RECOMMANDATIONS DE MAINTENANCE SUR TRANSFORMATEURS DE PUISSANCE JST transf transformate ormateurs urs
BY : G.D'Orival
APPROB ATION
M.Donnadieu
le : 18 / 11 / 2004
visa :
VERIFICATION
P.Colella
le : 18 / 11 / 2004
visa :
Modifications
Mise à jour
Recomm Recomm andations de maintenance des transformateurs de Puissance
FAQ MEX 017/02 Page 2/23
SOMMAIRE
OBJ ET ......................... ............................. ............................ ............................ ............................ 3 DOCUMENTS DE REFERENCE.................................... ............................... ............................... 3 1 ENTRETIEN DES RADIATEURS / AERO-REFRIGERANT AERO-REFRIGERANTS S / HYDRO-REFRIGERANTS HYDRO-REFRIGERANTS ....................7 1.1 nettoyage............................................................ nettoyage........................................................................................................................... ........................................................................... ............ 7 1.2 Groupe moto ventilateur / moto pompe .................................................................. .........................................................................................7 .......................7 2 TRAVERSEES TRAVERSEES HT – MT MT – BT OU BOITE A CABLES............................................................................7 3 PARAFOUDRE ........................................................................................ ........................................................................................................................................7 ................................................7 4 ASSECHEUR D'AIR.............................................................................................................. D'AIR.................................................................................................................................8 ...................8 5 COMMUTATEUR COMMUTATEUR HORS TENSION............................................................................. TENSION.........................................................................................................8 ............................8 6 CHANGEUR DE PRISES EN CHARGE ................................................................................................. ..................................................................................................8 .8 7 CONNEXIONS DE PUISSANCE .................................................................................................. .............................................................................................................8 ...........8 8 APPAREILLAGE DE SURVEILLANCE ET DE PROTECTION ...............................................................9 9 ARMOIRES AUXILIAIRES........................................................................................................ AUXILIAIRES .....................................................................................................................10 .............10 10 PIECES DE RECHANGE.......................................................................................................................10 11 ANALYSES D'HUILE..............................................................................................................................11 D'HUILE..............................................................................................................................11 11.1 11.2 11.3 11.4 11.5
analyse physico chimique ................................................................. .......................................................................................................11 ......................................11 analyse chromatographique des gaz dissous .........................................................................12 Analyse des Furfurals ........................................................................... .............................................................................................................12 ..................................12 Analyses complémentaires .............................................................................. .....................................................................................................12 .......................12 Suivi – Traçabilité......................................................................................................... Traçabilité....................................................................................................................12 ...........12
12 TABLEAU DE SYNTHESE.....................................................................................................................13 SYNTHESE.....................................................................................................................13
STOCKAGE STOCKA GE LONGUE DUREE........................... ............................... ............................... ......... 15 CONTROLES AVA NT MISE EN SERVICE............................................ ............................. ....... 18 ANALYSES ANA LYSES DE QUELQUES PROBL EMES................................. ............................. ................ 20
___________________________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ _____________________ JST transformateurs Services
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OBJET
Le but de ce document est d'établir des recommandations de maintenance pour des transformateurs de puissance. A cet effet, il liste les opérations de maintenance à réaliser et précise pour chacune leur contenu, conditions de réalisation et périodicité. Pour les équipements se référer en priorité aux notices de maintenances fournisseur jointes au dossier exploitant.
DOCUMENTS DE REFERENCE
Normes :
Guide de maintenance et de surveillance des huiles minérales isolantes en service CEI 422 dans les matériel électrique Détermination de la tension de claquage à fréquence industrielle CEI 60156 (rigidité diélectrique KV) Guide pour l'interprétation de l'analyse des gaz dissous et des gaz libres CEI 60599 Méthodes pour la détermination du 2 – FURFURAL et de ses dérivés CEI 1198
IEC 422 ASTM D877 et D1816 IEEE C57 104 ASTM D5837
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VISITES D’INSPECTIONS
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1
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Visites d’in specti on Mensu elle
* Inspection visuelle et auditive des appareils en service pour mettre en évidence d'éventuelles anomalies telles que fuite, bruit, échauffement, encrassement. * *
Observations particulières : des niveaux d'huile (conservateurs et assécheurs)
*
des bornes au niveau des joints,
*
des brides de raccordement entre circuits
*
des brides de raccordement des appareils (pompe de circulation, vannes, etc.)
