Note : Les descriptions sont présentées dans la langue officielle dans laquelle elles ont été soumises.
CA 02367163 2001-09-14
WO 00/57438 PCT/FR00/00666
Dispositif de prévention contre l'explosion des transformateurs
électriques.
La présente invention concerne le domaine de la prévention
contre l'explosion des transformateurs électriques refroidis par un
grand volume de fluide combustible.
Les transformateurs électriques subissent des pertes tant dans
les enroulements que dans la partie fer, qui nécessitent la dissipation
de la chaleur produite. Ainsi, les transformateurs de grande puissance
sont généralement refroidis par un fluide tel que de l'huile. Les huiles
utilisées sont diélectriques et sont susceptibles de prendre feu au-delà
d'une température de l'ordre de 140 C. Les transformateurs étant des
éléments très onéreux, leur protection nécessite une attention
particulière.
Un défaut d'isolement engendre, dans un premier temps, un
arc électrique important qui provoque une action des systèmes de
protection électriques qui déclenchent la cellule d'alimentation du
transformateur (disjoncteur). L'arc électrique provoque, également,
une diffusion conséquente d'énergie qui engendre un dégagement de
gaz de décomposition de l'huile diélectrique, notamment d'hydrogène
et d'acéthylène.
Suite au dégagement de gaz, la pression à l'intérieur de la
cuve du transformateur augmente très rapidement, d'où une
déflagration souvent très violente. De la déflagration résulte une
importante déchirure des liaisons mécaniques de la cuve (boulons,
soudures) du transformateur qui met les dits gaz en contact avec
l'oxygène de l'air ambiant. L'acéthylène étant auto-inflammable en
présence d'oxygène, un incendie démarre immédiatement et propage le
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feu aux autres équipements du site qui sont susceptibles de contenir
également de grandes quantités de produits combustibles.
Les explosions sont dues aux court-circuits provoqués par des
surcharges, des surtensions, une détérioration progressive de
l'isolation, un niveau d'huile insuffisant, l'apparition d'eau ou de
moisissure ou une panne d'un composant isolant.
On connaît, dans l'art antérieur, des systèmes de protection
incendie pour transformateurs électriques qui sont actionnés par des
détecteurs d'incendie ou de feu. Mais ces systèmes se mettent en
oeuvre avec une inertie importante, lorsque l'huile du transformateur
est déjà en flammes. On se contente donc de limiter l'incendie à
l'équipement concerné pour ne pas propager le feu aux installations
voisines.
Pour ralentir la décomposition du fluide diélectrique due à un
arc électrique, on peut utiliser des huiles silicones à la place des
huiles minérales conventionnelles. Toutefois, l'explosion de la cuve du
transformateur due à l'augmentation de la pression interne n'est
retardée que d'une durée extrêmement faible, de l'ordre de quelques
millisecondes. Cette durée ne permet pas de mettre en oeuvre des
moyens propres à éviter l'explosion.
On connaît par le document WO-A-97/12379 un procédé de
prévention contre l'explosion et l'incendie dans un transformateur
électrique muni d'une cuve remplie de fluide de refroidissement
combustible, par détection d'une rupture de l'isolement électrique du
transformateur par un capteur de pression, dépressurisation du fluide
de refroidissement contenu dans la cuve, au moyen d'une vanne,
et refroidissement des parties chaudes du fluide de refroidissement par
injection d'un gaz inerte sous pression dans le bas de la cuve afin de
brasser ledit fluide et d'empêcher l'oxygène de pénétrer dans la cuve
du transformateur. Ce procédé donne satisfaction et permet d'éviter
l'explosion de la cuve du transformateur.
L'objet de la présente invention est de fournir un dispositif
amélioré permettant une décompression extrêmement rapide de la cuve
pour augmenter encore la probabilité de sauvegarde de l'intégrité du
transformateur, des changeurs de prises en charge et des traversées.
