analyses d`huile

Analyses d’huile
Évaluation de l’état des transformateurs
et machines tournantes
>Détection et prévention des défaillances
>Amélioration de la disponibilité
>Optimisation de la maintenance
Transformateurs
Prévenez les défaillances
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 transformateurs installés dans les entreprises d’Europe, la
probabilité d’un tel claquage augmente.
Ce quevous devez savoir sur les défaillances
de transformateurs
>L’âge moyen d’un transformateur au moment de sa défaillance est de 18 ans.
>Les défaillances de transformateurs élévateurs et industriels engendrent les plus grandes pertes financières
(étude de la compagnie d’assurances Hartford).
>La défaillance de l’isolant est la cause principale (responsable 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 puissance se situe entre 18 et 24 mois.
2 < Olieanalyses
Contrôlez l’état de votre transformateur
L’huile isolante d’un transformateur donne beaucoup
d’informations sur l’état effectif de l’appareil, ainsi
Centrale électrique Electrabel -
que sur sa durée de vie résiduelle. Sur base de ces
Herdersbrug, Bruges (B)
informations, vous pouvez anticiper les défaillances
« Grâce à la détection précoce d’un point chaud,
potentielles et mettre en place un plan de mainte-
des dégâts irréversibles au transformateur - et,
nance ou de remplacement précis.
dans le pire des cas, une explosion - ont été évités. »
Lors d’un contrôle à distance des transformateurs,
Que révèle l’huile de votre transforma-
des experts de Laborelec ont enregistré une quan-
teur ?
tité anormale de gaz dissous dans l’huile isolante.
Une analyse approfondie de l’huile du transformateur
Eric Nens, responsable de MCC HV Services : « Un
vous donne une bonne idée de l’état de l’appareil et de son
échantillon d’huile supplémentaire a révélé que
isolation électrique.
la quantité de gaz avait encore augmenté. Les ex-
>Défauts internes : vous détectez la présence de défauts
perts ont supposé une surchauffe locale de l’huile
électriques ou thermiques et déterminez leur type exact
et nous ont conseillé d’arrêter la centrale. » L’ou-
(décharges partielles, points chauds, formation d’arcs, etc.).
verture du transformateur a révélé qu’une bande
>Vieillissement du transformateur : l’état du papier isolant
de cuivre avait frotté contre le noyau magnétique
de l’enroulement est le principal indicateur du vieillisse-
voisin, ce qui a entraîné la fonte et la dissolution
ment effectif de votre transformateur.
du cuivre dans l’huile. L’action à court terme s’est
>Qualité de l’huile : comme l’huile isolante d’un
transformateur
se
dégrade
inévitablement
au
donc révélée indispensable.
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 transformateur 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.
Olieanalyses > 3
Services pour transformateurs
Simplifiez la gestion de vos transformateurs
La gestion de vos transformateurs est souvent une
Avantages
tâche complexe. Quelles actions de maintenance
>Le risque d’un claquage inattendu du transformateur est
sont prioritaires ? Quand devez-vous vous inquiéter ?
Nos services pour transformateurs à huile vous facilitent la vie. Quels que soient l’importance de vos
transformateurs, la taille de votre parc ou vos besoins
minimisé.
>Vous optimisez la planification et la budgétisation des
remplacements ou entretiens.
> La commande des pièces de rechange se fait en temps utile.
spécifiques, nous vous fournissons un support approprié.
Usine d’incinération - Siomap
Condition monitoring
Bruxelles (B)
Nos experts évaluent régulièrement l’état de votre transfor-
Une analyse régulière de l’huile a révélé une aug-
mateur au moyen d’une analyse approfondie d’échantillons
mentation inattendue de la quantité de gaz dissous
d’huile isolante. Ces échantillons sont fournis par vos soins
dans l’huile. « Laborelec a accru la fréquence des
ou prélevés par nous-mêmes.
analyses afin d’obtenir plus de données », explique
Natale Lattuca, superviseur de la maintenance chez
Quel équipement ?
Siomap. « Les données d’analyse ont permis aux
Service disponible pour tous types de transformateurs à huile.
experts de lier la présence de gaz dans l’huile à
une dégradation des contacts dans le changeur de
Comment ?
prises du transformateur. Ce problème est fréquent.