*
des échangeurs,
*
des thermomètres.
*
Ecoutes particulières : des moto ventilateurs, pompes de circulation,
*
bruits inhabituels issus du transformateur (cliquetis, grésillements, etc.)
*
Compteur de décharge des parafoudres Relever le nombre de décharge,
*
*
2 -
Visites d’inspection Annuelle. Inspection approfondie nécessitant la mise hors tension de l'appareil.
* *
Etat général du transformateur : traces de rouille,
*
manque de peinture,
*
état de la visserie,
*
état des chemins de câbles,
*
état des tuyauteries,
*
état du couvercle supérieur du transformateur.
*
Etat des accessoires
Voir Chapitre Maintenance accessoires paragraphe 1 à 10
*
Analyses d’huile
Voir Chapitre Maintenance accessoires paragraphe 11
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MAINTENANCE des ACCESSOIRES
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1 ENTRETIEN DES RADIA TEURS / AERO-REFRIGERA NTS / HYDRO-REFRIGERANTS Périodic ité : annuelle
1.1 NETTOYAGE *
Nettoyage par air ou eau sous pression selon recommandations du constructeur.
* La date de réalisation sera choisie en fonction du phénomène prépondérant de pollution (pollen, sable, etc.) et de préférence avant les périodes de forte chaleur.
1.2 GROUPE MOTO VENTILATEUR / MOTO POMPE Suivant recommandations du constructeur
2 TRAVERSEES
HT – MT – BT OU BOITE A CABLES
Périodic ité : annuelle −
Vérification du niveau d'huile sur les traversées HT.
−
Vérification de la propreté.
−
Vérification de la non présence de cassures ou d'impact sur les ailettes.
−
Vérification de l'étanchéité huile.
−
Vérification de l'étanchéité des boîtes à câbles.
3 PARAFOUDRE Périodic ité : Mensuelle −
Relevé de l’enregistrement des compteurs de décharge
Périodic ité : annuelle −
Vérification de la propreté de la traversée
−
Vérification de la connexion HT
−
Vérification de la liaison mise à la terre
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4 ASSECHEUR D'AIR Périodic ité : annuelle ou plus selon col oration.
-
Remplacement des charges de silicagel.
-
Vérification niveau d'huile dans assécheur.
5 COMMUTATEUR HORS TENSION
Périodicité : annuelle *
Manœuvre du commutateur hors tension sur toutes ses positions.
* Nota : Cependant si le commutateur n'a pas été manœuvré depuis plusieurs années, il est préférable de ne pas le faire à titre préventif, les risques de dysfonctionnement étant alors plus importants que le bénéfice.
6 CHANGEUR DE PRISES EN CHARGE Périodic ité : annuelle
* Manœuvre du régleur sur l'ensemble de la plage pour vérifier le passage correct des gradins. Mesure du temps de passage. *
Contrôle des sécurités et de l'appareillage suivant recommandation constructeur.
*
Analyses d'huile (physico-chimique et chromatographique).
* Toutes les 50 000 manœuvres (ou 5 ans) , révision complète du régleur avec échange des pièces suivant besoin (contact, résistance de passage). Cette révision est réalisée sur site par un représentant du constructeur. La périodicité peut être portée à 100 000 manœuvres si le circuit est filtré en permanence.
7 CONNEXIONS DE PUISSANCE Périodic ité : annuelle.
Inspection par thermographie des connexions haute et basse tensions de puissance pour * mettre en évidence un échauffement anormal.
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* 8 APPA REILLA GE DE SURVEILLANCE ET DE PROTECTION
Tout transformateur est équipé de capteur et appareillage permettant de détecter tout défaut grave et/ou de protéger contre les conséquences éventuelles d'un défaut. Ces capteurs provoquent une signalisation et/ou commandent le disjoncteur amont. Ces organes de protection sont principalement : Seuil alarme
Seuil déclenchement
Transformateur
-
Buchholz
X
X
-
Température excessive
X
X
-
Circulation d'huile
-
Défaut ventilation
X
-
Niveau d'huile bas
X
X
-
Soupape de surpression
X
X
X
Partie régleur en ch arge
-
RS2000 (ou 2001)
X
-
Temps passage trop long entre gradin
X
-
Défaut moteur de commande
X
X
Chacun de ces systèmes de détection doit être contrôlé une fois par an.
