AnAlyses d’huileÉvaluation de l’état des transformateurs et machines tournantes

> Détection et prévention des défaillances

> Amélioration de la disponibilité

> Optimisation de la maintenance

Le claquage soudain d’un transformateur industriel

ou de puissance engendre généralement des coûts de

maintenance imprévus, de nouveaux investissements

et/ou une interruption inattendue de la production.

Compte tenu du vieillissement de nombreux trans-

formateurs installés dans les entreprises d’Europe, la

probabilité d’un tel claquage augmente.

CE quE vous dEvEz savoir sur LEs défaiLLanCEs

dE transformatEurs

> L’âge moyen d’un transformateur au moment de sa dé-

faillance est de 18 ans.

> Les défaillances de transformateurs élévateurs et indus-

triels engendrent les plus grandes pertes financières

(étude de la compagnie d’assurances Hartford).

> La défaillance de l’isolant est la cause principale (respon-

sable d’un quart des défaillances).

> Le coût des défaillances d’isolants représente à lui seul

plus de la moitié du coût total des défaillances.

> Le délai de livraison d’un grand transformateur de puis-

sance se situe entre 18 et 24 mois.

TrAnsformATeursPrévenez les défaillances

2 < Olieanalyses

L’huile isolante d’un transformateur donne beaucoup

d’informations sur l’état effectif de l’appareil, ainsi

que sur sa durée de vie résiduelle. sur base de ces

informations, vous pouvez anticiper les défaillances

potentielles et mettre en place un plan de mainte-

nance ou de remplacement précis.

quE révèLE L’huiLE dE votrE transforma-

tEur ?

Une analyse approfondie de l’huile du transformateur

vous donne une bonne idée de l’état de l’appareil et de son

isolation électrique.

> défauts internes : vous détectez la présence de défauts

électriques ou thermiques et déterminez leur type exact

(décharges partielles, points chauds, formation d’arcs, etc.).

> vieillissement du transformateur : l’état du papier isolant

de l’enroulement est le principal indicateur du vieillisse-

ment effectif de votre transformateur.

> qualité de l’huile : comme l’huile isolante d’un

transformateur se dégrade inévitablement au fil

du temps, vous devez vérifier régulièrement si elle

remplit toujours sa fonction d’isolation et de

refroidissement.

avantagEs dEs anaLysEs d’huiLE

> Coût minime par rapport au coût d’une défaillance –

même unique - d’un transformateur.

> Inutile d’interrompre votre procédé de production. Les

échantillons d’huile peuvent être prélevés de votre trans-

formateur pendant qu’il est en service.

maChinEs tournantEs

L’analyse d’huile fournit également des informations

utiles sur vos machines tournantes. Plus de détails

en page 8.

CEntraLE éLECtriquE ELECtrabEL -

hErdErsbrug, brugEs (b)

« grâce à la détection précoce d’un point chaud,

des dégâts irréversibles au transformateur - et,

dans le pire des cas, une explosion - ont été évités. »

Lors d’un contrôle à distance des transformateurs,

des experts de Laborelec ont enregistré une quan-

tité anormale de gaz dissous dans l’huile isolante.

Eric Nens, responsable de MCC HV Services : « Un

échantillon d’huile supplémentaire a révélé que

la quantité de gaz avait encore augmenté. Les ex-

perts ont supposé une surchauffe locale de l’huile

et nous ont conseillé d’arrêter la centrale. » L’ou-

verture du transformateur a révélé qu’une bande

de cuivre avait frotté contre le noyau magnétique

voisin, ce qui a entraîné la fonte et la dissolution

du cuivre dans l’huile. L’action à court terme s’est

donc révélée indispensable.

Contrôlez l’état de votre transformateur

Olieanalyses > 3

La gestion de vos transformateurs est souvent une

tâche complexe. quelles actions de maintenance

sont prioritaires ? quand devez-vous vous inquiéter ?

nos services pour transformateurs à huile vous faci-

litent la vie. quels que soient l’importance de vos

transformateurs, la taille de votre parc ou vos besoins

spécifiques, nous vous fournissons un support ap-

proprié.