>Nous effectuons d’abord une série standard d’analyses
S’il n’est pas détecté à temps, il peut conduire à une
d’huile dans notre laboratoire. Nous vous donnons une
grave défaillance électrique dans le changeur de
première indication de la qualité de l’huile, du vieillisse-
prises. »
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 comportement de votre transformateur. Un écart de comportement indique souvent une défaillance imminente.
>Vous recevez un rapport avec des recommandations
spécifiques après chaque intervention.
4 < Olieanalyses
Surveillance en ligne
Fleet screening
Nous suivons de près le comportement de vos transforma-
Cet outil simplifie la gestion de votre parc de transforma-
teurs critiques chez Laborelec en surveillant en permanence
teurs. Nous classifions de façon prioritaire les divers points
les données reçues automatiquement de l’équipement de
d’attention en fonction de notre interprétation des données
mesure sur site.
existantes.
Quel équipement ?
Quel équipement ?
Les transformateurs essentiels, dont une quelconque dé-
Convient pour tous les parcs de transformateurs, petits ou
faillance peut engendrer des conséquences catastrophiques.
grands.
Les transformateurs « malades » présentant (temporairement) un risque accru de défaillance, par exemple les trans-
Comment ?
formateurs âgés ou réparés.
>Nous réunissons toutes les données opérationnelles et
historiques pertinentes sur les transformateurs, ainsi que
Comment ?
> Toutes les 15 minutes, des paramètres cruciaux sont mesurés automatiquement sur site et transmis à nos serveurs.
>En cas d’écart par rapport au comportement normal,
nous vous contactons immédiatement pour vous conseiller des contre-mesures appropriées.
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 fonction de divers paramètres.
>Nous utilisons un système de codes couleur pour vous aider à noter rapidement les points d’attention et à définir
les priorités.
Avantages
>Intervention très rapide et prévention de risques majeurs.
Avantages
>Garantie que des experts suivent en permanence votre
>Vous obtenez un aperçu clair des points forts et faibles de
transformateur.
>Crédits (ristournes) de la compagnie assurant votre
transformateur.
chacun de vos transformateurs.
>Vous savez quels remplacements, réparations ou entretiens doivent être exécutés en priorité.
> L’outil vous aide à optimiser votre planification budgétaire.
Quand une réponse rapide est
essentielle
Vous pouvez compter sur nous lorsque vous avez un
problème aigu de transformateur. Nous pouvons effectuer 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.
Olieanalyses > 5
Analyse de l’huile de transformateur
Fonctionnement
L’analyse de l’huile est la pierre angulaire de tous nos services de condition monitoring. Nous effectuons les analyses les mieux adaptées à chaque cas spécifique.
Chaque intervention comprend les quatre étapes suivantes :
Échantillonnage > Tests d’huile > Interprétation >
1
2
Recommandation
3
4
Étape 1 : prélèvement d’échantillons
Précis 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’huile
Un 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 analysant, 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 méthanol – 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 présence de particules dans l’huile peuvent réduire cette capacité. Nous évaluons également 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
Étape 3 : interprétation
Incorporation de l’expérience et des données spécifiques au transformateur
Obtenir des résultats d’analyse fiables est une chose ; les interpréter en est une autre. L’interprétation 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 : recommandations
Des conseils indépendants
Nous collaborons étroitement avec vous et vous fournissons des recommandations et directives. Celles-ci comprennent :
>Des actions spécifiques de maintenance ou de remplacement : déshydratation ou dégazage 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 supplémentaires à effectuer, etc.
Analyse des PCB
La législation européenne impose l’inventaire des PCB contenus dans les transformateurs. 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 refroidissement 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 incompatibilité 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. »
Olieanalyses > 7
Machines tournantes
Réduction de l’usure de l’équipement et optimisation
de la maintenance
Une analyse régulière des bains d’huile de vos machines détermine si la lubrification est toujours effi-
Centrale électrique E.ON - Vilvoorde
cace et si les équipements s’usent trop. Vous pouvez
Bruxelles (B)
ainsi planifier des actions de maintenance et vidanges
« Grâce à l’expérience de Laborelec dans l’interpréta-
d’huile optimales pour réduire l’usure.
tion des résultats d’analyses d’huile, un arrêt supplémentaire pour remplacer le bain d’huile a été évité. »
Service de condition monitoring
Les opérateurs de la centrale craignaient d’avoir fait
Nos experts analysent le bain d’huile de votre machine et
l’appoint d’huile lubrifiante d’une turbine à vapeur
vous informent de l’état de l’huile et de l’équipement.
