Arrangement instrumental pour les mesures PDT/RT

En centrale seulement l’électrode représentant le cuivre de l’enroulement statorique est accessible. L’autre électrode représentant la partie droite de l’enroulement est insérée à l’intérieur de l’encoche fixée sur le noyau statorique. Cette situation n’est pas identique dans le cas des mesures de laboratoire puisque l’échantillon à tester (barres ou bobines) est complètement retiré de la machine et transporté au laboratoire. Ceci donnera accès aux deux électrodes de l’objet d’essai. Donc, deux versions de montage s’imposent et sont présentées ci-dessous.

2.1.1 Arrangement instrumental pour les mesures menées aux laboratoires

Les essais en laboratoire sont plus simples que ceux en centrale puisque l’échantillon, qu’il soit une barre ou une bobine, est complètement enlevé de la machine électrique et est transporté au laboratoire. Ceci nous offre la possibilité d’utiliser les deux électrodes (conducteur (s) en cuivre et la partie droite de l’échantillon). Donc c’est un essai à deux électrodes actives appelé aussi UST pour « Ungrounded Sample Test ». Pour ce genre d’essais, l’électromètre ou le multimètre est placé en aval de l’échantillon à diagnostiquer par l’entremise d’un circuit protecteur [17] (Figure 2-1). Souvent un électromètre au lieu d’un multimètre est utilisé à cause de la haute sensibilité requise pour la mesure des courants de charge et de décharge.

La source de haute tension continue charge l’échantillon à travers la résistance haute tension, montée en série, jusqu’au niveau maximum de tension d’essai. Pour les mesures présentées dans cette thèse, ce niveau maximum de tension d’essai est compris entre 20kV et 35kV pour des périodes d’essai variant de 20 à 35 minutes dans le cas des essais RT et jusqu’à 20kV dans le cas des essais PDT. Dans le cas de l’essai RT la période d’essai représente le temps de charge ou le temps de lecture du courant de charge via le système d’acquisition. La même période est utilisée pour la mesure du courant de décharge. Cet essai peut être arrêté avant d’atteindre le temps de charge maximal si un emballement non linéaire du courant de charge est aperçu ou si la pente de celui-ci devient asymptotique ou erratique. Par cette action, le système d’isolation de l’échantillon ne subira pas d’autres endommagements.

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Le relais haute tension est utilisé pour décharger l’échantillon après l’arrêt ou la fin de l’essai pour un temps de décharge au moins égal à la moitié du temps de charge (chapitre 3). Pendant ce temps-là, le courant de décharge est enregistré. Le fait de mettre l’objet d’essai solidement à la terre pendant au moins la moitié de la période de charge permet de protéger l’expérimentateur contre un choc électrique dû au retour de potentiel si l’échantillon est laissé en circuit ouvert après la mise sous tension suivi d’un bref court-circuit. Les essais de laboratoire sont généralement réalisés dans des conditions d’environnement favorables, c'est- à-dire un environnement à faible taux d’humidité et sans pollution détectable.

Figure 2-1 Arrangement instrumental lors des essais réalisés au laboratoire

2.1.2 Arrangement instrumental pour des mesures en centrale

Les essais réalisés en centrale (mesures de terrain) sont des essais à une seule électrode active appelés GST pour « Grounded Sample Test ». Ceci est dû au fait que la deuxième électrode de l’enroulement à diagnostiquer, en l’occurrence la partie droite, n’est pas accessible (insérée à l’intérieur des encoches fixées sur le noyau statorique). Seulement le conducteur en cuivre de

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l’enroulement en question est accessible. Ceci exige une autre configuration du circuit de mesure, différente de celle du laboratoire, pour mesurer les courants de charge et de décharge. Principalement, c’est l’emplacement du multimètre (ou l’électromètre) qui doit être changé. Pour ce faire, deux options se présentent. La première option est de placer le multimètre entre la borne positive de la source haute tension et le relais haute tension. Cette configuration l’expose à la sortie haute tension. Ceci exige un circuit protecteur entre la source haute tension et le multimètre. La deuxième option est de placer le multimètre entre la borne commune de la source haute tension et la terre, tel qu’il est présenté à la Figure 2-2. L’avantage principal de cette dernière est que le multimètre se trouve protégé puisqu’il n’est pas exposé de manière directe à la haute tension. Par conséquent, l’utilisation d’une source de tension à masse flottante (Floating Ground Power Supply) s’impose.

La machine électrique étant à l’arrêt, l’essai en centrale est réalisé de la même façon que celui en laboratoire à l’exception des points suivants :

• Le multimètre est monté en amont de l’échantillon à diagnostiquer;

• Il peut ne pas s’agir d’une seule bobine/barre mais plutôt d’un ensemble de bobines/barres, montées en série formant une partie ou l’ensemble de l’enroulement statorique de la machine électrique, supposées avoir un problème au niveau de l’isolation de masse;

• La grandeur du courant est plus importante que celle de l’essai de laboratoire, elle est de l’ordre d’une centaine de microampère voir plus;

• Les conditions environnementales ne sont pas les mêmes. Il peut s’agir d’un environnement moins propre que celui en laboratoire. Donc, avant de commencer l’essai, il est conseillé de procéder à une mesure de la résistance d’isolation (RI) et de l’indice de polarisation (IP) de l’échantillon ou des échantillons en question [18].

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Figure 2-2 Arrangement instrumental lors des essais réalisés en centrale