La fiabilité de votre installation passe par la

Answers for energy.
La fiabilité de votre installation
passe par la régénération
SITRAM® REG de TLM™ – Transformer Lifecycle Management™

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Pour la régénération durable
de l’huile de transformateurs
Le défi :
L’augmentation des impératifs de ren-
dement et de coûts oblige de nombreux
exploitants à augmenter le taux d’uti-
lisation de leurs transformateurs. Les
transformateurs et coupleurs réseau qui
présentent un vieillissement modéré
sont de plus en plus souvent utilisés à la
puissance nominale.
Dans un même temps, les arrêts prévus
pour la maintenance sont plus courts,
voire tout simplement supprimés. L’aug-
mentation du taux d’utilisation entraîne
un vieillissement rapide de l’huile d’iso-
lation et de l’isolation solide. Par consé-
quent, les caractéristiques diélectriques
de l’huile d’isolation peuvent être alté-
rées. La sécurité de fonctionnement des
transformateurs est alors sérieusement
compromise.
Pour nettoyer l’huile contaminée et rétablir
ses caractéristiques diélectriques, nous avons
développé le procédé SITRAM® REG. Ce pro-
cédé consiste en un processus modifié de ré-
génération conforme à la norme CEI 60422.
L’huile est filtrée en permanence dans des
colonnes filtrantes. Aucune vidange d’huile
n’est nécessaire.
Des agents absorbants extrêmement effi-
caces (terre à foulon activée) extraient les
contaminants polaires et les produits de
décomposition de l’huile usagée des trans-
formateurs. L’huile purifiée recircule dans le
transformateur. Ce cycle est répété pendant
plusieurs jours ou plusieurs semaines selon la
taille du transformateur et l’état de vieillisse-
ment de l’huile d’isolation. Lors de cette opé-
ration, le fonctionnement du transformateur
n’est soumis à aucune restriction.
Une solution mobile et flexible
SITRAM® REG est une solution mobile.
Montée dans un conteneur, elle est mise
à
disposition de nos clients sur le lieu d’ins-
tallation du transformateur. Cette utilisa-
tion selon les besoins permet notamment
d’économiser des coûts d’investissement
considérables.
Les avantages en un clin d’œil
 L’huile d’isolation présente la qualité
d’une huile neuve
 Durée de vie plus longue et augmenta-
tion de la sécurité de fonctionnement
des anciens transformateurs
 Prévention d’un processus progressif de
vieillissement de l’isolation
 Amélioration durable de l’état de
l’isolation
 Convient à tous les transformateurs de
puissance
 Non-dépendant du prix actuel de l’huile
neuve
 Aucune interruption de l’exploitation
 Nettoyage à effet élevé stable dans le
temps
Avec SITRAM® REG, Siemens augmente la durée de vie de vos transformateurs,
réduit vos coûts et accroît la sécurité de vos installations.

