Surveillance des transformateurs dans le secteur des énergies renouvelables
Surveillance de l'état des transformateurs utilisés dans les applications éoliennes, solaires et de stockage d'énergie, combinant des données thermiques, d'isolation et d'état des transformateurs pour des environnements d'exploitation à distance et à charge variable.
Surveiller les principaux transformateurs élévateurs et autres équipements de transformation critiques sur les sites d'énergie renouvelable, où la charge, les conditions thermiques et l'accès pour la maintenance peuvent varier considérablement au fil du temps.
Pourquoi la visibilité de l'état des transformateurs est-elle importante dans le secteur des énergies renouvelables ?
Les transformateurs destinés aux énergies renouvelables peuvent être soumis à des variations fréquentes de charge et de conditions thermiques, en fonction des fluctuations de la production éolienne, solaire ou issue du stockage.
- ●Production d'électricité variable
- ●Changements répétés de charge
- ●Cycles thermiques
- ●Lieux isolés
- ●Postes électriques sans personnel
- ●Inspection de routine restreinte
- ●Changements opérationnels liés à la saison
- ●Transformateurs élévateurs de haute valeur
La surveillance en ligne permet aux opérateurs d'analyser l'évolution de l'état des transformateurs entre deux visites sur site et d'identifier les anomalies naissantes qui pourraient nécessiter une intervention de maintenance.
À lire également : Surveillance des transformateurs de puissance · Surveillance des transformateurs de sous-stations
Quels paramètres faut-il surveiller sur les transformateurs destinés aux énergies renouvelables ?
- ●Conditions thermiques — température des points chauds des enroulements, température de l’huile en surface, variations de température liées à la charge, réponse du système de refroidissement.
- ●État intérieur — l’évolution des gaz dissous, l’activité de décharges partielles, l’état de l’isolation.
- ●Composants essentiels — état des bagues, état du transformateur à tension variable en ligne (OLTC), le cas échéant.
- ●État de l'huile et des systèmes auxiliaires — la température de l'huile, le niveau d'huile, la pression et, le cas échéant, l'état du système de refroidissement.
Les fonctions de surveillance doivent tenir compte du type de transformateur, de la configuration du site, du profil de charge, du niveau de criticité de l'équipement et des instruments de mesure existants.
Surveiller la réponse thermique des transformateurs en cas de production variable d'énergies renouvelables
- ●Changements de charge rapides ou répétés
- ●Cycles quotidiens de production d'énergie solaire
- ●Évolution de la production éolienne
- ●Cycles répétés de chauffage et de refroidissement
- ●Différences persistantes au niveau des points chauds
- ●Réponse du système de refroidissement
L'analyse des tendances de température s'avère plus utile lorsque le comportement thermique des transformateurs est évalué en tenant compte à la fois de la charge d'exploitation réelle et de l'évolution des conditions de production d'énergie renouvelable.
À lire également : Surveillance des points chauds dans les enroulements des transformateurs · Surveillance de la température des transformateurs
Surveillance du transformateur élévateur principal dans les centrales éoliennes et solaires
Les centrales renouvelables à grande échelle s'appuient généralement sur des transformateurs élévateurs essentiels, situés entre les installations de production et le point de raccordement au réseau.
- ●Température au point chaud de l'enroulement
- ●Température de l'huile du transformateur
- ●DGA
- ●Décharge partielle
- ●État des bagues
- ●Performances de refroidissement
- ●OLTC, le cas échéant
Pour les transformateurs principaux de grande valeur, la combinaison des données thermiques avec les signaux relatifs à l'état de l'isolation et de l'huile permet d'obtenir une vision plus complète de leur état.