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Le dispositif de prévention contre l'explosion, selon l'invention,
est prévu pour un transformateur électrique comprenant une cuve remplie
de fluide de refroidissement combustible, et un moyen ou élément de
décompression de la cuve du transformateur. Le moyen ou élément de
décompression comprend un élément de rupture pourvu d'une partie de
retenue incluant des premières zones d'épaisseur réduite par rapport au reste
de la partie de retenue et aptes à se déchirer sans fragmentation lors de la
rupture du dit élément, et des deuxièmes zones d'épaisseur réduite par
rapport au reste de la partie de retenue et aptes à se plier sans déchirure
lors
i o de la rupture du dit élément. Le dit élément de rupture est apte à rompre
lorsque la pression à l'intérieur de la cuve dépasse un plafond prédéterminé.
Selon un autre aspect de l'invention, un système de prévention
comprend une cuve remplie de fluide de refroidissement combustible, la
cuve comprenant des enroulements, et un changeur de prise de charge, dans
lequel des éléments de décompression sont couplés à la cuve et au changeur
de prise en charge, chaque élément de décompression comprenant un
élément de rupture comprenant une partie de retenue, la partie de retenue
comprenant des premières zones d'épaisseur réduite par rapport au reste de
la partie de retenue et capables de se déchirer sans fragmentation lorsque
l'élément de rupture se rompt, et des deuxièmes zones d'épaisseur réduite
par rapport au reste de la partie de retenue et capables de se plier sans
déchirure lorsque l'élément de rupture se rompt, l'élément de rupture étant
capable de se rompre lorsque la pression à l'intérieur de la cuve dépasse un
plafond prédéterminé.
Selon un autre aspect de l'invention, un transformateur électrique
comprend une cuve remplie de fluide de refroidissement combustible et un
dispositif de prévention contre l'explosion, le dispositif de prévention
contre l'explosion comprenant un élément de décompression couplé à la
cuve et configuré pour décompresser la cuve du transformateur durant
l'utilisation, l'élément de décompression comprenant un élément de rupture
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comprenant une partie de retenue, la partie de retenue comprenant des
premières zones d'épaisseur réduite par rapport au reste de la partie de
retenue et capables de se déchirer sans fragmentation lorsque l'élément de
rupture se rompt, et des deuxièmes zones d'épaisseur réduite par rapport au
reste de la partie de retenue et capables de se plier sans déchirure lorsque
l'élément de rupture se rompt, l'élément de rupture étant apte à se rompre
lorsque la pression à l'intérieur de la cuve dépasse un plafond déterminé.
De préférence, l'élément de rupture est pourvu d'un organe
d'étanchéité disposé du côté du fluide et capable d'obturer des trous de
io faible diamètre formés dans la partie de retenue. Les trous peuvent former
des amorces de déchirures et être adjacents aux premières zones d'épaisseur
réduite.
Dans un mode de réalisation de l'invention, l'organe d'étanchéité
se présente sous la forme d'un revêtement sur la partie de retenue, le dit
revêtement étant, de préférence, à base de polytétrafluoroéthylène.
De préférence, la partie de retenue est de forme bombée à
convexité vers l'extérieur, à l'opposé du fluide.
Dans un mode de réalisation de l'invention, la partie de retenue
est métallique, en acier inoxydable, en aluminium, ou en alliage
d'aluminium.
De préférence, le dispositif comprend un moyen de détection de
rupture intégré à l'élément de rupture, ce qui permet une détection de la
pression dans la cuve par rapport au plafond prédéterminé.
Dans un mode de réalisation de l'invention, le moyen de
détection de rupture comprend un fil électrique apte à se rompre en même
temps que l'élément de rupture.
Dans un mode de réalisation de l'invention, le fil électrique est
collé sur l'élément de rupture.
Avantageusement, le fil électrique est disposé du côté de la
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partie de retenue opposé au fluide.
Dans un mode de réalisation de l'invention, le fil électrique
est recouvert par un film de protection.
