Results Analysis – Telegraph Road (Buffalo)

La méthode vibro-acoustique appliquée aux régulateurs de tension
Appareil testé: Régulateur de tension COOPER VR-32 avec contrôle CL-5C
Instrument de test: Analyseur de changeur de prises ZENSOL, le TAP-4
Lieu: Colombie Britannique (CANADA).
Objectif: Connaitre la signature vibro-acoustique d’un régulateur de tension et savoir si on peut utiliser le TAP4 comme un instrument capable de détecter des fautes comme il est actuellement utilisé pour les changeurs
de prises en charge des transformateurs. En effet, les régulateurs de tension ont un changeur de prises et
grâce à la méthode vibro-acoustique, nous pouvons observer son comportement.
 Régulateur de tension:
Les images ci-dessous montrent le régulateur de tension qui a été testé:
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 Instrument de test, le TAP-4:
Les images ci-dessous montrent l’instrument de test, le TAP-4:
Pour tester le régulateur de tension, un accéléromètre et une pince de courant sont utiliés.
 Accéléromètre:
L’accéléromètre permet d’enregistrer un signal de vibration relié au bruit généré par l’opération du
changement de prise. Ci-dessous, le type d’accéléromètre utilisé pendant les tests:
Accéléromètre PCB (Sensibilité en tension: autour de 100mV/G)
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 Pince de courant:
La pince de courant permet d’enregistrer le courant moteur du changeur de prises. Cela permet également
d’obtenir la bonne fenêtre de temps pendant les tests. Ci-dessous, le type de pince de courant utilisé pendant
les tests:
Pince de courant AC (Sensibilité en tension: 100 mV/A AC)
Les prochaines images mettent en évidence l’endroit où l’accéléromètre et la pince de courant ont été
installés:
Accéléromètre
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Pince de courant
 Tests:
Les tests ont été effectués avec un analyseur de changeur de prises, le TAP-4. Pour analyser et interpréter les données
brutes, Hydro-Québec a développé une méthode mathématique qui transforme les données brutes en enveloppes plus
stables. Les images suivantes montrent les résultats obtenus pour une opération simple sous la forme de données brutes
(à gauche) et en enveloppes (à droite):
Basse Fréquence
Haute Fréquence
Courant Moteur
Fig. 1: Données brutes
Fig.2 : Enveloppes
Ces enveloppes représentent, en partant du bas, le courant moteur, le signal Haute Fréquence et le signal
Basse Fréquence.
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Étape 1: OBSERVATION GÉNÉRALE:
Comme il a été mentionné, le TAP-4 est habituellement utilisé pour les CPC que l’on trouve dans les
transformateurs. Ci-dessous, une comparaison entre un changeur de prises de régulateur de tension et celui
d’un transformateur.
RÉGULATEUR DE TENSION
Pince de courant et accéléromètre:
TRANSFORMATEUR
Pince de courant et accéléromètre:
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RÉGULATEUR DE TENSION
TRANSFORMATEUR
Configuration des prises:
Configuration des prises:
Résultats en données brutes:
Résultats en données brutes:
Signal de
l’accéléromètre
Signal de
l’accéléromètre
Signal du courant
Fig. 3: Données brutes pour le régulateur de
tension
Enveloppes:
Signal du courant
Fig. 5: Données brutes pour le transformateur
Enveloppes:
Low Frequency Signal
Low Frequency Signal
High Frequency Signal
High Frequency Signal
Current Signal
Current Signal
Fig. 6: Enveloppes pour le transformateur
Fig. 4: Enveloppes pour le régulateur de tension
Comme il est observé, les principes sont les mêmes, que l’on teste un changeur de prises de régulateur de
tension ou de transformateur.
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Étape 2: CURRENT SIGNATURE
Dans le cas d’un régulateur de tension, on peut comparer les courants entre eux pour détecter eds
différences. La figure 7 montre la courbe du courant moteur pour le test 1.
Fig. 7: Courbe courant moteur du test 1
Le logiciel OpenZen-TAP permet d’afficher simultanément plusieurs courbes appartenant à différents tests.
L’exemple de la figure 8 montre les courants enregistrés pour les différentes prises. La durée moyenne d’une
opération pour ce régulateur de tension est de 4700 milliseconds. Enfin la figure 9 montre la superposition des
signaux mettant en avant l’absence d’anomalies.
dT
Fig. 8: Durée de l’opération : 4700 milliseconds
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Fig. 9: Superposition de plusieurs courants.
Étape 3: SIGNATURE DE VIBRATION
Comme il a été fait pour le courant, penchons-nous sur les signatures liées aux vibrations obtenues pendant
les tests. Avec le support du logiciel, il est possible de comparer HF et BF afin de mettre en évidence les
différences entre les deux enveloppes. La superposition est sur l’image de droite:
Fig. 10: HF et BF
Haute (rouge) et Basse (verte) fréquences
Fig. 11: Superposition de HF et BF
Superposition des deux fréquences et
amplification de l’Impact principal.
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De plus amples observations peuvent être faites en comparant les prises paires et impaires, les mouvements
de montée et de descente, test effectué OFF-LINE et ON-LINE, etc.
Conclusions:
-Étant donnée la basse amplitude du signal de vibration (1.5 G), il est recommandé d’utiliser un accéléromètre
plus précis avec une échelle de mesure de ± 10Gs au lieu de ± 50Gs.
-Les régulateurs de tension sont habituellement soumis à un contrôle qualité tous les 10 ans. Cette opération
requiert de déconnecter le régulateur du réseau. Il serait donc bon d’augmenter cette fréquence pour 12-15
ans. L’utilisation du TAP-4 sur une base annuelle est hautement recommandé car cela aidera l’opérateur à
faire de l’analyse de tendance et identifier quel régulateur de tension est éligible pour subir une intervention.
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