Condition monitoring

nos experts évaluent régulièrement l’état de votre transfor-

mateur au moyen d’une analyse approfondie d’échantillons

d’huile isolante. Ces échantillons sont fournis par vos soins

ou prélevés par nous-mêmes.

quEL équipEmEnt ?

Service disponible pour tous types de transformateurs à huile.

CommEnt ?

> Nous effectuons d’abord une série standard d’analyses

d’huile dans notre laboratoire. Nous vous donnons une

première indication de la qualité de l’huile, du vieillisse-

ment du transformateur et de son état général.

> Nous vous conseillons ensuite une fréquence d’analyse

du transformateur, ainsi que la combinaison d’analyses

la plus adaptée à votre situation et votre transformateur.

> Nous réunissons toutes les informations dans une base

de données afin d’identifier des tendances dans le com-

portement de votre transformateur. Un écart de compor-

tement indique souvent une défaillance imminente.

> Vous recevez un rapport avec des recommandations

spécifiques après chaque intervention.

avantagEs

> Le risque d’un claquage inattendu du transformateur est

minimisé.

> Vous optimisez la planification et la budgétisation des

remplacements ou entretiens.

> La commande des pièces de rechange se fait en temps utile.

usinE d’inCinération - siomap

bruxELLEs (b)

Une analyse régulière de l’huile a révélé une aug-

mentation inattendue de la quantité de gaz dissous

dans l’huile. « Laborelec a accru la fréquence des

analyses afin d’obtenir plus de données », explique

Natale Lattuca, superviseur de la maintenance chez

Siomap. « Les données d’analyse ont permis aux

experts de lier la présence de gaz dans l’huile à

une dégradation des contacts dans le changeur de

prises du transformateur. Ce problème est fréquent.

S’il n’est pas détecté à temps, il peut conduire à une

grave défaillance électrique dans le changeur de

prises. »

4 < Olieanalyses

services pour TrAnsformATeursSimplifiez la gestion de vos transformateurs

Olieanalyses > 5

survEiLLanCE En LignE

nous suivons de près le comportement de vos transforma-

teurs critiques chez Laborelec en surveillant en permanence

les données reçues automatiquement de l’équipement de

mesure sur site.

quEL équipEmEnt ?

Les transformateurs essentiels, dont une quelconque dé-

faillance peut engendrer des conséquences catastrophiques.

Les transformateurs « malades » présentant (temporaire-

ment) un risque accru de défaillance, par exemple les trans-

formateurs âgés ou réparés.

CommEnt ?

> Toutes les 15 minutes, des paramètres cruciaux sont mesu-

rés automatiquement sur site et transmis à nos serveurs.

> En cas d’écart par rapport au comportement normal,

nous vous contactons immédiatement pour vous conseil-

ler des contre-mesures appropriées.

avantagEs

> intervention très rapide et prévention de risques majeurs.

> garantie que des experts suivent en permanence votre

transformateur.

> Crédits (ristournes) de la compagnie assurant votre

transformateur.

quand unE réponsE rapidE Est

EssEntiELLE

Vous pouvez compter sur nous lorsque vous avez un

problème aigu de transformateur. Nous pouvons ef-

fectuer des analyses 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7

et procéder très rapidement à des analyses critiques

de l’huile. Vous recevez les résultats d’analyse dans

les heures qui suivent le prélèvement d’échantillons.

fLEEt sCrEEning

Cet outil simplifie la gestion de votre parc de transforma-

teurs. nous classifions de façon prioritaire les divers points

d’attention en fonction de notre interprétation des données

existantes.

quEL équipEmEnt ?

Convient pour tous les parcs de transformateurs, petits ou

grands.

CommEnt ?

> Nous réunissons toutes les données opérationnelles et

historiques pertinentes sur les transformateurs, ainsi que

les résultats d’analyses d’huile existantes.

> Sur base de ces données, nous évaluons l’état de chaque

transformateur et procédons à une classification en fonc-

tion de divers paramètres.