L'invention a également pour objet un système de prévention
contre l'explosion d'un transformateur électrique comprenant une cuve
remplie de fluide de refroidissement combustible, et un moyen de
décompression de la cuve du transformateur. Le système comprend
plusieurs dispositifs tels que décrits ci-dessus, dont un ou plusieurs
sur une cuve principale contenant les enroulements et un sur chaque
changeur de prise en charge.
Le système peut comprendre au moins un dispositif tel que
décrit ci-dessus, sur au moins une traversée électrique.
Simultanément, ont lieu la rupture de l'élément de rupture
d'où la décompression de la cuve, et la rupture du fil d'où la détection
d'une pression excessive et anormale.
Bien entendu, les termes tels que "du côté du fluide" ou "à
l'opposé du fluide" s'entendent avant rupture.
Le dispositif de prévention contre l'explosion est adapté pour
la cuve principale d'un transformateur, pour la cuve du ou des
changeurs de prise en charge, et pour la cuve des traversées
électriques, cette dernière cuve étant aussi appelée boîte à huile. Les
traversées électriques ont pour rôle d'isoler la cuve principale d'un
transformateur des lignes haute et basse tension auxquelles sont reliés
les enroulements du transformateur par l'intermédiaire de tiges de
sortie. Chaque tige de sortie est entourée par une boîte à huile
contenant une certaine quantité de fluide d'isolement. Le fluide
d'isolement des traversées et/ou boîtes à huile est une huile différente
de celle du transformateur.
On peut prévoir un moyen d'injection d'azote relié à une
partie haute d'une boîte à huile et apte à se déclencher lors de la
détection d'un défaut. L'injection d'azote pourra favoriser l'évacuation
du fluide en aval de l'élément de rupture. L'injection d'azote pourra
surtout éviter l'entrée d'air dans la boîte à huile, une entrée d'air étant
susceptible de favoriser l'incendie.
Le dispositif de prévention contre l'explosion peut être muni
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d'un moyen de détection du déclenchement de la cellule d'alimentation
du transformateur et d'un boîtier de commande qui reçoit les signaux
émis par les moyens capteurs du transformateur et qui est capable
d'émettre des signaux de commande.
5 Le dispositif de prévention contre l'explosion peut
comprendre un moyen de refroidissement des parties chaudes du
fluide, par injection de gaz inerte dans le bas de la cuve principale,
commandé par un signal de commande d'un boîtier de commande. En
effet, certaines parties du fluide de refroidissement subissent un
échauffement capable de l'enflammer. L'injection d'un gaz inerte au
fond de la cuve principale provoque un brassage du fluide de
refroidissement qui homogénéise la température et réduit le
dégagement de gaz.
L'invention sera mieux comprise à l'étude de la description
détaillée de quelques modes de réalisation particuliers pris à titre
d'exemples nullement limitatifs et illustrés par les dessins annexés, sur
lesquels :
la figure la est une vue en coupe transversale du dispositif de
prévention selon l'invention;
la figure lb est une vue partielle agrandie de la figure la la figure 2 est
une vue de dessus correspondant à la figure 1;
la figure 3 est une vue générale d'un transformateur équipé
d'un dispositif de prévention selon l'invention;
la figure 4 est une vue générale d'un transformateur équipé de
plusieurs dispositifs de prévention destinés à partager la cuve, les
changeurs de prises en charge et traversées selon l'invention.
la figure 5 est une vue schématique représentant la logique de
fonctionnement du dispositif représenté en figure 4, selon l'invention;
et
la figure 6 est une vue en coupe transversale d'une traversée
équipée d'un dispositif de prévention selon l'invention.
