Caractérisation des défauts présents dans les systèmes d’isolation du stator d’alternateurs par corrélation entre les décharges partielles et la structure microscopique

Hydro-Québec fait face à un contexte où la pérennité des actifs de production devient un enjeu majeur alors qu’elle s’apprête à réfectionner plusieurs de ces alternateurs. L’expérience récente démontre qu’un contrôle de qualité plus stricte sera nécessaire dans les années à venir, notamment pour qualifier les barres et bobines d’alternateurs. La fermeture de plusieurs usines de production de barres et bobines d’enroulement du stator change la dynamique du marché. Dans ce contexte, Hydro-Québec a débuté il y a quelques années à mettre au point un nouvel essai de caractérisation du système d’isolation des barres et bobines du stator d’alternateurs basé sur des mesures de décharges partielles (DP) localisées. À terme, cet essai pourrait devenir un nouvel essai de contrôle de qualité qui serait appliqué lors de l’acquisition de nouveaux alternateurs.
Les mesures de décharges partielles (DP) localisées sont effectuées par balayage à l’aide d’une sonde de champ proche et permettent de cartographier les différents sites de DP localisés. Une fois les sites de DP cartographiés, l’analyse des signatures de DP avec résolution de phase permet de faire la correspondance avec des défauts dans le système d’isolation de masse. Ainsi, le projet, en collaboration avec l’Institut de recherche d’Hydro-Québec (IREQ), consiste à améliorer la reconnaissance des signatures de DP avec les différents défauts présents dans les systèmes d’isolation des barres et bobines de l’enroulement du stator en établissant les corrélations entre les mesures de DP localisées effectuées à l’aide d’une sonde de champ proche et les dissections du système d’isolation. Pour ce faire, des analyses en laboratoire sur des barres et bobines du stator d’alternateurs seraient jumelées avec celles d’un vieillissement accéléré sous haute tension d’échantillons contenant plusieurs types de défauts.
 

 

Connaissances requises

Le candidat devra :
• Travailler en étroite collaboration avec une équipe multidisciplinaire de chercheurs d’ingénieurs et de techniciens

• Mettre en place les essais de vieillissement accéléré sous haute tension en laboratoire, préparer le montage, les échantillons et faire les essais de caractérisation • Apprendre à réaliser des observations microscopiques fines et participer à la préparation des échantillons.
• Commencer à élaborer une librairie de défauts structurels du système d’isolation en fonction de chaque type de signature de DP mesurée.
• Réaliser des analyses de résultats pour expliquer des relations empiriques. 

Le profil du candidat : 
• Posséder une bonne compréhension des concepts de tension, courant, champ électrique, de l’analyse de circuits électriques constitués de condensateurs, bobines et résistances et des concepts de filtres passe-haut, passe-bas et passe-bande
• Connaître la propagation de signaux électromagnétique et leur détection
• Avoir une connaissance générale de la structure microscopique des matériaux : métaux, polymères, matériaux cristallins et amorphes.
• Posséder des habiletés manuelles pour fabriquer des échantillons et des montages d’essais en laboratoire.

 

Programme d'études visé

Maîtrise avec mémoire

Domaines de recherche

Énergie, Matériaux et fabrication

Financement

Le candidat sera financé par le biais du programme de stage en entreprise MITACS, ce qui correspond à un financement entre 20 et 30 k$ par année en fonction du nombre et de la durée des stages. 
 

Autres informations

Date de début : 2020-09-07 

Partenaires impliqués : Hydro-Québec (IREQ) 

Personne à contacter

Éric David | eric.david@etsmtl.ca