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Renouvellement plutôt que vidange
Par rapport à une vidange d’huile tradi-
tionnelle, la régénération de la charge
d’huile présente plusieurs avantages.
Elle entraîne un décalage des états
d’équilibre et une diffusion immédiate
de tous les dépôts de matières en dé-
composition de l’isolation solide dans
l’huile d’isolation environnante. Ensuite,
ces dépôts sont liés par le produit d’ab-
sorption et rejetés du circuit.
Le traitement avec la solution SITRAM®
REG offre par ailleurs une bien meilleure
résistance au vieillissement : lors d’une
vidange d’huile, jusqu’à 15 % de l’huile
usagée et la quasi-totalité des dépôts
de décomposition restent dans le trans-
formateur. Ils entraînent un vieillis-
sement rapide de la charge d’huile
neuve. Ce problème est inexistant avec
SITRAM® REG.
SITRAM® REG :
une solution 100 % propre
Depuis plus de 100 ans, le système diélectrique d’huile et de cellulose a fait ses preuves
dans la construction des transformateurs. Le vieillissement de l’huile et celui de la cellulose
s’influencent réciproquement de façon négative et entraînent finalement des pannes.
Les dépôts et sédiments entraînent un vieillisse-
ment plus rapide des enroulements et entravent
la sécurité de fonctionnement du transformateur.
SITRAM® REG fait partie de la gamme de produits SITRAM®. Il s’agit de solutions modulaires
qui garantissent à vos transformateurs un niveau de disponibilité élevé et une durée de vie longue.
Ensemble, nous déterminons les solutions adaptées à vos exigences.
Enfin, le bilan écologique parle net-
tement en faveur de la régénération
plutôt que de l’élimination de l’huile
usagée. Les produits de décomposition
retenus dans la terre à foulon subis-
sent une décomposition oxydative
suite au processus de régénération. Ne
subsistent que de l’eau et des gaz non
toxiques.
Les avantages par rapport à une
vidange d’huile
Aucune interruption de l’exploitation
Ménage les ressources
Décharge supplémentaire d’humidité
 Nettoyage à effet élevé stable dans
le temps
Décantation possible en option
Purge des dépôts et sédiments
en option
Des qualités d’huile moindres, un taux
d’utilisation élevé et le non-respect de me-
sures d’entretien préventives entraînent
la formation de dépôts d’huile dans le
transformateur. Si ces dépôts ne sont pas
prises en compte, elles provoquent une
altération rapide du système d’isolation et
entravent le refroidissement. L’huile d’iso-
lation qui vient d’être régénérée présente,
si la température est suffisamment éle-
vée, d’excellentes caractéristiques de dis-
solution des dépôts. Avec un système de
purge en option, les dépôts d’huile dans
le transformateur peuvent être dissous et
évacués de ce dernier.
Avantages de l’application en cours de
fonctionnement
 Une chute de température entre les
enroulements et l’huile environnante
a pour effet d’augmenter la pression
de diffusion
 Les vibrations mécaniques contribuent
à dissoudre les dépôts
Humidité Oxygène Température
Isolation huile et cellulose
Dégradation chimique Péroxydes, acides, ...
plus eau, oxygène
Dégradation mécanique Dégradation diéelectrique
Rupture de l’isolation
Effet catalytique
Courts-circuits
Surtensions due à la foudre et
de la commutation
Processus de vieillissement dans le système d’isolation du transformateur :

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[email protected]  www.siemens.com/energy/TLM
Analyse incluse de l’huile
Grâce au contrôle approfondi des ca-
ractéristiques de l’huile, il est possible
de planifier et piloter avec précisionle
processus de régénération.
Après que l’huile d’isolation et l’isolation
solide ont été nettoyées, l’huile d’isola-
tion est dégazée et inhibée. L’inhibition
constitue une étape importante pour
accroître la résistance à l’oxydation de
l’huile nettoyée et ralentir la dynamique
de vieillissement de l’isolation huile et
cellulose. Elle est expressément recom-
mandée par la norme CEI 60422.
Pour contrôler le processus de régéné-
ration, des analyses complémentaires
sont effectuées sur l’installation mobile
et dans le laboratoire d’analyses des
huiles d’isolation de l’usine de transfor-
mateurs Siemens.
Une application préventive rentable
Les produits du vieillissement qui se dé-
posent dans le système d’isolation ont un
effet catalytique. Combinés à une tempé-
rature de service plus élevée, ils peuvent
entraîner une augmentation drastique
de la consommation de la durée de vie.
Les endommagements de l’isolation so-
lide sont irréversibles et ne peuvent pas
être réparés, même en recourant à la
technique de régénération. C’est la raison
pour laquelle cette technique ne doit être
utilisée qu’à titre préventif. L’utilisation
préventive du SITRAM® REG est un outil
essentiel dans la lutte contre l’usure.
Cependant, il est recommandé d’effec-
tuer une régénération d’huile, même
dans les transformateurs présentant
un vieillissement avancé et qui doivent
continuer à être utilisés.
Cela permet de conserver l’état de l’iso-
lation solide et d’agir contre le vieillisse-
ment progressif.
Sécurité et contrôle de processus
Nous avons doté le SITRAM® REG de
nombreux systèmes de sécurité. Par
exemple, la mesure continue et la com-
paraison de la quantité d’huile entrante
et sortante, la mesure du niveau de rem-
plissage du transformateur, des valves
pneumatiques à fermeture rapide côté
installation et côté transformateur ainsi
que des pièges d’air aux points de raccor-
dement.
Même le contrôle de processus est effec-
tué de manière fiable. En cas de dysfonc-
tionnement ou de panne du système,
l’installation passe automatiquement à
l’état de sécurité. Le processus de régé-
nération peut également être surveillé
grâce à un système de télésurveillance.
Une fois lancés, l’automatisation et le
contrôle de processus permettent une
utilisation sans personnel pour certaines
phases de processus définies.
Caractéristique Valeurs limites recommandées pour
la régénération
Acidité ≥ 0,15 (mg de KOH/g d’huile)
Facteur de perte de
permittivité à 90 °C
et 40 Hz à 60 Hz
≥ 0,20 pour les transformateurs de puissance/réduc-
teurs d’une tension nominale supérieure à 170 kV
≥ 0,50 pour les transformateurs de puissance/réduc-
teurs d’une tension nominale inférieure à 170 kV
Teneur en inhibants Concentration d’inhibants < 40 % de la valeur de
sortie/initiale
Combinaison de l’acidité
et de la tension des
surfaces limites
Acidité > 0,06 mg de KOH/g d’huile et tension des
surfaces limites < 30 mN/m
Dépôts et sédiments Lorsque la présence de dépôts et sédiments sont
constatées, l’huile doit être régénérée
Outre les critères mentionnés ci-dessus, la norme CEI 60422 recommande une
régénération dès qu’un vieillissement rapide ou une accélération des processus
de dégradation sont constatés.