Comme on peut le voir sur les figures l a, l b et 2, l'élément de
rupture 1 est de forme circulaire bombée convexe du côté aval et est
prévu pour être monté sur un orifice de sortie, non représenté, d'une
cuve contenant un fluide diélectrique. L'élément de rupture 1
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comprend une partie de retenue 4 sous la forme d'un voile métallique
de faible épaisseur, par exemple en acier inoxydable, en aluminium, ou
en alliage d'aluminium. La partie de retenue 4 est maintenue serrée
entre deux brides 2, 3 en forme de disques. L'élément de rupture 1
comprend, en plus de la partie de retenue 4, un revêtement d'étanchéité
9 disposé du côté amont, autrement dit recouvrant le côté concave de
la partie de retenue. Par exemple, le revêtement 9 est à base de
polytétrafluoroéthylène.
La partie de retenue 4 est pourvue de stries radiales 5 la
divisant en six portions. Les stries radiales 5 sont formées en creux
dans une fraction de l'épaisseur de la partie de retenue 4 de façon
qu'une rupture se fasse par déchirement de la partie de retenue 4 le
long des dites stries 5. et ce sans fragmentation pour éviter que des
fragments de l'élément de retenue 1 ne soit arrachés et déplacés par le
fluide traversant l'élément de retenue 1 et risquent de détériorer une
conduite située à l'aval.
La partie de retenue 4 est pourvue de trous traversants 6 de
très faible diamètre situés l'un au centre de la partie de retenue 4 et les
autres répartis un par strie 5 à proximité du centre. Autrement dit, sept
trous 6 sont disposés, six en hexagone et un au centre. Les trous 6
forment des amorces de déchirure de résistance encore plus faible que
les stries 5 et garantissent que la déchirure commence au centre de la
partie de retenue 4 et se propage vers l'extérieur. La formation d'au
moins un trou 6 par strie 5 assure que les stries 5 se déchireront
simultanément en offrant la section de passage la plus forte possible,
les trous 6 autres que le trou central étant disposés à égale distance du
centre. En variante, on pourrait envisager un nombre de stries 5
différent de six, et/ou plusieurs trous 6 par strie 5. Le revêtement
d'étanchéité 9 est capable d'obturer les trous 6.
La pression d'éclatement de l'élément de retenue 1 est
déterminée, notamment, par le diamètre et la position des trous 6, la
profondeur des stries 5, l'épaisseur et la composition du matériau
formant la partie de retenue 4.
Comme on le voit sur la figure 2, la partie de retenue 4 est
pourvue de rainures 7, chaque rainure 7 étant formée sur un segment
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de droite joignant l'intersection d'une strie 6 et du bord circulaire de la
partie de retenue 4 et l'intersection d'une strie 6 adjacente à la
précédente et du bord circulaire de la partie de retenue 4. Toutefois, la
figure 2 est une vue de dessus et la partie de retenue 4 est bombée. On
comprendra donc que les rainures 7 suivent la courbure de la partie de
retenue 4 et seraient en vue de côté des arcs d'ellipse. Une rainure 7 et
deux stries 6 adjacentes forment un triangle 8 qui lors de la rupture va
se séparer des triangles voisins par déchirure de la matière dans les
stries 6 et se déformer vers l'aval par pliage le long de la rainure 7.
Les rainures 7 assurent le pliage des triangles 8 sans déchirure pour
éviter l'arrachement des dits triangles 8 susceptibles de détériorer une
conduite aval ou de gêner l'écoulement dans la conduite aval
augmentant ainsi la perte de charge et ralentissant la dépressurisation
côté amont. La perte de charge due à l'élément de retenue 1 après
rupture est réduite lorsque le nombre de stries 5 et de rainures 7
augmente.Le nombre de stries 5 et de rainures 7 dépend également du
diamètre de l'élément de retenue 1.
La bride 3 disposée à l'aval de la bride 2 est percée d'un trou
radial dans lequel est disposé un tube de protection 10. Le détecteur de
rupture comporte un fil électrique 11 fixé sur la partie de retenue 4 du
côté aval et disposé en boucle. Le fil électrique 11 se prolonge dans le
tube de protection 10 jusqu'à un boîtier de connexion 12. Le fil
électrique 11 s'étend sur la quasi totalité du diamètre de l'élément de
retenue 1, avec une portion de fil 11 a disposée d'un côté d'une strie 5
parallèlement à la dite strie 5 et l'autre portion de fil 1 lb disposée
radialement de l'autre côté de la même strie 5 parallèlement à la dite
strie 5. La distance entre les deux portions de fil Il a, llb est faible.
