Etude des huiles et des mélanges à base d'huile minérale pour transformateurs de puissance : Recherche d'un mélange optimal

Study of oils and mixtures based on mineral oil for power transformers. Research of the best mixture

• Auteur / Autrice : Christophe Perrier
• Direction : Abderrahmane Beroual
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences. Génie électrique
• Date : Soutenance en 2005
• Etablissement(s) : Ecully, Ecole centrale de Lyon
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : CEGELY - Centre de génie électrique de Lyon (Rhône ; 1992-2007)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Tension de rupture

Viscosité

Huiles minérales

Mots clés libres

Huile isolante

Huile ester

Huile silicone

Mélanges

Vieillissement

Résumé

L'huile minérale constitue le liquide isolant le plus communément employé dans les transformateurs de puissance d'une part pour ses propriétés physico-chimiques et d'autre part pour son faible coût et sa disponibilité. Cependant les performances de cette huile commencent à être limitées par rapport aux nouveaux critères. Pour palier à ce problème, deux solutions sont envisageables : trouver des liquides de substitution ou améliorer les propriétés de l'huile minérale. C'est à cette deuxième solution qu'est dédié ce travail. Il s'agit de trouver un mélance optimal d'huiles à base d'huile minérale, les addditifs considérés étant des liquides isolants utilisés également dans les transformateurs tels que les huiles esters synthétiques et les huiles silicones. Des essais permettant d'analyser des caractéristiques fondamentales comme la miscibilité, la viscosité cinématique, la tenue diélectrique, la stabilité au vieillissement et des mesures de tendance à la charge ont été effectués.

Mineral oil is the most commonly used insulating liquid in power transformers due to its low price and its good properties. However, the performance of this oil start to be limited with respect to the new requirements. Two ways are considered to solve this problem : find substitution liquids or improve the properties of mineral oil. We are interested by the second solution. Our work consists in mixing mineral oil with others types of insulating liquids for transformers, and finding the best oil mixture based on mineral oil. For that, we consider two types of insulating oils as additives : silicon and synthetic ester oils. We analyse and compare these liquids as well as mixtures of these liquids, on the basic of the main properties required for an insulating liquid to be used in a power transformer, namely the miscibility, heat transfer, breakdown voltage, ageing stability and charge density.