Risques liés aux transformateurs utilisés dans le secteur des énergies renouvelables et méthodes de surveillance
| Conditions de fonctionnement | Problème éventuel | Suivi pertinent |
|---|---|---|
| Température élevée et répétée au niveau de l'enroulement | Peut indiquer une contrainte thermique | Surveillance de la température / des points chauds |
| Cycles thermiques fréquents | Peut contribuer à des contraintes thermiques répétées | Suivi de l'évolution des températures |
| Évolution anormale des gaz dissous | Peut aider à détecter une anomalie thermique ou électrique interne en cours de développement | DGA |
| Augmentation des décharges partielles | Cela peut indiquer l'apparition d'un problème d'isolation | Suivi de la maladie de Parkinson |
| Changement d'état de la douille | Permet d'évaluer la détérioration de l'isolation des traversées | Surveillance des bagues |
| Niveau ou pression d'huile anormal(e) | Permet d'évaluer l'état du circuit d'huile | Surveillance du niveau et de la pression d'huile |
| Performances insuffisantes du système de refroidissement | Peut réduire la dissipation thermique | Surveillance de la température et du refroidissement |
Les signes individuels permettent d'évaluer l'état de santé ; ils doivent être interprétés dans leur ensemble plutôt que comme un diagnostic à part entière.
Comment choisir un système de surveillance des transformateurs pour un site d'énergie renouvelable
Identifier les équipements de transformation essentiels
Faites la distinction entre le transformateur élévateur principal, les transformateurs de collecteur, les transformateurs de sous-station et les transformateurs auxiliaires.
Consulter le profil d'exploitation
Il convient de prendre en compte la variation de la charge, les profils de production quotidiens et saisonniers, les conditions sur les sites éloignés, le fonctionnement sans surveillance et l'importance stratégique des transformateurs.
Examen des équipements existants
Vérifiez les équipements déjà installés : capteurs de température, WTI/OTI, DGA, PD, surveillance des traversées isolantes et système de télésurveillance existant.
Sélectionnez les fonctions de surveillance requises
Configurer les fonctions de surveillance en fonction de la valeur des actifs, des risques et des exigences en matière d'exploitation et de maintenance à distance.
Tous les transformateurs d'un site dédié aux énergies renouvelables ne nécessitent pas le même niveau de surveillance. Les transformateurs principaux critiques et les installations situées à distance peuvent justifier une surveillance en ligne plus complète de leur état.
Surveillance de la température des enroulements à fibre optique pour les transformateurs élévateurs critiques
- ●Mesure des points chauds par enroulement direct — mesurer la température réelle à certains emplacements des enroulements.
- ●Isolation électrique — adapté aux environnements d'isolation des transformateurs haute tension.
- ●Immunité aux interférences électromagnétiques — La détection optique permet de mesurer la température dans des environnements soumis à de forts champs électromagnétiques.
- ●Surveillance multipoint — comparer l'évolution de la température entre les différentes phases et à certains emplacements des enroulements.
- ●Planification des nouveaux transformateurs — L'emplacement des capteurs intégrés et le tracé des fibres optiques peuvent être planifiés dès la phase de fabrication du transformateur.
Produit : Système de mesure de température par fibre optique pour transformateur à bain d'huile
Surveillance à distance des transformateurs pour les sites d'énergie renouvelable décentralisés
Les installations d'énergie renouvelable peuvent être réparties sur des sites isolés ou sans personnel.
- ●Visibilité centralisée des alarmes
- ●Évolution historique des conditions
- ●Dépendance réduite vis-à-vis des inspections fréquentes sur site
- ●Analyse de plusieurs installations de transformateurs
- ●Planification de la maintenance à distance
- ●Comparaison des conditions d'exploitation entre les différents sites
L'intégration finale dépend des équipements déjà présents sur le site et des interfaces système disponibles. À ce sujet : Surveillance des transformateurs de sous-stations.
Signaux d'état supplémentaires pour les transformateurs critiques destinés aux énergies renouvelables
Analyse des gaz dissous
Permet d'évaluer l'apparition d'anomalies thermiques et électriques dans les transformateurs à huile.
Surveillance des décharges partielles
Fournit des informations sur l'état de l'isolation en ce qui concerne l'apparition d'une activité de décharge.
Surveillance des bagues
Permet de suivre l'évolution de l'état des traversées de transformateurs haute tension critiques.
Surveillance des composants des circuits d'huile et des transformateurs
Suivi OLTC
Surveiller les conditions de fonctionnement du changeur de prises lorsque le transformateur est équipé d’un OLTC.
