{"id":8413,"date":"2021-04-30T18:42:51","date_gmt":"2021-04-30T18:42:51","guid":{"rendered":"https:\/\/polywaterv2.wpengine.com\/la-cartographie-comme-methode-devaluation-des-risques-et-des-couts\/"},"modified":"2024-11-08T14:50:48","modified_gmt":"2024-11-08T20:50:48","slug":"la-cartographie-comme-methode-devaluation-des-risques-et-des-couts","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.polywater.com\/fr\/knowledge-hub\/la-cartographie-comme-methode-devaluation-des-risques-et-des-couts\/","title":{"rendered":"La cartographie comme m\u00e9thode d’\u00e9valuation des risques et des co\u00fbts"},"content":{"rendered":"
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Synth\u00e8se<\/strong><\/h2>\n

Les transformateurs de production, de d\u00e9marrage et auxiliaires sont g\u00e9n\u00e9ralement con\u00e7us pour des fonctions sp\u00e9cifiques au sein d’un bloc d’exploitation dans une centrale \u00e9lectrique. \u00a0La planification, la fabrication et l’installation de transformateurs \u00e9lectriques con\u00e7us sur mesure peuvent prendre plusieurs ann\u00e9es.\u00a0 Une fois en service, la d\u00e9faillance pr\u00e9matur\u00e9e de ces \u00e9quipements essentiels avant leur fin de vie pr\u00e9vue peut \u00eatre d\u00e9vastatrice pour le propri\u00e9taire de la compagnie d’\u00e9lectricit\u00e9 ou de l’entreprise industrielle. Le processus de cartographie aide \u00e0 l’identification proactive des transformateurs qui peuvent cr\u00e9er le plus de risques \u00e9conomiques et de performance. Le processus permet d’identifier les actions de r\u00e9habilitation, de conservation et de conditionnement qui garantissent que ces \u00e9quipements essentiels fonctionnent tout au long de leur dur\u00e9e de vie pr\u00e9vue.<\/p>\n

Introduction<\/strong><\/h2>\n

Notre article\u00a0Cartographie des parcs de transformateurs<\/strong><\/a> portait sur l’utilisation du processus de cartographie comme point de d\u00e9part pour d\u00e9terminer les mesures de r\u00e9habilitation et de conservation appropri\u00e9es que votre \u00e9quipe de maintenance doit prendre pour garantir la performance \u00e0 long terme d’un bloc de transformateurs soumis \u00e0 un processus de vieillissement acc\u00e9l\u00e9r\u00e9.\u00a0 Cet article s’appuie sur la cartographie et l’\u00e9valuation des risques pour identifier les actions requises pour prolonger la dur\u00e9e de vie des transformateurs soumis \u00e0 d’autres formes de risques comme les al\u00e9as de conception et les risques externes accidentels.\u00a0 En pr\u00e9sence de ces risques, le processus de cartographie g\u00e9n\u00e8re diff\u00e9rentes strat\u00e9gies de r\u00e9habilitation et de conservation pour les att\u00e9nuer et les contr\u00f4ler. Ces strat\u00e9gies sont ensuite compar\u00e9es afin que l’option qui \u00e9quilibre le mieux les risques puisse \u00eatre mise en \u0153uvre avec une \u00e9valuation des consid\u00e9rations op\u00e9rationnelles et financi\u00e8res.\u00a0 Nous utilisons un exemple hypoth\u00e9tique, bas\u00e9 sur une exp\u00e9rience de terrain classique, pour illustrer ces concepts.<\/p>\n\n\n\n
Contenus connexes : <\/strong>Cartographie des parcs de transformateurs<\/a><\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