Cette distance peut être inférieure à la distance maximale séparant
deux trous 6 de telle sorte que le fil 11 passe entre les trous 6.
Le fil électrique 11 est recouvert par un film 12 de protection
qui sert à la fois à éviter sa corrosion et à le coller sur la face aval de
la partie de retenue 4. La composition de ce film 12 sera aussi choisie
pour éviter de modifier la pression de rupture de l'élément de rupture
1. Le film 12 pourra être réalisé en polyamide fragilisée. L'éclatement
de l'élément de rupture entraîne nécessairement la coupure du fil
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électrique 11. Cette coupure peut être détectée de façon extrêmement
simple et fiable par interruption de la circulation d'un courant passant
par le fil 11 ou encore par écart de tension entre les deux extrémités
du fil 11.
Comme illustré sur la figure 3, le transformateur 13
comprend une cuve principale 14 reposant sur le sol au moyen de pieds
15 et est alimenté en énergie électrique par des fils 16 entourés par
des isolateurs 17. La cuve principale 14 est remplie de fluide de
refroidissement, par exemple, de l'huile diélectrique et est
généralement prévue pour résister à une pression interne relative de 1
bar.
La cuve principale 14 est munie d'un manchon compensateur
élastique 18 en aval duquel est monté un élément de rupture 1 dont
l'éclatement permet de détecter sans retard la variation de pression due
à la déflagration provoquée par la rupture de l'isolation électrique du
transformateur. L'élément de rupture 1 est supporté par un réservoir 19
destiné à recueillir l'huile provenant de la cuve principale 14 après
éclatement de l'élément de rupture 1. Le réservoir 19 est équipé d'une
tuyauterie 20 d'évacuation à l'air libre des gaz issus de l'huile. Si le
transformateur est installé dans un espace clos, la tuyauterie 20
débouchera à l'extérieur du dit espace clos. La cuve principale 14 est
ainsi dépressurisée immédiatement et partiellement vidée dans le
réservoir 19. L'élément de rupture 1 pourra être prévu pour éclater à
une pression déterminée inférieure à 1 bar, par exemple comprise entre
0,2 et 0,9 bar, de préférence entre 0,5 et 0,8 bar.
Un volet 20a d'isolement d'air est disposé dans la tuyauterie
20 pour empêcher l'entrée d'oxygène de l'air qui pourrait alimenter la
combustion des gaz qui peut être explosive et celle de l'huile dans le
réservoir 19 et dans la cuve principale 14.
Le transformateur 13 est alimenté par l'intermédiaire d'une
cellule d'alimentation, non représentée, qui comprend des moyens de
coupure d'alimentation tels que des disjoncteurs destinés à protéger le
transformateur 13 et qui est munie de capteurs de déclenchement.
La cuve principale 14 comprend un moyen de refroidissement
du fluide par injection d'un gaz inerte tel que de l'azote dans le bas de
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la cuve principale. Ce refroidissement permet de réduire la quantité de
gaz dangereux issus de la décomposition du fluide et de réduire la
proportion d'hydrogène dans ladite quantité de gaz dangereux. Le gaz
inerte est stocké dans au moins une bouteille 21 sous pression muni
d'une vanne pyrotechnique 22, d'un détendeur 23 et d'un tuyau 24
amenant le gaz inerte jusqu'au bas de la cuve principale 14.
L'ouverture de la vanne 22 est commandée par un signal de rupture en
provenance du détecteur de rupture intégré à l'élément de rupture 1, en
coïncidence avec un signal de déclenchement d'une des protections
électriques du transformateur 13. L'injection de gaz inerte provoque
une légère montée du niveau de fluide diélectrique dans la cuve
principale 14 et un écoulement dans le réservoir 19.
