Étude des facteurs influençant le mécanisme des décharges partielles d'encoche

Résumé

Les décharges partielles (DP) d’encoche surviennent sur l’enroulement du stator du côté haute tension dans les espacements d’air situés entre la surface des barres et celle du noyau magnétique. Ces DP qui sont très intenses sont depuis longtemps considérées comme étant dommageables pour le système d’isolation de masse. De ceci, une vaste étude en laboratoire a été démarrée en janvier 2007 avec comme objectif principal d’évaluer la contribution relative des différents paramètres qui influencent l’évolution de l’activité de DP d’encoche et la dégradation de l’isolation de masse des barres du stator. Ce projet de recherche a été divisé en trois grandes étapes qui ont été l’implantation de deux montages de vieillissement en laboratoire et le développement d’un modèle de calcul du champ électrique. Un premier montage de vieillissement a été réalisé en laboratoire avec six barres de réserve du stator d’un alternateur et soumises à des DP d’encoche sous différentes combinaisons de contraintes électriques, thermiques et mécaniques. Ce montage expérimental a été soumis à un vieillissement de 25000 h et l’évolution de l’activité de DP d’encoche en fonction des combinaisons de contraintes a été caractérisée avec des mesures de DP, de conductivité des surfaces et des inspections visuelles. Par la suite, un deuxième montage de vieillissement en laboratoire a été réalisé avec deux barres de réserve soumises à des DP d’encoche à deux températures différentes et vieillies dans une chambre climatique sous trois séquences d’une durée de 230 h chacune à trois niveaux différents d’humidité. Des mesures de DP ont été effectuées tout au long du vieillissement et des inspections visuelles au début et à la fin de chacune des séquences ont permis de caractériser l’évolution de l’activité de DP d’encoche dans chacune des conditions. Finalement, la dernière étape de ce projet a été le développement d’un modèle de calcul du champ électrique dans une cavité d’air typique de celle où les DP d’encoche surviennent. Ce modèle a été conçu afin d’évaluer l’impact de la condition des surfaces sur le champ électrique en présence d’activité de DP. Nous avons observé que les mécanismes de dégradation des barres soumises à des DP d’encoche sont dépendants de la présence des contraintes électriques, thermiques, mécaniques et environnementales ainsi que de la condition des surfaces du site de décharges. Tous ces paramètres ont une influence significative sur l’évolution de l’activité de DP d’encoche et sont dans la plupart des cas reliés entre eux. De plus, nous avons confirmé que la présence de DP d’encoche combinée avec des vibrations mécaniques est la condition la plus critique et qu’il importe de bien reconnaître cette situation car, une rupture diélectrique de l’isolation de masse des barres du stator peut survenir rapidement.

Date	7 août 2012
langue originale	Français
Établissement diplômant	École de technologie supérieure
Superviseur	Éric David (Directeur(-trice)) & Claude Hudon (Codirecteur(-trice))