Étude de la sensibilité des capteurs TEV pour la mesure des décharges partielles dans les transformateurs de puissance

Les transformateurs de puissance comptent parmi les équipements électriques les plus coûteux et dont l’importance stratégique est la plus grande à la fois pour les compagnies d’électricité et pour les entreprises utilisant ce type d’équipement. Un grand nombre de ces transformateurs actuellement en service ont été installés dans les années 60 ou 70 et ont atteint un âge critique d’opération de plus de 45 ans. La décision de continuer d’opérer ces équipements signifie un risque accru de défaillance en service, ce qui implique non seulement des coûts considérablement plus élevés pour le remplacement de l’équipement mais aussi l’endommagement possible d’autres équipements ainsi que des pertes causées par l’arrêt de la production. Le maillon faible des transformateurs opérant à tension élevée est le système d’isolation.

Dans le cas des transformateurs de puissance dont le système d’isolation est de type papier-huile, soit la quasi-totalité de ces équipements, l’action combinée des contraintes électriques, thermiques et environnementales sur ces matériaux diélectriques entraîne un vieillissement de telle sorte que les propriétés du papier et de l’huile se détériorent avec les années. Cette dégradation progressive peut entrainer l’apparition de décharges électriques, appelés décharges partielles (DP), qui accélère le processus. Conséquemment il est important, dans une optique de maintenance préventive, de mesurer la présence de ces DP. La mesure des décharges partielles a l’avantage considérable sur d’autres technique de pouvoir être effectué en ligne, soit sans nécessiter l’arrêt de l’équipement à partir de coupleurs installés sur des prises capacitives ou de fenêtres diélectriques.

Dans le cas de transformateurs qui ne sont pas équipés de tel dispositifs, l’utilisation de capteur de voltage transitoire, Transition Earth Voltage ou TEV, peut fournir également une précieuse information sur l’activité des DP sans nécessiter l’arrêt de l’équipement. Le but de ce projet est de comparer la sensibilité de ces capteurs avec les signaux obtenus à partir de coupleurs capacitifs ainsi que de comparer ces résultats avec ceux prédit par des simulations numériques. Pour ce faire, des essais de laboratoire ainsi que des essais sur le terrain seront effectués en plus d’un travail de modélisation numérique.