On-line partial discharges detection in conversion systems used in aeronautics

139 Pages·2017·9.61 MB·French

by  Benjamin Cella

On-line partial discharges detection in conversion
systems used in aeronautics
Benjamin Cella
To cite this version:
Benjamin Cella. On-line partial discharges detection in conversion systems used in aeronautics. Elec-
tric power. Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2015. English. ￿NNT: 2015TOU30337￿. ￿tel-
01416528￿
HAL Id: tel-01416528
https://theses.hal.science/tel-01416528
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UniversitéToulouse3PaulSabatier(UT3PaulSabatier)

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BenjaminCella
le mercredi2décembre2015
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On-linepartialdischargesdetectioninconversionsystemsusedin
aeronautics
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EDGEET:GénieElectrique
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LaplaceLaboratory,UMRCNRS/UPS/INP,MDCE
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M.ThierryLebey,CNRSSeniorResearchScientist
Jury:
M.IanCotton,PhD,Professor-ManchesterUniversity,UK,Rapporteur
M.DanielRoger,PhD,Professor-LSEE,Bethune,France,Rapporteur
M.RodolpheDeMaglie,Dr.-Ing,ResearchEngineer-LiebherrElektronikGmbH,Lindau,
Germany,Examiner
M.ThierryLebey,CNRSSeniorResearchScientist-LaplaceLaboratory,Toulouse,France
M.DavidMalec,PhD,ResearchDirector-LaplaceLaboratory,Toulouse,France
M.Jean-PascalCambronne,PhD,ResearchDirector-LaplaceLaboratory,Toulouse,France
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Abstract:

The more electrical airplane concept led industrial companies to focus a part of their efforts on risks
linked to the use of high voltage in a severe environment (Low pressure, wide range of temperature
and humidity …). Associated risks are the existence and the growing of partial discharges ultimately
leading to the breakdown of the system in which they occur. Considering this problematic, the
Liebherr Elektronik GmbH group, in collaboration with the Laplace laboratory, launched the study
of a method allowing partial discharges detection in converters intended to be used in aeronautical
applications. The results of this work are the subject of this thesis. The first part brings the status of
the current knowledge about partial discharges from their physical nature to the detection methods
which are used. In the second part, three measurement phases assessing the efficiency of the
studied method are introduced and their results discussed. Finally, in the third part, the conclusions
of our works and their perspectives are presented.

Keywords: Partial discharges, On-line, Aeronautics, PWM voltage, Non-intrusive sensor

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Abstract (French):

Le concept de l’avion plus électrique a conduit les industriels à focaliser une partie de leurs efforts
sur les risques liés à l'utilisation de la haute tension dans un environnement sévère (Basse pression,
large plage de température et d’humidité …). Les risques associés sont l'existence et le
développement de décharges partielles conduisant à terme à la défaillance du système dans lequel,
elles se produisent. Considérant cette problématique, le groupe Liebherr Elektronik GmbH, en
collaboration avec le laboratoire Laplace, a lancé l’étude d’une méthode permettant de détecter les
décharges partielles dans des convertisseurs destinés à des applications aéronautiques. Ce sont les
résultats de ce travail qui font l'objet de cette thèse. La première partie fait état des connaissances
actuelles sur les décharges partielles, de leur nature physique aux méthodes de détection utilisées.
Dans la seconde partie, trois phases de mesures validant l’efficacité de la méthode étudiée sont
présentées et leurs résultats sont discutés. Enfin, dans une troisième partie, les conclusions de nos
travaux et leurs perspectives sont présentées.

Keywords: Décharges partielles, On-line, Aéronautique, Tension MLI, Capteur non-intrusif

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À mes merveilleuses grands-mères, Yvette Sanvicens, Francine Cella.

À la mémoire de mes grands-pères, Albert Sanvicens, Mario Cella.

À tous ceux qui m’ont soutenu …

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« Le doute est l’école de la vérité »
Francis Bacon

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