Caractérisation de l'état de surface d'un isolateur par technique d'ondelettes et modélisation

Abstract

Dans ce travail, nous nous proposons d’étudier le phénomène de pollution des isolateurs de ligne haute tension (tension alternative 50 Hz). Pour cela, nous avons effectué une série d’essais sur un modèle d’isolateur (1512 L), au niveau du Laboratoire de Haute Tension de l’ENP, les données courant et tension sont enregistrées, afin, d’effectuer un traitement de signal, pour en tirer les informations sur l’état de surface de l’isolateur. Pour cela, nous utilisons un algorithme basé sur la technique d’ondelettes (transformée en ondelettes). Après avoir, caractériser l’état de surface de l’isolateur, nous proposons un modèle de laboratoire qui simule le comportement de l’isolateur, vis-à-vis du contournement et du courant de fuit, et cela pour différentes conductivités des couches polluantes et différents niveaux de tension. En suite, l’analyse harmonique du courant de fuite et de la tension appliquée seront effectués, pour déterminer les harmoniques caractérisant l’état de surface de l’isolateur. En fin, une modélisation du rapport tension courant de la couche polluante sera proposée; et nous définirons les paramètres résistance et capacité de cette couche polluante, dans les deux cas, série et parallèle. Notre travail est constitué de six chapitres: Dans le premier chapitre Intitulé « généralités », nous présentons d’une manière succincte, les principaux travaux antérieurs dans le domaine de l’étude de la pollution des isolateurs, les sources et les différents types de pollution, les paramètres influençant le courant de fuite, la corrélation courant de fuite et les performances des isolateurs, différents types d’investigations, différents types de défauts des isolateurs et différents moyens de prévention du contournement. Dans le deuxième chapitre, nous présentons l’historique de la transformée en ondelettes; sa définition et quelques unes de ses propriétés. La transformée en ondelettes est la base sur laquelle repose notre étude. Nous donnerons quelques exemples d’ondelettes pour illustrer cette partie. Le chapitre trois traite de la décomposition du courant de fuite. En premier lieu, nous commençons par l’introduction à la corrélation, puis nous présentons les différentes composantes, enfin, nous présentons l’application de la méthode d’ondelettes, pour l’assignement des différentes composantes. A la fin de cette partie, nous présentons le modèle de laboratoire, en commençant par un récapitulatif des différents modèles existants dans la littérature; puis nous présentons le modèle de laboratoire, que nous proposons. Dans le chapitre IV, nous présentons les différents résultats obtenus après traitement des données; nous présentons l’amplitude du courant de fuite, la charge cumulative des différentes composantes et la proportion de chaque composante. Cela est précédé par les essais de la tension de contournement dans les deux cas de l’isolateur et du modèle de laboratoire. Enfin, nous étudions l’influence de la conductivité de la couche polluante sur le phénomène de contournement. Nous étudions dans le chapitre V, le taux d’harmoniques des signaux tension et courant; et cela dans l’optique de déterminer lesquels des harmoniques nous informent le plus sur l’état de surface de l’isolateur, autrement, les harmoniques les plus significatifs. Dans le dernier chapitre, nous nous proposons de modéliser la variation du rapport tension-courant de l’isolateur pollué et du déphasage entre la tension et le courant, en fonction de plusieurs paramètres (temps d’application, niveau de tension et conductivité de la couche polluante). D’autre part, nous proposons également, dans ce même chapitre, une modélisation à l’aide d’un circuit électrique (série où parallèle) de l’isolateur pollué.