Finissant au doctorat en ingénierie, Tetchi Moïse Junior Agouassi, a effectué sa soutenance de thèse le 18 décembre 2025. Sous la direction de recherche d’Issouf Fofana (UQAC) et la codirection de Mohan Rao Ungarala (GE Aerospace research) et de Yazid Hadjadj (Conseil national de recherches du Canada), sa thèse a pour titre « Comportement de gazage des liquides biodégradables utilisés dans les transformateurs : influence de la composition chimique ».
Sous la présidence de Christophe Volat (UQAC), le jury d’évaluation était composé de Luc Loiselle (Tetra Tech) et de Michel Duval (Centre de recherche d’Hydro-Québec).
Résumé de thèse
La composition chimique très diversifiée et complexe des liquides biodégradables, ainsi que leur évolution sous l’effet de contraintes variées au cours du temps de service d’un transformateur de puissance, jouent un rôle déterminant dans la formation des gaz dissous, dont l’analyse constitue un outil essentiel de diagnostic de son état. Il en ressort que les gaz de défaut évoluent en fonction de la dégradation du fluide diélectrique. Or, cette dégradation étant hautement dynamique au fil du temps de fonctionnement, il devient nécessaire de comprendre la tendance au gazage des liquides isolants au regard de leurs marqueurs de vieillissement.
Les résultats montrent également que la concentration et la nature des gaz dissous générés dépendent du type de défaut. Autrement dit, la tendance au gazage et les gaz caractéristiques d’un défaut donné ne sont pas identiques selon la durée d’occurrence ou l’intensité énergétique du défaut. Confirmant que les sous-produits du vieillissement influencent la tendance au gazage et l’interprétation de l’analyse des gaz dissous (DGA) est ainsi confirmée expérimentalement.
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Pour atteindre ces objectifs, une méthodologie expérimentale étendue a été mise en place :
- Réaliser des vieillissements thermiques contrôlés pour obtenir des fluides à différents stades de dégradation et soumettre ces fluides à des différents niveaux d’intensité défauts arc électriques.
- Établir des corrélations entre l’évolution des marqueurs de vieillissement et les profils de gaz formés.
- Dissoudre de différents niveaux de concentration d’oxygène dans des liquides biodégradables distincts puis les soumettre a des défauts thermiques et arc électriques.
- Analyser les gaz de défauts formés en fonction de la concentration initiale d’oxygène dissous.
Résultats expérimentaux
Cette étude met en évidence que la composition chimique des liquides isolants joue un rôle déterminant dans leur tendance au gazage et dans leurs mécanismes de dégradation. Le Bio-MO, constitué majoritairement d’hydrocarbures non polaires, se distingue par une production nettement plus élevée d’acétylène (C₂H₂), surtout sous contrainte électrique, traduisant une plus grande sensibilité aux phénomènes de fragmentation moléculaire. À l’inverse, les esters naturels et synthétiques, dont la structure polaire et plus stable favorise la formation de composés de masse molaire plus élevée et moins volatils, génèrent des quantités moindres de gaz combustibles, confirmant leur meilleure résistance aux sollicitations thermiques et électriques. Les analyses statistiques révèlent par ailleurs de fortes corrélations entre les marqueurs de vieillissement (TAN, DDF) et la concentration des gaz dissous, ce qui renforce la valeur prédictive de ces indicateurs et confère au DGA une pertinence diagnostique accrue lorsqu’il est appliqué à des fluides alternatifs. Enfin, l’oxygène dissous se révèle être un facteur critique, influençant non seulement la quantité totale de gaz générés, mais aussi leur nature chimique : en conditions oxydatives, on observe une augmentation des produits polaires tels que les acides carboxyliques, accompagnée d’une hausse du CO et du CO₂, au détriment de gaz combustibles comme H₂ et C₂H₂.
Félicitations à Tetchi Moïse Junior Agouassi pour la soutenance de sa thèse de doctorat!