> Nous utilisons un système de codes couleur pour vous ai-

der à noter rapidement les points d’attention et à définir

les priorités.

avantagEs

> Vous obtenez un aperçu clair des points forts et faibles de

chacun de vos transformateurs.

> Vous savez quels remplacements, réparations ou entre-

tiens doivent être exécutés en priorité.

> L’outil vous aide à optimiser votre planification budgétaire.

AnAlyse de l’huile de TrAnsformATeurFonctionnement

L’analyse de l’huile est la pierre angulaire de tous nos services de condition moni-toring. nous effectuons les analyses les mieux adaptées à chaque cas spécifique. Chaque intervention comprend les quatre étapes suivantes :

étapE 1 : préLèvEmEnt d’éChantiLLonspréCis Et traçabLE

Une analyse fiable requiert un échantillon d’huile adéquat. Nous veillons à ce que le

prélèvement d’échantillons ait lieu dans des conditions optimales :

> Vous recevez gratuitement un dispositif d’échantillonnage approprié.

> Nous vous donnons des directives pour l’échantillonnage. Si nécessaire, nos experts

peuvent vous aider.

> Pour les grands parcs de transformateurs, nous pouvons former localement l’un de

vos collaborateurs.

> Nous enregistrons vos échantillons dans notre système de gestion des informations

de laboratoire (LIMS) afin de garantir à tout moment la traçabilité de vos données.

étapE 2 : tEsts d’huiLEun vastE évEntaiL dE tEsts

Laborelec effectue toutes les analyses d’huile requises dans son propre laboratoire. Voici

un aperçu des tests les plus importants :

> pour détecter les défauts internes

Analyse des gaz dissous (AGD) : chaque type de défaut génère un mélange unique de

gaz dans une quantité spécifique. En éliminant les gaz de l’échantillon et en les analy-

sant, nous pouvons déterminer le type et la gravité du défaut interne du transformateur.

> pour connaître le vieillissement du transformateur

Teneur en furanes et en méthanol : nous mesurons la teneur en furanes et en métha-

nol – deux produits de dégradation du papier isolant - dans l’huile. Cette mesure de la

qualité du papier isolant (résistance mécanique) est un indicateur de la durée de vie

consommée d’un transformateur.

> pour évaluer la qualité de l’huile

Teneur en eau et résistance diélectrique : nous contrôlons si l’huile isole toujours de

manière suffisante. Un degré excessif de concentration d’eau dans l’huile et/ou la pré-

sence de particules dans l’huile peuvent réduire cette capacité. Nous évaluons égale-

ment l’acidité, le facteur de dissipation, la teneur en inhibiteurs, le soufre corrosif, la

viscosité, la stabilité à l’oxydation, la tension interfaciale, etc.

6 < Olieanalyses

Échantillonnage > Testsd’huile > Interprétation > Recommandation

1 2 3 4

Olieanalyses > 7

étapE 3 : intErprétationinCorporation dE L’ExpériEnCE Et dEs donnéEs spéCifiquEs au transfor-

matEur

Obtenir des résultats d’analyse fiables est une chose ; les interpréter en est une autre. L’in-

terprétation est probablement la phase la plus difficile de tout le processus d’analyse. Sur

base de notre expérience avec de nombreuses analyses d’huile et des données spécifiques

à votre transformateur, nos experts évaluent le risque de défaillance associé aux résultats

des analyses.

étapE 4 : rECommandationsdEs ConsEiLs indépEndants

Nous collaborons étroitement avec vous et vous fournissons des recommandations et di-

rectives. Celles-ci comprennent :

> Des actions spécifiques de maintenance ou de remplacement : déshydratation ou dé-

gazage de l’huile, utilisation d’additifs, remplacement de l’huile, investigation interne,

installation d’un suivi en ligne, mesures électriques, … jusqu’au remplacement du

transformateur.

