ANALYSES D'HUILE
Transcript of ANALYSES D'HUILE
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
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