Types de risques<\/strong><\/h2>\n

Un bloc de transformateurs est un syst\u00e8me complexe.\u00a0 Les transformateurs et les \u00e9quipements auxiliaires qui composent un bloc op\u00e9rationnel sont interconnect\u00e9s et doivent fonctionner comme pr\u00e9vu pour que le bloc atteigne les objectifs op\u00e9rationnels sur une p\u00e9riode prolong\u00e9e.\u00a0 Les questions du vieillissement acc\u00e9l\u00e9r\u00e9 et de son effet sur la d\u00e9faillance pr\u00e9matur\u00e9e ont d\u00e9j\u00e0 \u00e9t\u00e9 abord\u00e9es dans des articles pr\u00e9c\u00e9dents.\u00a0\u00a0 Un bloc de transformateurs peut \u00e9galement \u00eatre \u00e0 risque en raison d’une conception et\/ou d’une fabrication m\u00e9diocres qui cr\u00e9ent des faiblesses fonctionnelles dans un transformateur. Ceux-ci, \u00e0 leur tour, peuvent se propager dans tout le syst\u00e8me et provoquer des pannes, des incendies ou d’autres probl\u00e8mes de performance du syst\u00e8me dans le bloc de transformateurs.\u00a0 Des d\u00e9fauts tels que des soudures de mauvaise qualit\u00e9 ou une \u00e9tanch\u00e9it\u00e9 d\u00e9fectueuse du joint principal peuvent augmenter le risque de d\u00e9faillance d’une pi\u00e8ce individuelle ou du bloc entier de transformateurs.\u00a0 \u00a0Les facteurs al\u00e9atoires tels que la foudre, les catastrophes naturelles ou les courts-circuits cr\u00e9ent une autre forme de risque difficile \u00e0 pr\u00e9voir.<\/p>\n

Le terme \u00ab\u00a0Fin de vie\u00a0\u00bb (EOL) est couramment utilis\u00e9 pour d\u00e9crire le moment o\u00f9 un transformateur devient inop\u00e9rant.\u00a0 Ce terme est impr\u00e9cis car il ne traduit pas les actions qui peuvent \u00eatre prises pour r\u00e9duire les risques qui affectent le plus un bloc de transformateurs.\u00a0 Ces actions peuvent inclure une remise en \u00e9tat et une surveillance de l’huile dans le cas d’un vieillissement acc\u00e9l\u00e9r\u00e9 ou la cr\u00e9ation d’une redondance dans le syst\u00e8me pour se prot\u00e9ger contre la d\u00e9faillance brutale des \u00e9quipements essentiels.\u00a0 Un terme utile, utilis\u00e9 dans cet article, est la substance r\u00e9siduelle (SR), qui traduit le concept d’un \u00e9l\u00e9ment de valeur qui peut \u00eatre consomm\u00e9 ou conserv\u00e9 en fonction de la mani\u00e8re dont les risques sont g\u00e9r\u00e9s. Le d\u00e9clin de la SR est exponentiel si les mesures appropri\u00e9es ne sont pas prises de mani\u00e8re proactive. \u00a0Il est important de mettre en place les mesures correctives et\/ou de conservation suffisamment t\u00f4t pour que la SR puisse \u00eatre conserv\u00e9e en bon \u00e9tat de fonctionnement pendant toute la dur\u00e9e de vie requise du transformateur.\u00a0 L’exp\u00e9rience sur le terrain sugg\u00e8re que lorsque la SR atteint 60\u00a0%, la dur\u00e9e de vie restante du transformateur n’est que de six ans.\u00a0 En prenant des mesures appropri\u00e9es et opportunes pour g\u00e9rer les facteurs de risque, la dur\u00e9e de vie du transformateur peut \u00eatre prolong\u00e9e de 10 \u00e0 15\u00a0ans.\u00a0 Le graphique ci-dessous illustre les \u00e9volutions de la SR avec et sans mesures de sauvegarde.<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Les mesures de la teneur en eau, de moins de 2\u00a0% \u00e0 plus de 3\u00a0%, constituent une fourchette \u00e0 partir de laquelle le vieillissement acc\u00e9l\u00e9r\u00e9 est mesur\u00e9. Une conception appropri\u00e9e des joints est un moyen de r\u00e9duire l’impact de l’O2<\/sub> sur la d\u00e9polym\u00e9risation.\u00a0 Le d\u00e9gazage partiel s’est av\u00e9r\u00e9 \u00eatre un moyen efficace pour r\u00e9tablir les niveaux d’O2<\/sub> \u00e0 30\u00a0% de leurs valeurs satur\u00e9es.<\/p>\n

