Transformateur limiteur de courant supraconducteur à haute température critique : design, construction et test

Malgré un rendement eleve pouvant atteindre 98% ou 99%, les transformateurs modernes avec des enroulements en cuivre ou aluminium génèrent des pertes d'origines électrique (eet Joule, 80% a pleine charge) mais aussi magnétique ( 20%). L'utilisation de supraconducteurs pour les bobines permettrait, grâce aux propriétés intrinsèques du matériau, de reduire fortement les pertes du fait de l'absence de résistance au passage du courant électrique. L'impact environnemental est donc réduit avec l'amélioration du rendement. Cela signifie globalement moins d'emissions de CO2 si la production est basée sur des énergies fossiles. Les propriétés des matériaux supraconducteurs permettent également d'ajouter une nouvelle fonction aux transformateurs supraconducteurs par rapport a leurs homologues classique. En cet, les matériaux supraconducteur deviennent tres resistif lorsque le courant est supérieur au courant critique, cela permet d'obtenir une limitation naturelle et automatique du courant de court-circuit. La capacite de limitation de courant en cas de court-limitation est un sérieux avantage pour les transformateurs supraconducteurs, permettant ainsi diverses économies au niveau de la protection, de même qu'un maillage accru des réseaux, ce qui permet en général d'en améliorer la abilite. L'objectif principal de ce mémoire est i) d'évaluer de facon préliminaire les dicultes de l'intégration des matériaux supraconducteurs dans un transformateur limiteur de courant de court-circuit, ii) de verier les capacités de limitation qu'ore un tel transformateur. Afin de veriter ces possibilites, il a d'abord ete necessaire de concevoir et construire un prototype de transformateur (10kVA). Ce prototype a permis d'observer les contraintes liees a l'emploi de materiau supraconducteur dans une application concrête. Le comportement lorsqu'un court-circuit apparait au secondaire du transformateur a ete observe. On y compare le transformateur supraconducteur, dont l'enroulement secondaire est hybride ( 20% de ruban supraconducteur et 80% de cuivre), avec son equivalent comportant uniquement du cuivre.