Etat de l'isolation cellulosique des transformateurs immergés dans l'huile après les essais d'acceptation en usine

Introduction

Actuellement l'état de l'isolation solide (cellulosique) d'un transformateur au moment où il quitte l'usine  n'est pas clairement défini dans les normes internationales. Généralement il est demandé dans les normes que l'isolation soit neuve et sèche, mais sans valeurs numériques de seuils, que ce soit pour le degré de polymérisation (DP), minimal ou moyen, ou pour le niveau résiduel d'humidité (valeur maximale de l'eau contenue). Il est de pratique usuelle de fixer un niveau initial de DP, dénommé DP₀, qui est le DP mesuré lors des essais d'acceptation en usine (FAT), dans la plage 800 – 1000. Cependant les valeurs de cette nature, sont dérivées de l'expérience plutôt que de calculs et, souvent, ne sont pas accompagnées de valeurs de la teneur en eau. En plus la détermination des compensations consécutives au non-respect des limites de DP₀ peut devenir un sujet de dissension entre le fournisseur et l'acheteur du transformateur.

Il faut reconnaitre que la détermination précise du niveau de DP et de la teneur en eau de l'isolation, même dans les conditions contrôlées de l'usine de construction du transformateur, est un défi technique, et requiert une expertise spécifique. Quand le transformateur quitte l'usine le DP₀, et en particulier la teneur en eau, peuvent varier sensiblement au sein du système global d'isolation. La large plage de ces variations est surtout due à la présence de différents types d'isolation (de papier fin à papier très épais, à des plaques de carton laminé massif), à la complexité de l'assemblage de la partie active, et au traitement (séchage) des transformateurs de puissance.

Les parties actives des transformateurs de puissance sont soumises à des traitements à différentes étapes de leur construction et il existe des variantes dans le traitement final de séchage en phase vapeur (VP), ou dans les autres méthodes de séchage, ainsi que dans le processus final de remplissage d'huile avant les essais, et il s'ensuit que les mesures DP₀ vont produire des valeurs différentes.

Dans la BT on traite du choix de paramètres d'acceptation pertinents, on présente des simulations de l'influence relative de ces paramètres et on suggère des critères d'acceptation. La façon de mesurer ces paramètres est également exposée. L'idée directrice a été de définir des paramètres qui soient pertinents en termes d'effet direct sur la durée de vie de l'isolation du transformateur, qui soient mesurables, et pour lesquels des valeurs limites atteignables puissent être définies et affichées.

Dans l'étude les effets de la combinaison du DP₀ et de la teneur en eau initiale de l'isolation solide sur la durée de vie escomptée ont été étudiés en...