Régénération et Etude du Comportement Rhéologique des Huiles Diélectriques des Transformateurs de puissance

1. Université de Djilali Bounaamaa KHEMIS MILIANA
Faculté des Sciences et de la Technologie
Société de Maintenance des Equipements Industriels, Spa
Mémoire du Projet de Fin d’Etudes
Pour l’obtention de diplôme
Master
« Génie pharmaceutique»
Thème
Réalisé par :
-Mr . BENALI Abd El Halim
- Mr. BENTALAY Redhoine
Année Universitaire 2017/2018
Proposé
-Mme .OUMERT Leila
Dérigé par :
-Mme. ALICHE Zahia
- Mme. RAHAL Dalel
Régénération et Etude du Comportement Rhéologique des
Huiles Diélectriques desTransformateurs de puissance
1

2. PLAN
DE
TRAVAIL
2

3. INTRODUCTION
La plus part des transformateur de puissance ả travers le monde sont remplis avec des liquides
isolants, Ces liquides permettent d’assures aussi bien l’isolation électrique que le transfert de chaleur.
L’huile minérale constitue le liquide de plus communément employé dans les transformateurs de
puissance, qui se dégradent après un certain temps d’utilisation.
Là dégradation des matériaux au cours du temps est connue sous le nom de vieillissement.
Cette dégradation est traduite par une chute des caractéristiques.
Malheureusement ,Tous les secteurs industriels utilisent des matières premières, produisent des
déchets. Parmi ces déchets les huiles usées qui est ne biodégradables. Elle sont classées dans la
catégorie des déchets spéciaux dangereux.
Par contre, La réutilisation des huiles usagée permet d’une part, l’économie de l’utilisation
de nouvelles quantités d’huiles neuves et d’autre part, de réduire le jet de ces huiles usagées ,
contenant des sous-produits de dégradation ; dans la nature.
Transformateur de puissance

4. PROBLEMATIQUE
-D’un point de vue environnemental, les huiles
usagée présente un problème réel pour
l’environnement .
-D’un point de vue économique, l’utilisation
des grandes quantités des des huiles neuves est
très couteuse
4une régénération de ces huiles est nécessaire.

5. 5
Objectif

6. PARTIE THEORIQUE
6

7. Généralités sur les transformateurs de puissance
Papier
7
Indicateur de
niveau de huile

8. Isolants solides
Complexe huile/papier
Isolants liquides
Les systèmes d’isolation dans les transformateurs de puissance
8

9. Composition des lubrifiants
Principe de composition d’une huile lubrifiante 9

10. Vieillissement dans les transformateur
Le vieillissement thermique du papier
-décomposition de la cellulose.
-augmentation de la température.
-concentration en oxygène et du taux d’humidité.
10
Le vieillissement thermique des huiles minérale
-L’action simultanée de l’oxygène
-champ électrique en présence de matériaux de
construction des appareils.
Le vieillissement thermique du complexe huile/papier
-L’eau accélère fortement le vieillissement-.

11. Mécanisme de l'oxydation
1-Initiation 2. Propagation 3. Terminaison
Formation des radicaux
libres
Formation de peroxydes Formation d’aldéhyde ,cétone,
d’acides carboxyliques et
d’ester
11

12. Notion générales sur la rhéologie
12

13. La rhéologie
13

14. Grandeurs rhéologique
La contrainte de cisaillement τ:
rapport de la force appliquée au
matériau par la surface
d’application de cette force:
Le gradient de cisaillement :
la déviée temporelle de la déformation :
=
ç
14

15. Principaux comportements rhéologiques
On s'intéresse à la variation de la viscosité en fonction du taux de cisaillement, en
régime permanent,
15
Rhéogramme de variation de la viscosité en fonction de gradient de cisaillement

16. PARTIE EXPERIMENTALE
16

17. La régénération
17
-Éliminer les contaminants et les produits acides de l’huile grâce à des adsorbants.
-Minimiser les quantités de produits chimiques jetés dans l’environnement.
-La régénération des huiles usagées permet d’éviter l’utilisation de nouvelles quantités
d’huiles neuves.

