle des points chauds.
Comment fonctionne la surveillance en ligne de la DGA ?
Prélèvement d'échantillons d'huile / Circulation
Une boucle à faible débit prélève l'huile au niveau des vannes existantes du transformateur et la renvoie sans perturber son fonctionnement.
Extraction de gaz
Les gaz dissous sont extraits de l'huile en circulation en vue de leur analyse.
Séparation et mesure des gaz
Le gaz extrait est séparé et analysé afin de déterminer la concentration de chaque gaz de faille.
Diagnostic, analyse des tendances et intégration des données
Les concentrations de gaz, les tendances et les alarmes sont traitées localement et peuvent être transmises aux systèmes SCADA, d'automatisation des postes électriques ou de gestion des actifs via des interfaces de communication standard.
Développer la surveillance de l'état des transformateurs
La DGA fournit des preuves chimiques de la présence de défauts d'isolation et de défauts thermiques. D'autres méthodes de surveillance apportent des informations complémentaires sur l'état électrique, thermique et mécanique, et peuvent être combinées en fonction des besoins du projet.
Surveillance des transformateurs
Présentation de notre gamme complète de solutions de surveillance de l'état des transformateurs — température, analyse des gaz dissous (DGA), décharges partielles (PD), traversées et commutateur de prise en ligne (OLTC) — configurées sur mesure pour s'adapter à chaque projet.
Surveillance de la température des transformateurs
Surveillance en ligne de la température des enroulements et de l'huile de remplissage, permettant d'ajouter des données sur l'état thermique aux tendances des gaz de décomposition (DGA).
Surveillance de la température par fibre optique
Mesure directe des points chauds sur les enroulements à l'aide de capteurs à fibre optique diélectriques, utile pour établir une corrélation entre les indices de défaut thermique et la valeur réelle du point chaud.
Surveillance des décharges partielles
Détection des décharges partielles par UHF, HFCT et ultrasons, fournissant des informations en temps réel sur les décharges électriques en complément des indices chimiques issus de l'analyse des gaz de décharge (DGA).
Suivi OLTC
Surveillance du courant, des vibrations et du couple du changeur de prises, avec ajout de données sur l'état mécanique du compartiment OLTC.
Surveillance des bagues
Surveillance de la capacité, des pertes diélectriques et du courant de fuite des traversées, en complément de la couverture de l'huile du réservoir principal assurée par l'analyse des gaz dissous (DGA).
Intégration flexible avec les systèmes SCADA et les systèmes de surveillance des transformateurs
Les solutions de surveillance DGA en ligne d'INNO sont conçues pour s'intégrer de manière flexible aux infrastructures existantes de surveillance des postes électriques et des transformateurs. Les données de mesure, les tendances des gaz et les alarmes peuvent être transmises aux systèmes SCADA, d'automatisation des postes électriques ou de gestion des actifs via des interfaces de communication industrielles standard.
Lorsqu’un projet nécessite une évaluation plus approfondie de l’état d’un transformateur, les données relatives aux gaz dissipés (DGA) peuvent également être analysées conjointement avec les informations concernant la température, les décharges partielles, l’état des traversées et celui du transformateur à transformateur en ligne (OLTC).
- RS-485 / Modbus RTU
- Ethernet / Modbus TCP
- IEC 61850
- Sortie analogique en option, selon la configuration du projet
Dans quels cas la surveillance en ligne de la DGA est-elle la plus utile ?
La surveillance continue des gaz apporte une valeur ajoutée maximale aux installations où une faille non détectée serait coûteuse, difficile d'accès ou difficile à analyser à intervalles réguliers.
Transformateurs de puissance pour le secteur public
Les transformateurs de transport et de sous-stations, dont une panne imprévue affecte la fiabilité du réseau et une large clientèle.
Transformateurs élévateurs pour générateurs
Infrastructures essentielles reliant les installations de production au réseau, où une visibilité permanente sur leur état permet d'assurer la disponibilité de la production.
Transformateurs de sous-stations industrielles
Les usines de transformation où un arrêt imprévu peut entraîner des pertes de production bien supérieures au coût du transformateur lui-même.
Transformateurs élévateurs pour les énergies renouvelables
Les transformateurs élévateurs pour installations solaires et éoliennes, souvent situés dans des endroits isolés où il est difficile de procéder à des prélèvements manuels fréquents.
Transformateurs à huile critiques
Les transformateurs vieillissants ou soumis à une forte sollicitation, pour lesquels les décisions de maintenance basées sur l'état des équipements s'appuient sur des données de tendance en continu.
Essais et évaluation de l'état des transformateurs chez les équipementiers
Les fabricants et les centres d'essais qui ont besoin de données continues sur l'évolution des concentrations de gaz lors des essais en usine ou de la mise en service sur site.