> Des analyses futures : adaptation de la fréquence ou de la série d’analyses, analyses sup-

plémentaires à effectuer, etc.

anaLysE dEs pCb La législation européenne impose l’inventaire des PCB contenus dans les transfor-

mateurs. Nous fournissons tout l’équipement nécessaire pour mesurer le niveau

de contamination aux PCB dans votre transformateur.

industriE ChimiquE - soLvay anvErs (b) Après une alarme du relais de Buchholz dans un transformateur industriel à refroi-

dissement par eau, Laborelec a effectué rapidement plusieurs analyses d’huile. « En

quelques heures à peine, une teneur élevée en eau combinée à une faible tension

de rupture a été identifiée comme la cause principale de la formation excessive

de gaz dans notre transformateur. » Des investigations plus poussées ont en effet

révélé une fuite d’eau dans l’échangeur thermique provoquée par une incompati-

bilité de matériaux », explique Pascal Dufour, chargée de maintenance chez Solvay

Anvers. « Ceci nous a permis d’adapter deux autres échangeurs thermiques afin de

prévenir une résurgence du problème. »

mAchines TournAnTesRéduction de l’usure de l’équipement et optimisation de la maintenanceune analyse régulière des bains d’huile de vos ma-

chines détermine si la lubrification est toujours effi-

cace et si les équipements s’usent trop. vous pouvez

ainsi planifier des actions de maintenance et vidanges

d’huile optimales pour réduire l’usure.

sErviCE dE Condition monitoring

nos experts analysent le bain d’huile de votre machine et

vous informent de l’état de l’huile et de l’équipement.

quEL équipEmEnt ?

Pour toutes les machines tournantes : turbines à vapeur et

à gaz, pompes et autres éléments critiques d’un système

tels que transmissions, circuits hydrauliques et ventilateurs.

CommEnt ?

> Nous mesurons le niveau de contamination de l’huile

lubrifiante. Cette contamination est souvent externe

(maintenance ou appoint d’huile inadéquats).

> Nous évaluons la qualité de l’huile lubrifiante (propriétés

de l’huile, état d’oxydation/de dégradation, vernissage

potentiel, etc.).

> Nous évaluons l’usure mécanique des composants de

l’équipement en utilisant l’huile comme mesure de l’état

de l’équipement.

avantagEs

> Meilleure disponibilité de votre équipement suite à la

maintenance du bain d’huile dans un état optimal.

> Planification optimisée de votre maintenance.

> Détection en temps utile de l’usure et prévention d’autres

dégâts.

> Coût minime par rapport à une vidange d’huile précoce

ou une panne imprévue.

CEntraLE éLECtriquE E.on - viLvoordE

bruxELLEs (b)

« Grâce à l’expérience de Laborelec dans l’interpréta-

tion des résultats d’analyses d’huile, un arrêt supplé-

mentaire pour remplacer le bain d’huile a été évité. »

Les opérateurs de la centrale craignaient d’avoir fait

l’appoint d’huile lubrifiante d’une turbine à vapeur

avec une huile inappropriée. Ils voulaient savoir si

le bain d’huile répondait toujours aux exigences de

qualité. Gunter Pauwels, responsable de la main-

tenance mécanique à la centrale électrique de Vil-

voorde : « Un programme spécifique d’analyse de

l’huile a révélé que seule la désémulsibilité (capacité

de l’huile à séparer l’eau) s’était détériorée. Nous

avons décidé que le remplacement du bain d’huile

pouvait attendre la prochaine révision, avec un

risque limité. »

8 < Olieanalyses

AnAlyse de l’huile lubrifiAnTeFonctionnement

Olieanalyses > 9

Comme pour les huiles isolantes, les analyses d’huile

lubrifiante comportent quatre étapes.

étapE 1 : préLèvEmEnt d’éChantiLLons

éChantiLLons préCis préLEvés à un Endroit ap-

proprié

Nous vous aidons à recueillir vos échantillons d’huile :

> Vous recevez des flacons gratuits pour les échantillons.

> Nous vous conseillons le meilleur endroit pour prélever

ces échantillons.

> Si nécessaire, nous vous aidons à faire le prélèvement.

étapE 2 : tEsts d’huiLE

tEst dEs paramètrEs dE quaLité EssEntiELs

Laborelec effectue toutes les analyses d’huile lubrifiante

requises. Quelques exemples :

> viscosité : si cette valeur est trop faible/élevée - par

exemple suite à l’ajout d’une huile inappropriée au bain

d’huile - la lubrification peut être insuffisante.