avec une huile inappropriée. Ils voulaient savoir si
le bain d’huile répondait toujours aux exigences de
Quel équipement ?
qualité. Gunter Pauwels, responsable de la main-
Pour toutes les machines tournantes : turbines à vapeur et
tenance mécanique à la centrale électrique de Vil-
à gaz, pompes et autres éléments critiques d’un système
voorde : « Un programme spécifique d’analyse de
tels que transmissions, circuits hydrauliques et ventilateurs.
l’huile a révélé que seule la désémulsibilité (capacité
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.
8 < Olieanalyses
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. »
Analyse de l’huile lubrifiante
Fonctionnement
Comme pour les huiles isolantes, les analyses d’huile
lubrifiante comportent quatre étapes.
>Contamination de l’huile : nous mesurons le taux de pureté par comptage de particules, analyse des métaux et
filtration de l’huile, et identifions des tendances. Les par-
Étape 1 : prélèvement d’échantillons
ticules excédentaires peuvent résulter de la dégradation
Échantillons précis prélevés à un endroit ap-
ou de la contamination de l’huile, ce qui peut provoquer
proprié
une usure excessive de l’équipement.
Nous vous aidons à recueillir vos échantillons d’huile :
>Vous recevez des flacons gratuits pour les échantillons.
Étape 3 : interprétation
>Nous vous conseillons le meilleur endroit pour prélever
Évaluation de l’évolution des paramètres de
ces échantillons.
>Si nécessaire, nous vous aidons à faire le prélèvement.
l’huile
Nous contrôlons les paramètres mesurés de l’huile par
rapport aux valeurs initiales d’un nouveau bain d’huile ou
Étape 2 : tests d’huile
par rapport aux normes fixées par le fabricant et les guides
Test des paramètres de qualité essentiels
de maintenance internationaux. Notre expérience nous
Laborelec effectue toutes les analyses d’huile lubrifiante
permet d’évaluer correctement l’aspect critique de chaque
requises. Quelques exemples :
écart.
>Viscosité : si cette valeur est trop faible/élevée - par
exemple suite à l’ajout d’une huile inappropriée au bain
Étape 4 : recommandations
d’huile - la lubrification peut être insuffisante.
Encadrement de votre plan de maintenance
>Additifs : principalement des antioxydants dans des
Nous formulons, en étroite collaboration avec vous, des
huiles de turbines à vapeur et à gaz. Suite au vieillisse-
recommandations et directives de maintenance compre-
ment, cette valeur peut devenir trop faible et provoquer
nant :
de la boue ou une oxydation prématurée.
>La filtration, l’ajout ou le remplacement d’huile.
>Acidité : une valeur trop élevée peut indiquer la présence de produits d’oxydation dans le bain d’huile. Ceci
>Le remplacement de composants usés, de filtres ou de
granules de séchage.
peut provoquer de la corrosion, ainsi que l’apparition de
>Le choix d’un endroit optimal pour le prélèvement.
boues dans votre système.
>Des analyses supplémentaires ou plus fréquentes.
>Test MPC (Membrane Patch Colorimetry) : nous évaluons 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 raison 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.
Olieanalyses > 9
Services supplémentaires
Une réponse à tous vos besoins
Pour compléter notre offre standard, nous avons éga-
Pour qui ?
lement développé des services supplémentaires pour
Pour toute personne amenée à utiliser de l’huile isolante
transformateurs et machines tournantes.
ou lubrifiante.
Démantèlement des transformateurs
Comment ?
L’autopsie d’un transformateur démantelé améliore la
Prélèvement d’échantillons :
compréhension du vieillissement de vos autres transfor-
>Nous expliquons les caractéristiques d’un bon échan-
mateurs.
tillon et vous apprenons comment prélever des échantillons appropriés.
Quel équipement ?
> Vous mettez la théorie en pratique au travers d’exercices.
Pour un parc de transformateurs similaires fonctionnant
de façon comparable.
Comment ?
>Nous procédons à une inspection interne générale du
transformateur démantelé et découpons des échantillons du papier isolant pour une étude détaillée.
>Nous comparons l’état réel du papier avec un état normal pour le stade de vieillissement du transformateur.