Surveillance des transformateurs dans les applications liées aux énergies renouvelables
Énergie éolienne
- ●Sortie variable
- ●Sites distants
- ●Principaux transformateurs élévateurs de tension
- ●Systèmes de collecte
- ●Tendances thermiques
Énergie solaire
- ●Cycles de charge quotidiens
- ●Charge élevée des transformateurs pendant la journée
- ●Principaux transformateurs élévateurs de tension
- ●Postes de transformation isolés
- ●Surveillance centralisée
Stockage d'énergie
- ●Bidirectionnel / profils de fonctionnement variables
- ●Changements répétés de charge
- ●État thermique du transformateur
- ●Surveillance à distance
Pourquoi les clients du secteur des énergies renouvelables choisissent INNO
- ●Gamme de solutions de surveillance des transformateurs — options de surveillance de la température, de l'analyse des gaz de décharge (DGA), des décharges partielles, des traversées, du transformateur à transformateur en ligne (OLTC) et du circuit d'huile.
- ●Expertise en matière de température des fibres optiques — options de mesure directe des points chauds d’enroulement pour les applications thermiques critiques des transformateurs.
- ●Configuration flexible de la surveillance — Les fonctions de surveillance peuvent être choisies en fonction du type de transformateur, des exigences du site et des équipements existants.
- ●Assistance pour les projets à distance et de modernisation — L'architecture de surveillance peut être conçue autour de nouveaux transformateurs ou d'installations d'énergie renouvelable existantes, en fonction des capteurs et des interfaces disponibles.
Nouveau projet d'énergie renouvelable ou modernisation d'un site existant ?
Nouveau projet
- ●Planifier les points de détection du transformateur
- ●Sélectionnez les fonctions de surveillance requises
- ●Envisager l'intégration d'un capteur de température dans l'enroulement
- ●Mettre en place une surveillance à distance
- ●Interfaces du système de coordonnées
Rénovation d'un site existant
- ●Passer en revue les capteurs de température existants
- ●Passer en revue les dispositifs de surveillance existants
- ●Ajouter une surveillance du DGA, du PD et des traversées lorsque cela est nécessaire
- ●Mise à niveau du système d'acquisition de données
- ●Intégrer aux systèmes existants du site lorsque cela est possible
L'installation de nouveaux capteurs à fibre optique directement à l'intérieur d'un enroulement de transformateur existant dépend de la conception du transformateur et de son accessibilité.
Produits recommandés pour la surveillance des transformateurs dans le secteur des énergies renouvelables
Options pratiques de surveillance pour les principaux transformateurs élévateurs et autres équipements critiques liés aux énergies renouvelables.
Système de mesure de température par fibre optique pour transformateur à bain d'huile
Un système complet à fibre optique permettant la mesure directe de la température des points chauds au niveau des enroulements sur les transformateurs élévateurs critiques.
Système multicanal de mesure et de surveillance de la température par fibre optique
Permet de surveiller simultanément plusieurs emplacements d'enroulements et plusieurs phases, ce qui convient particulièrement aux transformateurs principaux critiques.
Capteur de température à fibre optique pour la surveillance des points chauds des enroulements de transformateurs
L'élément capteur est placé à certains emplacements de l'enroulement afin de fournir des données directes sur la température des points chauds.
Système de surveillance DGA (analyse des gaz dissous) en ligne pour l'huile de transformateur
Ajoute des informations sur l'état chimique, en plus des données de température, concernant les transformateurs essentiels aux énergies renouvelables.
Système de surveillance en ligne des décharges partielles des transformateurs
Surveillance continue de l'activité de décharge comme signal complémentaire indiquant l'état de l'isolation.
Système de surveillance des traversées de transformateur
Surveille l'évolution de l'état des traversées de transformateurs haute tension critiques.
Applications connexes des transformateurs
Surveillance des transformateurs de puissance
Surveillance complète de l'état des transformateurs critiques de grande valeur.
Surveillance des transformateurs de puissance →
Surveillance des transformateurs à huile
Informations relatives à la protection contre les surintensités (PD), à la protection contre les surintensités différentielle (DGA), aux douilles et aux caractéristiques thermiques pour l'évaluation des transformateurs à huile.
Surveillance des transformateurs à huile →Surveillance des points chauds dans les enroulements des transformateurs
Mesure directe des contraintes thermiques sous charge réelle d'exploitation.