Un tel système de protection est économique, autonome par
rapport aux installations voisines, d'encombrement faible et sans
maintenance.
Le transformateur 13, illustré sur la figure 4, est d'une
gamme de puissance supérieure à celle de celui de la figure 3 et est
équipé d'un ou plusieurs changeurs de prises en charge et de traversées
électriques hautes et basses tensions.
Afin de garantir un niveau constant de fluide de
refroidissement dans la cuve principale 14, le transformateur 13 est
muni d'un réservoir d'appoint 25 en communication avec la cuve
principale 14 par une conduite 26.
La conduite 26 est pourvue d'un clapet automatique 27 qui
obture la conduite 26 dès qu'il détecte un mouvement rapide du fluide.
Ainsi, lors d'une explosion de la cuve principale 14, la pression dans
la conduite 26 chute brusquement ce qui provoque un début
d'écoulement de fluide qui est rapidement arrêté par l'obturation du
clapet automatique 27. On évite ainsi que le fluide contenu dans le
réservoir d'appoint 25 vienne alimenter l'incendie du transformateur
13.
La cuve principale 14 comprend un capteur de la présence de
vapeur du fluide de refroidissement également appelé buchholz 28
monté en un point haut de la cuve principale, en général sur la
conduite 26. La déflagration due à une rupture d'isolement électrique
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provoque rapidement le dégagement de vapeur du fluide dans la cuve
principale 14. Un capteur de vapeur 28 est donc performant pour
détecter une rupture de l'isolation électrique.
Le transformateur 13 comprend une vanne 29 disposée entre
5 sa cuve 14 et le manchon compensateur élastique 18. La vanne 29 est
constamment ouverte lorsque le transformateur 13 est sous tension, et
peut être fermée lors d'opérations de maintenance réalisées le
transformateur 13 étant hors tension. En aval de l'élément de rupture
1, est montée une conduite de dépressurisation 30 pourvue d'un volet
10 31 d'isolement d'air. La conduite de dépressurisation 30 débouche vers
un puisard ou un écoulement non dangereux.
Le transformateur 13 peut être équipé d'un ou plusieurs
changeurs de prise en charge 32 servant d'interfaces entre ledit
transformateur 13 et le réseau électrique auquel il est relié pour
assurer une tension constante malgré des variations du courant fourni
au réseau. Le changeur de prise en charge 32 est équipé d'une cuve 33
reliée par une conduite de dépressurisation 34 à la conduite de
dépressurisation 30. En effet, le changeur de prise en charge 32 est
également refroidi par un fluide de refroidissement inflammable. En
raison de son volume réduit, l'explosion d'un changeur de prise en
charge 32 est extrêmement violente et peut s'accompagner de
projection de jets de fluide de refroidissement enflammé. La conduite
de dépressurisation 34 est pourvue d'un élément de rupture 35 capable
de se déchirer en cas de court-circuit et donc de surpression à
l'intérieur du changeur de prise en charge 32. L'élément de rupture 35
est similaire à celui référencé 1 et de dimensionnement adapté. On
évite ainsi l'explosion de la cuve 33 dudit changeur de prise en charge
32.
Le transformateur 13 comprend plusieurs traversées
électriques 36 permettant de le relier à un réseau électrique haute
tension. La figure 6 montre un exemple de réalisation d'une traversée
électrique. La traversée électrique 36 comprend une cuve ou boîte à
huile 37 de forme générale cylindrique avec une extrémité inférieure
montée sur la cuve principale 14 et l'extrémité supérieure libre. Une
tige de sortie 38 issue de la cuve principale 14 traverse la boîte à huile
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37 d'une extrémité à l'autre. Un isolant électrique étanche 39 est
disposé entre la tige de sortie 38 et la paroi de la cuve principale 14.
De même, un isolant électrique 40 est disposé entre la tige de sortie 38
et l'extrémité supérieure libre de la boîte à huile 37 qui est
presqu'entièrement remplie d'huile en situation normale de
fonctionnement.