>Nous optimisons le modèle de simulation du vieillissement de vos autres transformateurs.
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.
Avantages
Centrale nucléaire - Tihange (B)
Vous gérez plus précisément la maintenance des autres
Un défaut électrique détecté par le système de sur-
transformateurs.
veillance en ligne a entraîné le remplacement et le démantèlement d’un des six transformateurs élévateurs
Tests d’acceptation pour huile isolante
similaires à Tihange 1. « L’examen du transformateur
L’huile isolante doit répondre à certaines exigences
démantelé a révélé que son papier isolant était plus
avant d’être utilisée comme liquide isolant dans un
dégradé que prévu pour son âge, suite à des mesures
transformateur. Laborelec peut effectuer tous les
de furanes », explique Christian Delhaye, responsable
tests d’acceptation pour les producteurs d’huile ou
du programme de vieillissement des équipements
utilisateurs finaux.
électriques à Tihange. « Sur base des conclusions de
l’autopsie, Laborelec a ajusté le modèle de simulation
Formation
du vieillissement des autres transformateurs. Ceci a
Nous proposons des formations d’une journée pour accroître
abouti au remplacement d’un transformateur éléva-
vos connaissances sur divers aspects des analyses d’huile.
teur supplémentaire. »
10 < Olieanalyses
Pourquoi Laborelec ?
Près d’un demi-siècle d’expérience
Nos experts ont acquis une solide expérience des
huiles isolantes et lubrifiantes, ainsi que du compor-
Investissements dans la recherche
tement des transformateurs. Forts de notre longue
Vers une précision optimale
expérience des analyses d’huile, nous relevons le défi
Garantir la disponibilité des équipements devient
d’anticiper les exigences futures.
de plus en plus important. Nous avons donc pour
objectif d’optimiser en permanence nos méthodes
Connaissances internes
d’analyse existantes et de développer de nou-
>Expertise issue de nombreuses analyses d’huile (plus de
veaux systèmes d’interprétation. Voici certains de
2 500 transformateurs et 300 à 400 machines tournantes
nos projets de recherche récents :
par an).
>Empreintes : un contrôle de qualité périodique des
>Contacts fréquents avec les producteurs d’huile et fabricants de transformateurs.
>Vaste base de données.
huiles de transformateur existantes par GC-MS
permet d’dentifier les altérations des propriétés
et de la composition.
>Marqueurs alternatifs de vieillissement du pa-
Anticiper les exigences futures
pier : ceux-ci sont plus stables que les furanes
>Participation à des groupes de travail internationaux et
pour évaluer le vieillissement des transforma-
des commissions de normalisation en matière d’analyses d’huiles isolantes.
teurs.
>Soufre corrosif : recherche des actions correc-
>Membre du Comité électrotechnique belge (CEB).
trices et méthodes d’évaluation des risques les
> Participation au Comité électrotechnique international (CEI).
mieux adaptées.
>Membre actif de Cigré.
>Gaz dissous (en collaboration avec le consultant Dr. Michel Duval) : amélioration continue du
schéma d’interprétation pour AGD (aussi pour
les changeurs de prises en charge).
>Applicabilité des huiles biodégradables non minérales comme huiles isolantes dans les trans-
Services certifiés
>Nos analyses d’huile sont conformes aux procédures
CEI, ASTM et ISO.
>Nos prélèvements d’échantillons respectent scrupuleusement les exigences de sécurité QA et VCA.
>Plusieurs analyses sont accréditées selon la norme
ISO 17025.
ucle
formateurs.
>Recherche de nouvelles méthodes d’analyse
pour les lubrifiants. Laborelec a été l’un des premiers centres de recherche en Europe à introduire le test MPC.
>Combinaison des analyses d’huiles lubrifiantes
avec des mesures des vibrations et de la température.
Olieanalyses > 11
Five reasons for you to choose Laborelec
>One-stop centre for all of your energy-related needs
>50 years of experience
>Increased profitability of your installations
>Independent and confidential advice
>Internationally recognized and certified laboratory
The Technical Competence Centre
In energy processes and energy use
From innovation to operational assistance
Laborelec Belgium
Laborelec the Netherlands
Laborelec Germany
Rodestraat 125Amerikalaan 35Bromberger Strasse 39-41
1630 Linkebeek6199 AE Maastricht-Airport42281 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 15
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[email protected]
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Responsible editor: Bart Boesmans
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