Effets des composantes continues du courant sur les transformateurs de puissance

Objectifs de la Brochure Technique

L'industrie de l'électricité a connu dans le passé quelques soucis causés par les courants induits par effet géomagnétique (GIC), qui sont des quasi courants CC, et qui pourraient à l'avenir provoquer par sur-échauffement d'importants dommages dans de nombreux transformateurs de puissance installés dans certaines régions du monde, qui entraineraient des coupures à grande échelle, et de longue durée, en grand nombre (Figure 1). Par le même phénomène, d'autres sources de courant de décalage CC parasites peuvent de la même façon, en fonction du niveau de la composante CC, impacter les transformateurs. Ce sont, par exemple, les utilisations mettant en œuvre de l'électronique de puissance, les applications CCHT, (transport d'électricité ou systèmes de traction CC).

Au cours des dernières années de nombreuses publications ont traité de cette question. Il y a eu également des tentatives de recommandations de dispositions spécifiques à l'exploitation en régime de composante CC, permanent ou quasi permanent, (composante CC de courant; durée, limites d'élévation de la température des composants, absorption de puissance réactive, etc.). En outre un Guide IEEE pour déterminer la capacité des transformateurs de puissance, dans des conditions de perturbation géomagnétique a été publié (IEEE, 2015). En conséquence il a été considéré que le bon moment était venu de consolider les informations et de proposer à l'industrie électrique une vision globale de l'effet de ces courants sur les transformateurs de puissance.

Le Groupe de Travail (GT) A2.57 s'intéresse aux effets de la composante CC du courant sur les transformateurs de puissance et à la façon de déterminer leur capacité de tenue. Il s'intéresse également à la susceptibilité des réactances shunt à ces courants CC.

Structure et Contenu de la Brochure Technique

La Brochure Technique (BT) a été conçue comme un guide d'évaluation des effets des composantes CC sur les transformateurs de puissance, destiné à la communauté des ingénieurs. Ce guide est composé de huit chapitres très complets et de structure similaire, dédiés chacun à un sujet, et regroupés pour constituer un rapport technique exhaustif.

Les sujets centraux de ces chapitres peuvent être résumés comme suit :

Etat de l'art: Phénomènes, Sources et Scénarios

Le Chapitre 1 donne des explications sur les perturbations géomagnétiques (GMD), en décrivant leur source, leur comportement, les champs géomagnétiques induits, le champ géo-électrique produit et, finalement, les courants induits et leur répartition dans le système électrique. Les perturbations géomagnétiques qui induisent les courants géomagnétiques ne sont qu'une des sources des composantes CC. Les autres phénomènes qui peuvent aboutir à la création de composantes additionnelles...