> additifs : principalement des antioxydants dans des

huiles de turbines à vapeur et à gaz. Suite au vieillisse-

ment, cette valeur peut devenir trop faible et provoquer

de la boue ou une oxydation prématurée.

> acidité : une valeur trop élevée peut indiquer la pré-

sence de produits d’oxydation dans le bain d’huile. Ceci

peut provoquer de la corrosion, ainsi que l’apparition de

boues dans votre système.

> test mpC (membrane patch Colorimetry) : nous éva-

luons la probabilité de dépôt de produits d’oxydation et

de dégradation (vernis). Le vernis provoque souvent des

problèmes de démarrage ou des arrêts imprévus en rai-

son de composants ou de filtres bouchés.

> teneur en eau : une valeur trop élevée réduit la durée de

vie de l’huile et affecte les propriétés lubrifiantes.

> Contamination de l’huile : nous mesurons le taux de pu-

reté par comptage de particules, analyse des métaux et

filtration de l’huile, et identifions des tendances. Les par-

ticules excédentaires peuvent résulter de la dégradation

ou de la contamination de l’huile, ce qui peut provoquer

une usure excessive de l’équipement.

étapE 3 : intErprétation

évaLuation dE L’évoLution dEs paramètrEs dE

L’huiLE

Nous contrôlons les paramètres mesurés de l’huile par

rapport aux valeurs initiales d’un nouveau bain d’huile ou

par rapport aux normes fixées par le fabricant et les guides

de maintenance internationaux. Notre expérience nous

permet d’évaluer correctement l’aspect critique de chaque

écart.

étapE 4 : rECommandations

EnCadrEmEnt dE votrE pLan dE maintEnanCE

Nous formulons, en étroite collaboration avec vous, des

recommandations et directives de maintenance compre-

nant :

> La filtration, l’ajout ou le remplacement d’huile.

> Le remplacement de composants usés, de filtres ou de

granules de séchage.

> Le choix d’un endroit optimal pour le prélèvement.

> Des analyses supplémentaires ou plus fréquentes.

services supplémenTAiresUne réponse à tous vos besoins

pour compléter notre offre standard, nous avons éga-

lement développé des services supplémentaires pour

transformateurs et machines tournantes.

démantèLEmEnt dEs transformatEurs

L’autopsie d’un transformateur démantelé améliore la

compréhension du vieillissement de vos autres transfor-

mateurs.

quEL équipEmEnt ?

Pour un parc de transformateurs similaires fonctionnant

de façon comparable.

CommEnt ?

> Nous procédons à une inspection interne générale du

transformateur démantelé et découpons des échan-

tillons du papier isolant pour une étude détaillée.

> Nous comparons l’état réel du papier avec un état nor-

mal pour le stade de vieillissement du transformateur.

> Nous optimisons le modèle de simulation du vieillisse-

ment de vos autres transformateurs.

avantagEs

Vous gérez plus précisément la maintenance des autres

transformateurs.

tEsts d’aCCEptation pour huiLE isoLantE

L’huile isolante doit répondre à certaines exigences

avant d’être utilisée comme liquide isolant dans un

transformateur. Laborelec peut effectuer tous les

tests d’acceptation pour les producteurs d’huile ou

utilisateurs finaux.

formation

Nous proposons des formations d’une journée pour accroître

vos connaissances sur divers aspects des analyses d’huile.

pour qui ?

Pour toute personne amenée à utiliser de l’huile isolante

ou lubrifiante.

CommEnt ?

Prélèvement d’échantillons :

> Nous expliquons les caractéristiques d’un bon échan-

tillon et vous apprenons comment prélever des échan-

tillons appropriés.

> Vous mettez la théorie en pratique au travers d’exercices.

Interprétation des analyses d’huile :

> Nous vous aidons à comprendre ce que l’huile révèle sur

l’état de votre équipement.

> Nous combinons théorie et exercices pratiques.

avantagEs

> Meilleure compréhension des analyses d’huile.

