Caractérisation électrique d'un condensateur haute-tension sec

Gnonhoue, Olatoundji George (2021). Caractérisation électrique d'un condensateur haute-tension sec. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

Condis, l’un des leaders pour les condensateurs haute tension, fabrique annuellement 16500 produits par année. Depuis des décennies, la technologie de fabrication n'a pas évolué et exige plus de 60 % d'opérations manuelles. De plus, les condensateurs fabriqués utilisent des huiles synthétiques en tant que mur diélectrique. Ces huiles ont un effet néfaste sur l'environnement et les nouvelles réglementations écologiques pourraient interdire leur usage. Dès lors, une révolution technologique est requise afin d'offrir des condensateurs secs, sans huile, avec une flexibilité d’automatisation, une amélioration du délai de fabrication et surtout pouvant opérer de façon faible aux champs électriques typiques pour les condensateur HT (quelques dizaines de kV/mm). L’objectif général de ce travail consiste à caractériser électriquement les signatures de décharges partielles (DP) dans les condensateurs haute tension secs et à modéliser le phénomène des DP à l’intérieur de ces condensateurs. Afin d’atteindre cet objectif, la caractérisation électrique et diélectrique des condensateur haute tension sec a été réalisé afin d’évaluer les facteurs influençant l’apparition des défauts dans les condensateurs haute tension sec afin de faire des recommandations pour diminuer la présence des défauts dans ces condensateurs. La solution imaginée combine une partie du savoir-faire de Condis en ce qui concerne la fabrication de bobines minces et le savoir-faire de l'ETS pour la recherche d'une optimisation des processus et des matériaux. Ce nouveau procédé de fabrication a permis d’améliorer la technologie de fabrication des condensateurs haute tension. Ainsi les profils de DP ont été identifié dans les condensateurs haute tension sec, les solutions technologiques ont été proposé et interpréter afin de diminuer les DP dans les condensateurs haute tension sec et des recommandations ont été faite pour améliorer le processus de fabrication des condensateurs haute tension. Les théories existantes concernant les condensateurs haute tension ont été traité ainsi que les informations détaillées concernant les différentes sources possibles, les techniques de mesures des décharges partielles, les techniques d’imprégnation, ainsi que les différents imprégnant et les matériaux diélectriques ont aussi été présentés dans ce travail.

Titre traduit

Electrical characterization of a dry high voltage capacitor

Résumé traduit

Condis, one of the leaders in high voltage capacitors, annually manufactures 16,500 products per year. For decades, manufacturing technology has not changed and requires more than 60% manual operations. Additionally, manufactured capacitors use synthetic oils as a dielectric wall. These oils have a detrimental effect on the environment and new ecological regulations could prohibit their use. Therefore, a technological revolution is required in order to offer dry capacitors, without oil, with flexibility of automation, an improvement in manufacturing time and above all being able to operate in a weak manner at the electric fields typical for HV capacitors (a few dozen of kV / mm). The general objective of this work is to electrically characterize the partial discharge (PD) signatures in high voltage dry capacitors and to model the phenomenon of PD inside these capacitors. In order to achieve this objective, the electrical and dielectric characterization of high voltage dry capacitors was carried out in order to evaluate the factors influencing the appearance of faults in high voltage dry capacitors in order to make recommendations to reduce the presence of faults in these capacitors. The imagined solution combines part of the know-how of Condis with regard to the manufacture of thin coils and the know-how of ETS for the search for an optimization of processes and materials. This new manufacturing process has improved the manufacturing technology of high voltage capacitors. Thus, PD profiles have been identified in high voltage dry capacitors, technological solutions have been proposed and interpreted in order to decrease PD in high voltage dry capacitors and recommendations have been made to improve the manufacturing process of high voltage capacitors. Existing theories regarding high voltage capacitors have been discussed as well as detailed information regarding the different possible sources, partial discharge measurement techniques, impregnation techniques, as well as different impregnants and dielectric materials have also been presented in this work.

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 avec mémoire en génie électrique". Comprend des références bibliographiques (pages 103-110).
Mots-clés libres:	condensateur sec, matériaux diélectriques, haute tension
Directeur de mémoire/thèse:	Directeur de mémoire/thèse David, Éric
Codirecteur:	Codirecteur Preda, Ioana
Programme:	Maîtrise en ingénierie > Génie électrique
Date de dépôt:	11 févr. 2025 20:42
Dernière modification:	11 févr. 2025 20:42
URI:	https://espace.etsmtl.ca/id/eprint/2912

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