D\u00e9faillances de type\u00a01<\/strong>\u2013\u00a0La d\u00e9gradation li\u00e9e \u00e0 l’\u00e2ge des assemblages \u00e9lectrom\u00e9caniques tels que les bagues, les OLTC et l’isolation solide peut contribuer \u00e0 la d\u00e9faillance du bloc de transformateurs.\u00a0 Les risques caus\u00e9s par le vieillissement acc\u00e9l\u00e9r\u00e9 sont quantifi\u00e9s dans le processus de cartographie gr\u00e2ce \u00e0 l’AGD et aux tests sur les fluides des transformateurs.\u00a0 Ces proc\u00e9dures de test fournissent des indications sur le niveau de d\u00e9polym\u00e9risation de l’isolation solide dans le transformateur, car il ne peut pas \u00eatre mesur\u00e9 directement.\u00a0 Le niveau et le taux d’exposition de la cellulose aux acc\u00e9l\u00e9rateurs de vieillissement tels que les hautes temp\u00e9ratures, l’humidit\u00e9, l’oxyg\u00e8ne (O2<\/sub>) et les acides sont les points de d\u00e9part de ce processus.\u00a0 Ceux-ci influencent les propri\u00e9t\u00e9s physiques et \u00e9lectriques du transformateur et influencent la vitesse du vieillissement acc\u00e9l\u00e9r\u00e9.<\/p>\n

Les risques de type\u00a01 sont d\u00e9termin\u00e9s avec pr\u00e9cision gr\u00e2ce \u00e0 la finesse accrue des m\u00e9thodologies et des technologies de test d’aujourd’hui.\u00a0 Une fois les effets des acc\u00e9l\u00e9rateurs quantifi\u00e9s, des mesures de conservation de l’isolation en cellulose peuvent \u00eatre prises pour prolonger la dur\u00e9e de vie du transformateur.\u00a0 Ces mesures comprennent la surveillance des gaz et la r\u00e9g\u00e9n\u00e9ration de l’huile. \u00a0S’ils sont g\u00e9r\u00e9s correctement, les risques de type\u00a01 peuvent \u00eatre contr\u00f4l\u00e9s pour ralentir la d\u00e9gradation li\u00e9e \u00e0 l’\u00e2ge et la fin de vie d’un transformateur. Il est important de comprendre que m\u00eame si les mesures appropri\u00e9es sont prises, le transformateur continuera \u00e0 vieillir mais \u00e0 un rythme plus lent qu’autrement.\u00a0 Cela signifie que la probabilit\u00e9 de d\u00e9faillance due aux risques de type\u00a01 augmente avec le temps.<\/p>\n

D\u00e9faillances de type\u00a02<\/strong>\u2013\u00a0Une conception inad\u00e9quate ou une mauvaise construction d’un transformateur sont souvent \u00e0 l’origine de brusques fins de vie. La conception inad\u00e9quate du syst\u00e8me de refroidissement d’un transformateur entra\u00eene une surchauffe, qui contribue \u00e0 son tour \u00e0 un vieillissement acc\u00e9l\u00e9r\u00e9 et \u00e0 une probabilit\u00e9 accrue de d\u00e9faillance pr\u00e9matur\u00e9e. La mauvaise r\u00e9alisation des joints de soudure ouvre la voie \u00e0 des fuites d’huile ou \u00e0 la p\u00e9n\u00e9tration d’humidit\u00e9 et de gaz atmosph\u00e9riques dans le transformateur, ce qui acc\u00e9l\u00e8re le vieillissement et entra\u00eene une d\u00e9faillance pr\u00e9matur\u00e9e. Les risques de type\u00a02 peuvent se d\u00e9velopper lorsque la mauvaise conception ou la mauvaise qualit\u00e9 de fabrication d’un nouveau transformateur entra\u00eene la d\u00e9faillance pr\u00e9matur\u00e9e de celui-ci, ce qui entra\u00eene une perte de revenus et des co\u00fbts de r\u00e9paration\/remplacement importants. Comprendre comment le nouvel \u00e9quipement r\u00e9agit aux conditions r\u00e9elles du terrain lorsqu’il est connect\u00e9 \u00e0 l’\u00e9quipement existant dans le bloc prend du temps.<\/p>\n

La probabilit\u00e9 de d\u00e9faillances de type\u00a02 commence \u00e0 un niveau \u00e9lev\u00e9, mais avec le temps, elle diminue au fur et \u00e0 mesure que le transformateur est contr\u00f4l\u00e9 et que des ajustements sont effectu\u00e9s pour optimiser ses performances.\u00a0 Un contr\u00f4le ad\u00e9quat peut demander des ann\u00e9es avant que la probabilit\u00e9 d’\u00e9chec n’atteigne des niveaux normaux.<\/p>\n

