Caractérisation et modélisation du comportement diélectrique des systèmes d'isolation statorique des grandes machines tournantes lors d'essais PDT et RT

摘要

Pour évaluer l’état du système d’isolation d’un enroulement statorique, des méthodes en courant continu dites non destructives sont couramment employées [18]. Deux méthodes feront l’objet de notre travail, en l’occurrence l’essai de polarisation et de la dépolarisation (PDT) et l’essai de montée progressive en tension (RT). Ces deux méthodes ont fait l’objet de plusieurs publications et d’une attention particulière au cours de ces deux dernières décennies [40]. Notre travail sera principalement axé sur la mise en œuvre de ces deux méthodes par le biais des mesures de laboratoire sur des barres ou bobines statoriques et des mesures sur le terrain sur l’enroulement statorique au complet. L’application de ces deux méthodes conjointement ou séparément pour la détection de défauts dans le système d’isolation de masse de différents fabricants sera mise en examen. Une instrumentation de mesure, en l’occurrence le prototype RT/PDT développé au bénéfice d’Hydro-Québec, est présentée. Ce prototype permet la réalisation des deux essais RT et PDT. L’analyse de ces mesures passe par une modélisation du courant de charge mesuré pour pouvoir séparer la contribution du courant de fuite du courant total mesuré. La détermination de ce courant de fuite donne une idée sur l’état d’isolation et aide à définir les éventuelles actions d’entretien. Dans ce sens deux modèles seront présentés. Un modèle linéaire tenant en compte seulement la réponse diélectrique de la partie droite de la barre ou de l’enroulement statorique et un deuxième modèle non linéaire tenant en compte de la réponse diélectrique de l’ensemble de la barre statorique incluant la partie développante (partie hors fer). La détermination des paramètres inconnus de la modélisation est réalisée en utilisant un calcul numérique par le biais du logiciel Matlab. Ceci va permettre d’éviter de faire des approximations et contourner les difficultés rencontrées dans les calculs. L’effet non linéaire de la résistance et l’effet Snaking, observés lors d’un essai RT, seront analysés aussi.