Ce contrôle doit être réalisé en utilisant la fonction " test ou local " quand elle existe, par simulation (coupure alimentation auxiliaire électrique) pour les défauts tels que défaut circulation d'huile, défaut ventilation, défaut moteur de commande pour régleur en charge ou par vérification en vraie grandeur des sondes de température (thermostat). Ces vérifications doivent être complétées par des essais de vérification des ordres de déclenchement du disjoncteur contrôlant l'alimentation du transformateur.
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9 ARMOIRES AUXILIA IRES Périodi cité = annuelle.
Les armoires auxiliaires ou de regroupement contiennent du matériel électrique. Ce matériel électrique doit faire l'objet d'une inspection visuelle en observant les points suivants : −
Echauffements anormaux des relais, des borniers, des câbles.
−
Etat des mises à la terre des câbles.
−
Contrôler le maintien des câbles dans les presses étoupes.
−
Fonctionnement du chauffage et de son thermostat, de la ventilation ou de la climatisation.
De plus, l'état général de l'armoire est à vérifier. −
Contrôler la non présence de nids d'insectes au lieu des ouies d'aération.
−
Contrôler l'état du joint d'étanchéité de la porte de l'armoire.
−
Etat de l'avancement de la corrosion.
−
Etat de la mise à la terre de l'armoire elle-même sur le réseau général de terre.
10 PIECES DE RECHANGE Périodi cité = annuelle.
Vérification des pièces de rechange et maintien des listes à jour : −
type de pièces,
−
n° de série,
−
date de stockage et péremption,
−
Etat de la pièce et du conditionnement.
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11 ANAL YSES D'HUILE Périodic ité : annuelle.
Les analyses d'huile constituent l'outil principal de diagnostic de l'état d'un transformateur. Les résultats doivent être interprétés : − en valeur absolue, − − − −
en tendance, en fonction du type de transformateur, en fonction de son régime de service, en fonction de son type de construction et des matériaux employés.
L'interprétation des résultats peut donc s'avérer délicate, en particulier dès lors que des seuils limites sont atteints et elle doit être considérée comme du travail de spécialiste. De ce fait, la réalisation des analyses et leur interprétation seront confiées si possible au constructeur de l'appareil, qui parmi les spécialistes, est celui qui dispose du plus grand nombre d'information sur l'équipement. Nous proposons la fourniture des équipements et modes opératoires pour réaliser les prélèvements dans les meilleures condition s
11.1 ANALYSE PHYSICO CHIMIQUE -
Prélèvement d'échantillons d'huile et réalisation des mesures et analyses suivantes : rigidité diélectrique . . teneur en eau . colorimétrie indice d'acidité .
* Le prélèvement peut être réalisé par du personnel du site ou par un représentant du laboratoire d'analyse suivant la procédure du laboratoire et avec le matériel approprié. * Il est réalisé, le matériel étant de préférence en service, le plus rapidement possible après la mise hors tension. La température d'huile au moment du prélèvement doit être notée. * Il est recommandé de confier les analyses d’huile au laboratoire du constructeur du transformateur qui doit formuler ses recommandations. * Nota : La périodicité peut être réduite si une des grandeurs s'approche des seuils limites admissibles. * Interprétation et action : se conformer à la norme CEI 422 et si possible aux commentaires du laboratoire du constructeur.
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11.2 ANALYSE CHROMATOGRAPHIQUE DES GAZ DISSOUS
*
Périodicité : annuelle,
* Prélèvement d'échantillons d'huile et réalisation de l'analyse par chromatographie en phase gazeuse de la teneur en gaz dissous. *
Cette périodicité peut être réduite suivant les résultats obtenus.
* Nota : sauf exceptions telles que boite à câbles ou compartiment régleur avec filtration en continu où la périodicité pourra être bi ou tri annuelle.