Surveillance des points chauds des enroulements →
Surveillance des transformateurs de sous-stations
Surveillance de l'état des transformateurs des postes électriques, y compris sur les sites éloignés et sans personnel.
Surveillance des transformateurs de sous-station →Solutions de surveillance associées
Surveillance de la température par fibre optique
Voir la solution →Surveillance de la température des transformateurs
Voir la solution →Surveillance des transformateurs
Voir la solution →Analyse des gaz dissous
Voir la solution →Surveillance des décharges partielles
Voir la solution →Surveillance des douilles et des transformateurs à tension variable en ligne (OLTC)
Surveillance des bagues → Suivi OLTC →Applications connexes dans le secteur de l'énergie
Quelles informations nous aident à recommander une configuration de surveillance des énergies renouvelables ?
Informations sur le site
- ●Énergie éolienne / solaire / stockage d'énergie
- ●Échelle du site
- ●Nombre de transformateurs
- ●Fonctionnement à distance / avec intervention humaine
Informations sur le transformateur
- ●Type de transformateur
- ●Puissance nominale
- ●Tension
- ●Système de refroidissement
Exigences en matière de surveillance
- ●Paramètres obligatoires
- ●Capteurs existants
- ●Dispositifs de surveillance existants
- ●Exigence relative à la surveillance à distance
- ●Nouveau projet / modernisation
Foire aux questions
Quels transformateurs faut-il surveiller dans une centrale d'énergie renouvelable ?
Parmi les priorités habituelles figurent le transformateur élévateur principal, les transformateurs de collecteur et les transformateurs de sous-station, le niveau de surveillance étant défini en fonction de la criticité des équipements.
Pourquoi la surveillance de la température des transformateurs est-elle importante dans les centrales éoliennes et solaires ?
La production éolienne et solaire varie fréquemment, et cette variabilité entraîne des fluctuations de la charge et du comportement thermique des transformateurs, que la surveillance de la température permet de suivre au fil du temps.
Dans quelle mesure la production variable d'énergie renouvelable influe-t-elle sur la température des transformateurs ?
La variation de la production d'électricité entraîne une variation de la charge du transformateur, ce qui a une incidence sur la température des enroulements et de l'huile, ainsi que sur le comportement du système de refroidissement.
Peut-on mesurer directement la température aux points chauds de l'enroulement ?
Oui — des capteurs de température à fibre optique peuvent être placés à certains endroits des enroulements afin de permettre une mesure directe ; cela est plus facile à réaliser si cette installation est prévue dès la fabrication du transformateur.
Pourquoi utiliser des capteurs de température à fibre optique dans les transformateurs destinés aux énergies renouvelables ?
La détection par fibre optique offre une isolation électrique et une immunité aux interférences électromagnétiques, ce qui la rend adaptée aux environnements de transformateurs haute tension et aux emplacements situés à proximité d'équipements électroniques de puissance.
Peut-on utiliser conjointement la surveillance DGA et celle des décharges partielles ?
Oui — elles apportent des indications complémentaires d'ordre chimique et électrique et sont souvent utilisées conjointement sur les transformateurs essentiels destinés aux énergies renouvelables.
Les transformateurs destinés aux énergies renouvelables peuvent-ils être surveillés à distance ?
Oui — les capteurs de surveillance de l'état des transformateurs peuvent être connectés, via des dispositifs de surveillance locaux et une passerelle, à un système SCADA ou à un centre de télésurveillance, en fonction des interfaces système disponibles sur le site.
Est-il possible d'équiper les sites de transformateurs éoliens ou solaires existants d'un système de surveillance en ligne ?
Dans de nombreux cas, oui, bien que la configuration possible dépende de la conception du transformateur, de l'instrumentation existante et des points d'installation accessibles.
Surveiller les transformateurs essentiels destinés aux énergies renouvelables, du site jusqu'au centre de contrôle
Envoyez-nous votre dossier relatif aux énergies renouvelables, les informations concernant vos transformateurs, leur profil d'exploitation et les équipements de surveillance existants. Nous pouvons vous aider à évaluer les fonctions de surveillance de la température et de l'état les mieux adaptées à vos transformateurs critiques.
