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Analyse de la réponse diélectrique du complexe papier-huile dans les transformateurs de puissance

Provencher, Hélène (2008). Analyse de la réponse diélectrique du complexe papier-huile dans les transformateurs de puissance. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

Le vieillissement de l'équipements haute tension utilisés dans les réseaux électriques est étudié afin de minimiser les risques de défaillances et afin de gérer le renouvellement des appareils. La majorité des transformateurs de puissance ont été constmits dans les années 60 et 70 et atteignent leur fin de vie utile. Ils devraient être remplacés dans les prochaines aimées.

La durée de vie des transformateurs de puissance est reliée à la durée de vie de l'isolation solide, soit le papier des enroulements. Des méthodes de diagnostics non-intmsives de l'état de l'isolation ont été développées depuis quelques décennies dont celles des mesures diélectriques. En effet, les études ont démontrées que les mesures diélectriques sont sensibles à l'humidité, à la température et au vieillissement de l'isolation papier/huile des transformateurs de puissance.

Un programme de recherche visant à évaluer le vieilllissement du papier d'isolation a démané à l'IREQ en 2002. Cette étude s'est inscrite dans ce programme en utilisant les transformateurs maquettes développés dans le cadre du projet Complexe papier-huile et des échantillons d'enroulement.

L'objectif principal de cette étude était de séparer le vieillissement du papier des autres contributions à la mesure : l'humidité et le vieillissement de l'huile. Les mesures sur l'isolation papier/huile des maquettes de transformateurs ont démontré que l'humidité pouvait être séparée du vieillissement pour des taux d'humidité de l'isolation papier inférieurs à 2.25%,. Les mesures sur les échantillons d'enroulement ont permis de compléter cette étude en permettant de séparer l'effet du vieillissement de l'huile de celui du papier.

Ces mesures ont démontré qu'il n'existe pas de conélation entre les mesures diélectriques et le degré de polymérisation qui est la mesure de vieillissement du papier, la mesure diélectrique étant dominée par l'huile.

Résumé traduit

The aging of high voltage equipments used in electrical networks is being studied in order to minimize the risk of damage and to manage replacement of outdated equipment. Power transformers have been built, for the majority, in the 60s and 70s and are at the end of their useful life. They will need to be replaced in the coming years.

Life span of high power transformers is dependent on the life span of their solid insulation, internai windings paper. Non-destructive testing methods of the insulation have been developed in recent years including the dielectric measurement method. Studies have shown that dielectric measurements are function of humidity, temperature and the degree of aging of the transformers paper/oil insulation.

A research program to evaluate the aging processes of transformer insulation paper has started at IREQ in 2002. The dielectric testing method of the insulation was included in the program using model transformers developed in the Oil/paper Insulation project. The study also included measurements on laboratory winding samples.

The main objective of this study is to separate the contribution of the aging of the paper from the contributions of others factors such as humidity and oïl aging. The oil/paper insulation measurements of the model transformers demonstrated that humidity can be isolated from aging in the presence of low percentage of humidity in the paper. The measurements of winding samples completed the study by separating the oil aging effects from the paper aging effects. The measurements showed that there is no correlation between dielectric measurements and the degree of polymerisation, which is depending on the degree of aging of the paper. The measurement variations were due to the oil aging.

Type de document: Mémoire ou thèse (Mémoire de maîtrise électronique)
Renseignements supplémentaires: "Mémoire présenté à l'École de technologie supérieure comme exigence partielle à l'obtention de la maîtrise en génie électrique." Bibliogr. : f. [156]-158
Mots-clés libres: Transformateurs électriques. Diélectriques. Isolation électrique. Cellulose. Complexe, Huile, Humidite, Papier, Papier-Huile, Puissance, Temperature, Vieillissement, géométrie, transformateur, réponse diélectrique
Directeur de mémoire/thèse:
Directeur de mémoire/thèse
David, Éric
Co-directeurs de mémoire/thèse:
Co-directeurs de mémoire/thèse
Noirhomme, Bernard
Programme: Maîtrise en ingénierie > Génie électrique
Date de dépôt: 21 mars 2011 17:43
Dernière modification: 20 déc. 2016 23:38
URI: http://espace.etsmtl.ca/id/eprint/621

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