18. 18
Procédure expérimentale
Huiles usagée Activation de la Bentonite préparation Mélange d’adsorbants
Ajoutée le Mélange d’adsorbantsFiltrationHuile régénérée

19. 19
Huiles usagée Huile régénérée
Résultat de la régénération

20. 20

21. 21
Matériaux utilise
Appareillage de mesure de l’acidité
Appareil de mesure du facteur de
dissipation (Tan δ).
Appareil de mesure de la couleur

22. 22
Résultat et discussion
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
Neuve Usagée Régénérée
Indice d'acidité 0.013 0.252 0.035
Indiced’acidité
Effet du traitement sur la l’Indice d’acidité
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
Neuve Usagée Régénérée
Facteur de dissipation à
90°C
0.0011 0.3109 0.0479
Facteurdedissipationa90°c
Effet du traitement sur le facteur de
dissipation diélectrique

23. 23
0
1
2
3
4
5
6
7
Neuve Usagée Régénérée
Indice de couleur 0.5 6.8 1.9
Indicedecouleur
Résultat et discussion
Effet du traitement sur la couleur
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Neuve Usagée Régénérée
viscosité 7.492 9.088 8.455
Viscosité
Effet du traitement sur la viscosité

24. 24
Spectroscopie Infrarouge
Les spectres Infrarouge de l'huile usagée , l'huile neuve et régénérée.

25. 25
Etude de comportement rhéologique
Dans ce travail, les tests rhéologiques sont réalisées à l’aide d’un
rhéomètre rotatif cylindrique de type Anton Paar MCR
Le rhéomètre type Anton Paar MCR
la colonne couette utilise

26. 26
0
5
10
15
20
25
30
100
167
233
300
367
433
500
567
633
700
767
833
900
967
1.03E+03
1.10E+03
1.17E+03
1.23E+03
1.30E+03
1.37E+03
1.43E+03
1.50E+03
1.57E+03
1.63E+03
1.70E+03
1.77E+03
1.83E+03
1.90E+03
1.97E+03
viscosité[mPa,s]
[1/s]
huile neuve
huile régénérée
huile usagée
Rhéogramme Variation de la viscosité en fonction de
R² = 1
R² = 1
-5
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1.00E+03
1.10E+03
1.20E+03
1.30E+03
1.40E+03
1.50E+03
1.60E+03
1.70E+03
1.80E+03
1.90E+03
2.00E+03
τ[Pa]
[1/s]
huile neuve
huile régénérée
huile usagée
Rhéogramme Variation de la contraint de cisaillement en fonction
Résultat et discussion

27. 27
CONCLUSION
La régénération est effectuée par quatre adsorbant (1 % de (CHA), 6 % de (GS), 1 % de
(OM) , 2 % de (BA) . conduit à une meilleure amélioration :
Les résultats obtenu est confirmé par l’analyse par spectroscopie infrarouge,
ou les sous-produits(acides, aldéhydes…) on pu être éliminées par le mélange
de quatre adsorbant
La régénération des huiles usagées est une alternative à la fois économique
et écologique. Les propriétés de l’huile peuvent être restaurées de nouveau
atteignant les mêmes propriétés du départ.
L’huile minérale constitue le liquide 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

28. 28
Facteur
dissipation 84.6%
l’indice
d’acidité
86.11%
l’indice de
la couleur 72%

29. 29
PERSPECTIVES
Tester le nombre
de régénérations
possibles qui
peuvent être
appliquée à une
huile usagée
donnée.
Proposer d’autres
moyens pour
améliorer la qualité
de l’huile
régénérée.
Proposer des
méthodes de
régénération
différente à celle de
l’adsorption

30. 30
Merci pour votre aimable
attention