* Interprétation et action: se conformer à la norme CEI 60599 et si possible aux recommandations du laboratoire du constructeur.
11.3 Analyse des Furfurals Périodicité : Tous les 2 ans pour les appareils anciens et/ou très sol licités, A réaliser : *
sur les appareils anciens (> 10 ans),
* sur les appareils très sollicités (régime de surcharge fréquent, fonctionnement à température d'huile élevée), * sur les appareils présentant des teneurs en eau élevées et/ou des points chauds haute température. Interprétation et action selon norme CEI 1198 et si possible aux recommandations du laboratoire du constructeur.
11.4 Analyses complémentaires Des analyses complémentaires peuvent être jugées nécessaires au vu des résultats des analyses physico-chimiques et chromatographiques pour affiner un diagnostic. Il est recommandé de les faire réaliser par le laboratoire du constructeur. Il peut s'agir : −
d'analyse de sédiment (en cas de boue)
−
d'analyse des métaux (point chaud haute température)
−
comptage de particule (pour transformateur > 400 KV)
−
etc…
11.5 Suivi – Traçabilité Les rapports d'analyse des laboratoires seront archivés. Il est recommandé de les communiquer pour information au constructeur.
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12 TAB LEA U DE SYNTHESE Nature travaux et contrô le
-
-
Moyen
Périodic ité
Visuel ou auditif
Mensuelle
Visuel
Mensuelle
Air ou eau sous pression
An nu ell e
Mécanique ou chimique
An nu ell e
Contrôle vibrations
Sur défaut
Visite d'inspection .
Détection des fuites, bruits anormaux, échauffements
.
Surveillance des niveaux
Entretien des radiateurs aéroréfrigérants et hydroréfrigérants .
Nettoyage des échangeurs
.
Nettoyage du faisceau
.
Moto ventilateur
-
Entretien des traversées HT-MT-BT et Parafoudre
Contrôle visuel
An nu ell e
-
Entretien de l'armoire électrique des auxiliaires
Contrôle visuel
An nu ell e
-
Entretien des assécheurs d'air
Remplacement Silicagel
An nu ell e
-
Analyses de l'huile diélectrique Prélèvement
An nu ell e
a)
Physico-chimique
b)
Analyse des gaz dissous... (chromatographie)
Prélèvement puis transmission au laboratoire spécialisé
An nu ell e
c)
Détection du furfural et de ses dérives
Prélèvement puis transmission au laboratoire
2 ans
Manuel
An nu ell e
-
Manœuvre du commutateur hors tension
-
Changeur de prises en charge .
Analyse d'huile
An nu ell e
.
Contrôle du fonctionnement et sécurités
An nu ell e
.
Révision complète du régleur avec échange des pièces
Constructeur
50 000 manœuvres ou 5 ans ;100 000 manœuvres si le circui t est filt ré en permanence
Thermographie
An nu ell e
-
Contrôle des connexions haute et basse tensions
-
Protections transformateurs
An nu ell e
.
Thermostats
An nu ell e
.
Buchholz
An nu ell e
.
Relais RS 2000 ou 2001
An nu ell e
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Recomm andations de maintenance des transformateurs de Puissance Nature travaux et contrô le
-
Moyen
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Périodic ité An nu ell e
.
Contrôle circulation d'huile
.
Niveau d'huile
.
Circuits de refroidissement
An nu ell e
.
Colmatage filtre
An nu ell e
.
Pompe régleur
An nu ell e
Mensuel
Autres travaux d'entretien .
Traitement d'huile
Suivant analyse
.
Changement d'huile
Suivant analyse
.