D\u00e9faillances de type\u00a03<\/strong>\u2013\u00a0Les influences externes telles que la foudre ou les courts-circuits g\u00e9n\u00e8rent souvent des d\u00e9faillances soudaines et catastrophiques des transformateurs. Le risque li\u00e9 \u00e0 un coup de foudre n’est pas quantifiable en raison de l’incertitude quant au moment et \u00e0 la gravit\u00e9 du choc. Cependant, le court-circuit du transformateur d’un r\u00e9seau ou d’une station tiers peut \u00e9galement cr\u00e9er ce type de risque. Le risque de type\u00a03 est incontr\u00f4lable et al\u00e9atoire. Les risques de type\u00a03 sont int\u00e9gr\u00e9s dans le processus de cartographie en se concentrant sur les transformateurs, qui sont les plus expos\u00e9s \u00e0 cette incertitude.<\/p>\n

L’incertitude entourant les d\u00e9faillances de type\u00a03 les rend difficiles \u00e0 pr\u00e9voir.\u00a0 En tant que tel, le co\u00fbt en cas de d\u00e9faillance de type\u00a03 est souvent utilis\u00e9 comme un indicateur du risque. Ces mesures comprennent le manque \u00e0 gagner r\u00e9sultant d’une perte de production d’\u00e9lectricit\u00e9 pendant une certaine p\u00e9riode ou le co\u00fbt d’achat d’\u00e9lectricit\u00e9 sur le march\u00e9 libre.\u00a0 Le risque de type\u00a03 n’augmente ni ne diminue avec le temps et peut \u00eatre consid\u00e9r\u00e9 comme une distribution de probabilit\u00e9 uniforme sur la dur\u00e9e de vie du bloc. Les d\u00e9faillances de type\u00a03 sont particuli\u00e8rement dangereuses lorsqu’elles touchent des \u00e9quipements affaiblis qui provoquent une cascade de pannes sur d’autres unit\u00e9s du bloc.<\/p>\n\n\n\n
Contenus connexes : <\/strong>Exemple de colmatage de fuites de transformateur par Polywater\u00ae<\/a><\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

Justifications de la cartographie<\/strong><\/h2>\n

Tous les transformateurs sont expos\u00e9s \u00e0 divers risques.\u00a0 Ils vieillissent avec le temps, ce qui provoque une d\u00e9faillance pr\u00e9matur\u00e9e. Leur mauvaise conception peut cr\u00e9er des faiblesses fonctionnelles, qui ne sont d\u00e9tect\u00e9es que lors du fonctionnement dans le temps. Des risques al\u00e9atoires li\u00e9s aux conditions m\u00e9t\u00e9orologiques ou au r\u00e9seau peuvent entra\u00eener l’arr\u00eat complet du bloc de transformateurs. Le processus de cartographie d\u00e9crit dans cet article est utilis\u00e9 pour identifier les risques auxquels un bloc de transformateurs est expos\u00e9 et les actions n\u00e9cessaires pour contrer l’impact n\u00e9gatif qu’ils ont sur la performance. Le processus tient \u00e9galement compte des objectifs du propri\u00e9taire de la centrale, qui peuvent inclure le moment de l’arr\u00eat de la centrale ou des prolongations d’exploitation, des objectifs financiers ou de s\u00e9curit\u00e9. \u00a0S’il n’est pas entretenu correctement, la justification financi\u00e8re initiale du transformateur et du bloc fonctionnel dans lequel il fonctionne peut ne pas \u00eatre atteinte.\u00a0 Le r\u00e9sultat final du processus de cartographie est de fournir plusieurs options que le propri\u00e9taire de l’usine peut s\u00e9lectionner en fonction d’un niveau de risque acceptable et de l’engagement \u00e9conomique requis.<\/p>\n

Le processus de cartographie<\/strong><\/h2>\n

Le processus de cartographie consiste en huit \u00e9tapes.\u00a0 Chaque \u00e9tape s’appuie sur la suivante et aboutit \u00e0 l’\u00e9valuation des diff\u00e9rentes actions de remplacement, de r\u00e9habilitation et de conservation \u00e0 long terme qui peuvent \u00eatre prises pour r\u00e9duire les risques de fin de vie.\u00a0 Ces plans d’action identifient les co\u00fbts et les risques associ\u00e9s afin de permettre \u00e0 l’exploitant du bloc de transformateurs de s\u00e9lectionner les actions les mieux adapt\u00e9es aux objectifs de la centrale.<\/p>\n