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SITRAM® REG :
Chiffres et données
Valeurs limites recommandées pour les huiles d’isolation à base d’huile minérale après ajout
dans de nouveaux moyens de production électriques avant la mise en service
Paramètres Unité Nouveau remplissage d’huile avant mise en service CEI 60422
Tension la plus élevée du moyen de production
< 72,5 kV 72,5 à 170kV > 170kV
Couleur selon ISO 2049 2,0 maxi 2,0 maxi 2,0 maxi
Acidité
mg de KOH/g d’huile
≤ 0,03 ≤ 0,03 ≤ 0,03
Tangente delta ( )
à 90 °C et 40 Hz à 60 Hz ≤ 0,015 ≤ 0,015 ≤ 0,010
Tension des surfaces limites mN/m ≥ 35 ≥ 35 ≥ 35
Tension de rupture kV/2,5 mm > 55 > 60 > 60
Teneur en eau mg/kg d’huile < 20 <10 <10
Valeurs expérimentées issues de régénérations effectuées
Paramètres Unité Avant régénération Après régénération Après 3 ans
Couleur selon ISO 2049 4,5 1,0 1,0–1,5
Acidité
mg de KOH/g d’huile
0,24 < 0,01 0,02
Tangente delta ( )
à 90 °C et 40 Hz à 60 Hz 0,090 < 0,005 0,008
Tension des surfaces limites mN/m 19,5 ≥ 45 > 40
Tension de rupture kV/2,5 mm 60,5 ≥ 75 68
Teneur en eau mg/kg d’huile 19 < 10
Une fois la régénération de l’huile effectuée avec succès dans des conditions de pro-
cessus optimales, l’huile d’isolation même utilisée pendant des années reste conforme
aux valeurs limites applicables au remplissage des nouveaux transformateurs de puis-
sance. De plus, les paramètres essentiels des caractéristiques diélectriques de l’huile
demeurent stables et ce, même plusieurs années après le traitement de régénération.
Lorsqu’il est utilisé à temps, il est prouvé que le SITRAM® REG contribue à augmenter
durablement la durée de vie des transformateurs.
Le diagramme ci-dessus représente le développement des paramètres importants de l’huile lors de la régénération d’un transformateur de groupe de
216 MVA avec env. 40 tonnes d’huile d’isolation présentant un vieillissement important.
Lorsqu’il est utilisé à temps, il est prouvé que le SITRAM® REG contribue à
augmenter durablement la durée de vie des transformateurs.
Exemple de courbe d’une régénération d’huile
Ud [kV]
H2O [ppm]
GFS [mN/m]
Température [°C] 70
60
50
40
30
20
10
0 0
80 0,4
0,3
0,1
Fin rég.Début rég. Milieu rég.
6
5
4
3
2
1
Couleur
0
NZ [mg de KOH/g
d’huile]
Facteur de perte
Inhibiteur [%]
Temp. huile Couleur Tension de rupture Eau Surface limite Inhibiteur Acidité Facteur de perte