Peinture cuve et tuyauterie
Retouches annuelles
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STOCKAGE LONGUE DUREE
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-
1
1
STOCKAGE DES TRANSFORMATEURS ENTIEREMENT EQUIPES
Surveillance
Ar mo ir e des aux il iai res
-
Alimentation électrique des armoires
-
Alimentation électrique des résistances de chauffe des armoires
Circuit réfrigération
Périodicité : mensuelle -
Faire tourner les groupes moto pompes (15 mn)
-
Faire tourner les moto ventilateurs (15 mn)
-
Vérifier les niveaux d'huile des conservateurs transfo, régleur et traversées
-
Vérifier la couleur du dessiccateur des assécheurs transfo et régleur
-
Vérification des armoires : état des composants, fonctionnement des résistances
-
Vérification état général peinture
-
Vérification absence fuite d’huile
Vérification d u diélectrique
Périodicité : annuelle -
Teneur en eau ≤ 10 ppm
-
Rigidité diélectrique ≥ 70 kV CEI 422 -
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STOCKA GE des BALLONS SURMOULES (Isolation cellulosique)
Les ballons doivent rester stocker dans l’huile Teneur en eau de l’huile 15 ppm maximum Remarque :
Lors du montage du ballon déflecteur, vérifier que la teneur en eau de l’huile de stockage est ≤ à 15 ppm et que le ballon déflecteur ne devra pas excéder une exposition de plus de 6 h à l’air ambiant à 60% d’humidité relative. Si ces 2 condit ions ne sont pas respecter, il faudra en tenir com pte lors du traitement final d’huile du tr ansformateur. Prolonger l e cycle de traitement de 24 heures.
ACCESSOIRES
A stocker dans un lieu propre et sec suivant recommandations du fournisseur
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CONTROLES AVANT MISE EN SERVICE
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CONTROLES AVANT MISE EN SERVICE Opérations m inimums à réaliser avant mise en exploitation d ’un t ransformateur de puissance Vérification de l'huile diélectrique ( réaliser analyses d’huile ) Vérification du fonctionnement des auxiliaires ( contrôle avec schéma auxiliaire ) ♦
Système de réfrigération. ( attention au colmatage des aéro-refroidisseurs )
♦
Echelonnement des démarrages.
♦
Protections transformateur et régleur. ( vérifier les seuils alarmes et déclenchement )
♦
Transformateurs de courant.( vérification des connexions )
.
Nettoyage des porcelaines de traversée et réglage des éclateurs ( voir documents constructeurs )
.
Purge des traversées et vérification des niveaux de traversées
.
Purge des tuyauteries et des systèmes de réfrigération
Passages des positions du changeur de prises et vérification de la cohérence entre armoire commande et régleur .
S'assurer de la liaison de la cuve à la terre ou au dispositif de protection de masse.
. Vérifier les niveaux d'huile conservateur. Vérifier l'état du matériau déshydratant et le niveau d'huile dans l'assécheur d'air. .
Vérifier la position des vannes
.
Vérifier l'étanchéité de l'appareil
.
Vérification des contacts si installation gaz SF6 sur traversée
Recommandations : Il est conseillé de renouveler les opérations de purge 2 fois après avoir fait fonctionner les pompes 10 minutes et après 20 minutes d’attente.
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ANALYSES DE QUELQUES PROBLEMES
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Recomm andation de Maintenance F.AQMEX017/01 sur les Transformateurs de 21/22 Puissance
Transmission & Distribution
Vous trouverez ci dessous de quelques problèmes les plus fréquents ainsi que les solutions à mettre en œuvre pour résoudre les problèmes. Etat du transformateur : hors tension
Equip ement
Probl ème
Cause
Opération à effect uer
contr ôlé
rencontré
possi ble
pour y remédier
Niveau trop bas.
Manque huile.
Remplir après s’être assuré de l’absence de fuite jusqu'au niveau requis.
Conservateur
Fuite sur appareil.
Reprendre l'étanchéité Changement de joint ou reprise de soudure.
As séc heu r
Niveau trop haut.
Trop d'huile.
Couleur du grain vire au vert ou devient transluside
Humidité air très élevée.
Après avoir vérifier la température du transformateur. Remplacer le silicagel.
Fuite du hublot de l'assécheur.
Remplacer le(s) joint(s) et serrer modérément.
Humidité dans le conservateur.
Traiter l'huile du conservateur et sécher le conservateur.
Perte d'huile Accumulation d'air. Accumulation de gaz dans la verrine. Relais buchholz
Vidanger de l'huile jusqu'au niveau requis
Alarme Ou déclenchement
Réparer la fuite. Purger tous les points hauts de l'appareil si accumulation d’air 1 -.Prélever les gaz pour analyser dès que possible. Ne remettre sous tension qu’après analyse des résultats. 2 -.Contrôler les niveaux et positions des vannes. 3 - Contrôler les connexions externes.