Les \u00e9tapes du processus de cartographie seront d\u00e9crites \u00e0 l’aide du sc\u00e9nario suivant\u00a0:<\/p>\n

Description du sc\u00e9nario<\/strong><\/h2>\n

Afin de garantir que les transformateurs d’une centrale de cog\u00e9n\u00e9ration (CHP) fonctionneront jusqu’\u00e0 sa fermeture pr\u00e9vue dans six ans, un plan de pr\u00e9servation a \u00e9t\u00e9 \u00e9labor\u00e9 pour la centrale. La phase initiale de ce plan consistait \u00e0 r\u00e9g\u00e9n\u00e9rer le fluide isolant des transformateurs haute tension, de d\u00e9marrage et d’alimentation des stations.\u00a0 Un an apr\u00e8s le d\u00e9but du plan de pr\u00e9servation, la deuxi\u00e8me phase des actions de conditionnement et de conservation de l’un des transformateur \u00e9l\u00e9vateur (GSU) a commenc\u00e9 avec l’installation d’une unit\u00e9 de conditionnement transportable.\u00a0 Au cours de la troisi\u00e8me ann\u00e9e du processus de conservation, une deuxi\u00e8me unit\u00e9 de conditionnement transportable a \u00e9t\u00e9 install\u00e9e pour renforcer le conditionnement d’un deuxi\u00e8me transformateur GSU.<\/p>\n

Les donn\u00e9es recueillies par les syst\u00e8mes de surveillance des gaz en ligne au cours des trois premi\u00e8res ann\u00e9es du programme d’extension de la dur\u00e9e de vie ont fourni une quantit\u00e9 importante d’informations de base sur la tendance des SR. L’analyse de ces donn\u00e9es a soulev\u00e9 la possibilit\u00e9 d’une prolongation de la dur\u00e9e de vie.\u00a0 Pour cette raison, il a \u00e9t\u00e9 d\u00e9cid\u00e9 de renforcer l’\u00e9valuation des \u00e9l\u00e9ments essentiels de la centrale. La port\u00e9e a \u00e9t\u00e9 modifi\u00e9e pour inclure l’\u00e9valuation de trois sc\u00e9narios dans lesquels le co\u00fbt et les risques d’une p\u00e9riode d’exploitation plus longue seraient \u00e9valu\u00e9s.\u00a0 Les trois sc\u00e9narios permettraient au propri\u00e9taire de l’usine de comparer les diff\u00e9rentes alternatives afin de d\u00e9terminer si une nouvelle prolongation de dix ans est envisageable et, dans l’affirmative, quel serait le meilleur plan d’action. La motivation de ce champ d’application plus large \u00e9tait de d\u00e9terminer si la centrale pouvait continuer \u00e0 g\u00e9n\u00e9rer des revenus de production d’\u00e9lectricit\u00e9 et de chaleur \u00e0 un co\u00fbt raisonnable sans encourir de risques op\u00e9rationnels importants.<\/p>\n

Les \u00e9tapes de la cartographie pour accomplir cette \u00e9valuation plus large de la CHP sont les suivantes\u00a0:<\/p>\n\n\n\n
Contenus connexes : <\/strong>R\u00e9paration rentable sur place des fuites dans les transformateurs \u00e9lectriques<\/a><\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

Cartographie \u00e9tape 1\u00a0:<\/strong> D\u00e9claration des objectifs<\/p>\n

Identifier les options de prolongation de la dur\u00e9e de vie disponibles pour le bloc de transformateurs de la centrale de cog\u00e9n\u00e9ration afin d’assurer un fonctionnement s\u00fbr et fiable jusqu’\u00e0 un arr\u00eat prolong\u00e9 de la centrale pr\u00e9vu dans 12\u00a0ans.\u00a0 Fournir au propri\u00e9taire de la centrale une \u00e9valuation compl\u00e8te des risques et des avantages des options propos\u00e9es.<\/p>\n

Cartographie \u00e9tape 2\u00a0:<\/strong> Collecte de donn\u00e9es et documentation<\/p>\n

Un historique complet des donn\u00e9es suivantes doit \u00eatre disponible et doit inclure\u00a0:<\/p>\n