Une conduite 41 relie le bas de la boîte à huile 37 et la
conduite de dépressurisation 34 du changeur de prise en charge 32. Un
élément de rupture 42 est disposé dans et obture la conduite 41 en
conditions normales. L'élément de rupture 42 est similaire à celui
référencé 1, et de dimensionnement adapté.
Une tuyauterie 43 d'injection de gaz inerte débouche dans le
haut de la boîte à huile 37 et est reliée à une ou plusieurs bouteilles 21
(figure 4).
On a constaté que les courts circuits des traversées
électriques proviennent le plus souvent de l'isolant 39 qui vieillit ou
se fissure sous l'effet des vibrations de la cuve principale 14 sur
laquelle il est fixé. L'arc électrique dû au court circuit dégage une
énergie considérable d'où une élévation de la température de l'huile, le
dégagement de gaz et une brutale augmentation de la pression dans la
boîte à huile 37. L'augmentation de la pression provoque la rupture de
l'isolant 39 ou de la boîte à huile 37. Au contact de l'air, les gaz
s'enflamment et l'huile se répand sur le transformateur 13. Un
important incendie s'ensuit.
Au cours de l'explosion, la détérioration de l'isolant 39 crée
souvent une fuite d'huile de la cuve principale 14 qui alimente
l'incendie et favorise son extension au transformateur 13, à ses
accessoires et aux installations voisines.
Au contraire, selon la présente invention, l'élément de
rupture 42 est choisi avec une pression de rupture inférieure à la
pression d'épreuve de la boîte à huile 37. L'augmentation de la
pression provoque l'éclatement de l'élément de rupture 42 d'où
dépressurisation immédiate de la boîte à huile 37 et écoulement de
l'huile. La détection de la rupture grâce au fil intégré permet de
commander l'injection de gaz inerte par la tuyauterie 43 pour éviter
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l'introduction d'oxygène de l'air ambiant dans la boîte à huile 37 et
favoriser l'écoulement de l'huile. Les protections électriques du
transformateur 13 permettent de déclencher le transformateur 13 pour
le mettre hors service. Seule la traversée électrique endommagée doit
alors être réparée, d'où une réduction des frais et de la durée d'arrêt du
transformateur 13.
Le transformateur 13 comprendra aussi une unité de
commande, non représentée, reliée à chaque détecteur de rupture des
éléments de rupture 1, 35 et 42. Toute rupture d'un des éléments 1, 35
ou 42 détectée en coïncidence avec le déclenchement des protections
électriques du transformateur entraînera l'injection de gaz inerte dans
la cuve principale 14, les changeurs de prise en charge 32 et les
traversées électriques 36 car un court circuit dans l'un de ces éléments
entraîne souvent une détérioration des autres (figure 5). Le
transformateur 13 est, par ailleurs, mis hors service par les protections
électriques seules. Comme on le voit sur la figure 5, le déclenchement
de l'une des protections électriques du transformateur (Buchholz,
détecteur de surintensité, détecteur de défaut de terre, protection
différentielle) et de l'un des éléments de rupture provoque l'injection
de gaz inerte dans tous les éléments contenant du fluide combustible.
L'unité de commande peut également être reliée aux capteurs
accessoires tels que détecteur d'incendie, capteur de vapeur 28
(buchholz) et au capteur de déclenchement de la cellule d'alimentation
pour déclencher une extinction de l'incendie en cas de défaillance de
la prévention d'explosion.
Grâce à l'invention, on dispose ainsi d'un dispositif de
prévention contre l'explosion dans un transformateur qui nécessite peu
de modifications des éléments du transformateur, qui détecte les
ruptures d'isolation de façon extrêmement rapide et agissent
simultanément de façon à limiter les conséquences en résultant. Cela
permet d'éviter les explosions des capacités d'huile et les incendies
qui en résultent en réduisant les dégâts liés aux court-circuits sur le
transformateur ainsi que les changeurs de prise en charge et les
traversées.