Vibrations violentes.
4 - Contrôler le mécanisme du relais buchholz. 5 -.Effectuer des mesures d'isolement, des rapports de transformation. 6 - Dégazer l'huile du transformateur.
Traversée
Echauffement des connexions.
Raccordement desserré.
Nettoyer correctement les connecteurs. Resserrer les connexions.
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Transmission & Distribution
Recomm andation de Maintenance F.AQMEX017/01 sur les Transformateurs de 22/22 Puissance
Equipement
Probl ème
Cause
Opération à effect uer
contr ôlé
rencontré
possi ble
pour y remédier
Baisse niveau huile.
Fuite sur traversée.
Changer joint traversée. Refaire le niveau d'huile Changer la traversée..
Porcelaine cassée.
Choc sur traversée
Selon le cas, Réparation ou changement de la traversée.
Vibrations violentes. Traversées
Pour traversée huile/SF6
Contacts défaillants.
Fuite SF6/huile.
Vérifier les contacts de dépression et de surpression des manostats. Vérifier l'état des joints et soufflets. Remplacer le cas échéant.
Trace d'huile. Reprendre le réglage. Augmenter la réfrigération. Température trop élevée. Contrôler la traversée et le niveau de charge d'appareil. Vibrations violentes Jet d'huile par la soupape.
Soupape de surpression.
Surpression d'huile dans la cuve.
Vérifier que la tuyauterie assécheur et conservateur n'est pas obstruée.
Arc électrique interne.
1 -.Prélever les gaz pour analyser dès que possible. Ne remettre sous tension qu’après analyse des résultats. .2 -.Effectuer des mesures d'isolement, des rapports de transformation.
Bruit anormal.
Roulements abîmés.
Remplacer les roulements.
Moto-pompe
Sens rotation inversé.
Indicateur circulation d'huile
Indicateur à l'arrêt.
Pompe à l'arrêt.
Inverser 2 phases du moteur. Vérifier à nouveau le sens de rotation. Vérifier le fonctionnement de la pompe Vérifier relai thermique
Rotation pompe inversée.
Inverser 2 phases du moteur. Vérifier à nouveau le sens de rotation.
___________________________________________________________________________________________ Service Montages Extérieur s VA TECH JST Services
Transmission & Distribution
Recomm andation de Maintenance F.AQMEX017/01 sur les Transformateurs de 23/22 Puissance
Equip ement
Probl ème
Cause
Opération à effect uer
contr ôlé
rencontré
possi ble
pour y remédier
Bruit anormal.
Roulements abîmés.
Motoventilateur
Vérifier l’absence d’échauffement dans le bobinage moteur
Sens de rotation. Frottement des pales.
Aér oréfrigérant
Refroidissement insuffisant.
Encrassage des faisceaux de tubes.
Inverser 2 phases du moteur. Vérifier à nouveau le sens de rotation. Nettoyer les pales. Vérifier équilibrage des pales. Nettoyer le faisceaux.
Déboucher les trous d'évacuation d'eau.
Echauffeme nt Fuite d'huile.
Remplacer les roulements.
Percement.
Changement du radiateur.
Soudure défectueuse.
Refaire la soudure.
Bulles d'air.
Purger le radiateur.
Radiateur
Bruit anormal.
Vibrations
Impossibilité Système de commande de changer bloqué. de position. Régleur hor stension
Contact mauvais. Pas de tension.
Vérifier la fixation du radiateur. Vérifier et repérer la commande si nécessaire.
Vérifier l'état des contacts et changer si besoin.
Carbone formé par arcs électriques sur contact. . Changemen t de position impossible électriquem ent. Régleur en charge.
Pas d'alimentation sur la commande moteur. Fin de course bloquée. .
Enclenchem ent de toutes les positions sans arrêt.
Contact d'arrêt défectueux.
Vérifier alimentation et relais du moteur. Réenclencher le relais moteur. Vérifier leur fonctionnement manuellement. . Vérifier et remplacer le contact d'arrêt.
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