Etude du phénomène de pollution des isolateurs de haute tension dans la région électrique du centre Algérien

Abstract

Ce travail présente une étude du phénomène de la pollution des isolateurs des lignes de haute tension dans la région électrique du centre Algérien. En effet, une analyse des incidentsdus à la pollution a été réalisée. Ceci nous permet d'identifier les zones les plus polluées et de trouver les solutions convenables. En suite, nous présentons les résultats expérimentaux des essais effectués sur des isolateurs de lignes de 220 kV polluées sur site. Nous étudions en outre, l’évolution du signal du courant de fuite en fonction d’un certain nombre de paramètres tels que la tension appliquée, la conductivité superficielle de la couche polluée et le profil de l'isolateur. Enfin, un modèle expérimental qui tient compte de la symétrie de l'isolateur est proposé et dont les résultats obtenus sont comparés à ceux obtenus sur un isolateur réel (tension de contournement et courant de fuite). Le premier chapitre présente des généralités traitant des isolateurs de haute tension, leurs caractéristiques, leurs différents types ainsi que les matériaux utilisés dans leur fabrication. Ce premier chapitre traite aussi du phénomène de la pollution en générale et ses conséquences néfastes sur le comportement des isolateurs. Une analyse détaillée des incidents survenus sur le réseau de transport d’électricité en haute tension (220 kV) de la région électrique du centre Algérien (région d’Alger), dûs au problème de la pollution des isolateurs durant trois années (2001, 2003 et 2004), est présentée dans le deuxième chapitre. En effet, cette analyse défini les saisons les plus touchées par ce problème, et même les périodes du jour où ce problème est beaucoup plus probable d’apparaître. Dans ce chapitre nous présentons aussi l’influence des conditions climatologiques (pluie, température,…) sur le nombre de ces incidents ainsi que leur répartition annuelle. Dans le troisième chapitre, nous présentons nos résultats expérimentaux des essais effectués au Laboratoire de Haute Tension de l’Ecole Nationale Polytechnique. Ces essais sont effectués sur des isolateurs de haute tension (220 kV) de trois chaînes d’isolateurs de profils différents pollués sur site. Ces trois chaînes sont enlevées de la région électrique du centre Algérien (Alger Est – Cap Djinet (ALE-RDJ) et l'Arbaa-Khemis Miliana (ARB-KHE)). Les essais concernent les tensions de contournement des isolateurs sous différents états de surface, ainsi que les courants de fuite circulants sur leurs surfaces en fonction des tensions appliquées et en fonction des différentes conductivités de l’eau utilisée pour l’humidification. Finalement, un modèle statique expérimental de Laboratoire permettant de prédire le comportement sous tension alternative d’un isolateur à profil antibrouillard (de forme B) pollué, est élaboré et présenté dans le quatrième chapitre. Les essais effectués sur ce modèle concernent les courants de fuite pour différentes conductivités de la pollution et pour différents niveaux de tension, ainsi que le déphasage du courant de fuite par rapport à la tension d’alimentation pour les mêmes conditions citées précédemment. Enfin, une comparaison entre les résultats obtenus sur le modèle plan de laboratoire et ceux obtenus sur l’isolateur à profil antibrouillard (de forme B) a été faite. Nous terminons notre travail par une conclusion générale.