Normes et configuration type
La méthode d'extraction et la logique d'interprétation des défauts du système DGA en ligne sont conçues sur la base des normes de référence utilisées pour l'analyse des gaz dissous dans l'huile de transformateur.
| Article | Configuration type |
|---|---|
| Cycle d'échantillonnage / d'analyse | Réglable ; minimum ≤ 2 heures |
| Méthode d'analyse | Chromatographie en phase gazeuse (CPG) avec détecteurs TCD / FID |
| Gaz vecteur | Azote de haute pureté (générateur sur site en option) |
| Stockage des données | ≥ 10 ans d'enregistrements de mesures à bord |
| Communication | RS-485 / Modbus RTU, Ethernet / Modbus TCP, CEI 61850 |
| Alimentation électrique | 220 V CA ±15%, 50/60 Hz ; ≤ 200 W |
| Méthode d'installation | Transformateur sous tension ; raccordement des vannes d'entrée et de sortie d'huile uniquement |
Pour connaître l'ensemble des plages de mesure des gaz, la précision, la configuration matérielle et les caractéristiques techniques, consultez le Page produit du système de surveillance DGA en ligne.
Configuration de la surveillance DGA pour votre projet de transformateur
INNO propose des systèmes de surveillance en ligne de l'analyse des gaz dissous (DGA) ainsi que des solutions de surveillance de l'état des transformateurs adaptées à chaque projet, destinées aux applications des services publics, du secteur industriel et des équipementiers.
- Exigences en matière de surveillance des gaz confirmées pour chaque projet
- Protocole de communication sélectionné en fonction de votre système SCADA ou de votre plateforme
- Vérification préalable de l'environnement d'installation et de la disposition des vannes d'huile
- Accessoires en option et assistance technique, de la consultation à la mise en service
FAQ sur la surveillance de l'analyse des gaz dissous
Qu'est-ce que la surveillance par analyse des gaz dissous ?
La surveillance par analyse des gaz dissous (DGA) permet d'identifier et de quantifier les gaz dissous dans l'huile de transformateur, qui se forment lorsque des défauts internes, tels que la surchauffe, les décharges partielles ou les arcs électriques, provoquent la décomposition de l'huile isolante et du papier.
Quels types de défauts de transformateur l'analyse des gaz dissous (DGA) permet-elle de détecter ?
Les tendances observées au niveau des gaz de décomposition (DGA) peuvent indiquer la présence de défauts thermiques, de décharges partielles et d'arcs électriques, ainsi que la dégradation de l'isolation en cellulose, selon les gaz qui se dégagent et leur vitesse de diffusion.
Quels sont les gaz surveillés ?
La configuration standard permet de détecter sept gaz de défaut : l'hydrogène, le méthane, l'éthane, l'éthylène, l'acétylène, le monoxyde de carbone et le dioxyde de carbone.
Quelle est la différence entre l'analyse DGA en ligne et l'analyse DGA en laboratoire ?
L'analyse DGA en laboratoire fournit des résultats détaillés à partir d'un échantillon d'huile prélevé périodiquement. L'analyse DGA en ligne permet quant à elle de suivre en continu et de manière automatisée l'évolution des gaz entre ces analyses ; les deux méthodes se complètent donc mutuellement.
La surveillance en ligne des gaz dissous (DGA) peut-elle être mise en place sur un transformateur en service ?
Oui. Le système se raccorde aux vannes d'échantillonnage d'huile existantes du transformateur en cours de fonctionnement, sans qu'il soit nécessaire de mettre le transformateur hors tension ou de le vidanger.
À quelle fréquence un analyseur DGA en ligne effectue-t-il une analyse de l'huile de transformateur ?
Le cycle d'échantillonnage et d'analyse est réglable, avec un intervalle minimum d'environ deux heures, ce qui permet d'obtenir une vision continue des tendances plutôt qu'un aperçu ponctuel.
Comment les données DGA sont-elles intégrées au système SCADA ?
Les données peuvent être transmises via RS-485 / Modbus RTU, Ethernet / Modbus TCP ou la norme CEI 61850, selon le protocole de communication utilisé par votre plateforme.
En quoi la technologie DGA complète-t-elle la surveillance des décharges partielles ?
La surveillance PD détecte l'événement de décharge lui-même en temps réel, tandis que l'analyse des gaz de décharge (DGA) indique si cette activité génère, au fil du temps, des gaz de défaut dans l'huile ; ensemble, ces deux techniques offrent une vision plus complète de la situation.
Le système DGA peut-il être utilisé dans le cadre de la surveillance de la température des transformateurs ?
Oui. Les données de température permettent de replacer dans leur contexte les tendances relatives aux gaz issus de failles thermiques, et ces deux éléments peuvent être évalués conjointement dans le cadre d'un projet plus large de surveillance de l'état des installations.
Quels sont les transformateurs qui tirent le meilleur parti de la surveillance en ligne des gaz dissous (DGA) ?
Les transformateurs critiques, vieillissants ou difficiles à analyser — tels que les transformateurs de réseau, les transformateurs élévateurs de générateurs, les transformateurs industriels et les transformateurs élévateurs destinés aux énergies renouvelables — tirent généralement le plus grand bénéfice des données de tendance en continu.
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