> Vous ne dépendez plus seulement de la connaissance

d’experts externes.

CEntraLE nuCLéairE - tihangE (b)

Un défaut électrique détecté par le système de sur-

veillance en ligne a entraîné le remplacement et le dé-

mantèlement d’un des six transformateurs élévateurs

similaires à Tihange 1. « L’examen du transformateur

démantelé a révélé que son papier isolant était plus

dégradé que prévu pour son âge, suite à des mesures

de furanes », explique Christian Delhaye, responsable

du programme de vieillissement des équipements

électriques à Tihange. « Sur base des conclusions de

l’autopsie, Laborelec a ajusté le modèle de simulation

du vieillissement des autres transformateurs. Ceci a

abouti au remplacement d’un transformateur éléva-

teur supplémentaire. »

10 < Olieanalyses

pourquoi lAborelec ?Près d’un demi-siècle d’expérience

Olieanalyses > 11

nos experts ont acquis une solide expérience des

huiles isolantes et lubrifiantes, ainsi que du compor-

tement des transformateurs. forts de notre longue

expérience des analyses d’huile, nous relevons le défi

d’anticiper les exigences futures.

ConnaissanCEs intErnEs

> Expertise issue de nombreuses analyses d’huile (plus de

2 500 transformateurs et 300 à 400 machines tournantes

par an).

> Contacts fréquents avec les producteurs d’huile et fabri-

cants de transformateurs.

> Vaste base de données.

antiCipEr LEs ExigEnCEs futurEs

> Participation à des groupes de travail internationaux et

des commissions de normalisation en matière d’ana-

lyses d’huiles isolantes.

> Membre du Comité électrotechnique belge (CEB).

> Participation au Comité électrotechnique international (CEI).

> Membre actif de Cigré.

sErviCEs CErtifiés

> Nos analyses d’huile sont conformes aux procédures

CEI, ASTM et ISO.

> Nos prélèvements d’échantillons respectent scrupuleu-

sement les exigences de sécurité QA et VCA.

> Plusieurs analyses sont accréditées selon la norme

ISO 17025.

ucle

invEstissEmEnts dans La rEChErChE

vErs unE préCision optimaLE

Garantir la disponibilité des équipements devient

de plus en plus important. Nous avons donc pour

objectif d’optimiser en permanence nos méthodes

d’analyse existantes et de développer de nou-

veaux systèmes d’interprétation. Voici certains de

nos projets de recherche récents :

> Empreintes : un contrôle de qualité périodique des

huiles de transformateur existantes par GC-MS

permet d’dentifier les altérations des propriétés

et de la composition.

> marqueurs alternatifs de vieillissement du pa-

pier : ceux-ci sont plus stables que les furanes

pour évaluer le vieillissement des transforma-

teurs.

> soufre corrosif : recherche des actions correc-

trices et méthodes d’évaluation des risques les

mieux adaptées.

> gaz dissous (en collaboration avec le consul-

tant Dr. Michel Duval) : amélioration continue du

schéma d’interprétation pour AGD (aussi pour

les changeurs de prises en charge).

> Applicabilité des huiles biodégradables non mi-

nérales comme huiles isolantes dans les trans-

formateurs.

> Recherche de nouvelles méthodes d’analyse

pour les lubrifiants. Laborelec a été l’un des pre-

miers centres de recherche en Europe à intro-

duire le test MPC.

> Combinaison des analyses d’huiles lubrifiantes

avec des mesures des vibrations et de la tempé-

rature.

Contact

Laborelec belgium Laborelec the netherlands Laborelec germany Rodestraat 125 Amerikalaan 35 Bromberger Strasse 39-411630 Linkebeek 6199 AE Maastricht-Airport 42281 Wuppertal T. +32 2 382 02 11 T. +31 43 36 75 391 T. +49 202 250 27 13 F. +32 2 382 02 41 F. +49 202 250 27 15RPR/RPM Brussels 0400.902.582 BTW/TVA BE 0400 902 582

www.laborelec.com info@laborelec.com

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The Technical Competence CentreIn energy processes and energy useFrom innovation to operational assistance

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