Les transformateurs électriques sont des composants clés de tout système de distribution électrique, chargés de convertir la tension d’un niveau à un autre (de la production à l’utilisation). Les transformateurs pour la distribution MT/BT sont essentiellement de deux types : à huile et sous vide. Les transformateurs à huile sont constitués d’un boîtier métallique contenant de l’huile minérale, qui assure la fonction d’isolation électrique et de dissipation de la chaleur, tandis que les transformateurs sous vide peuvent être refroidis par air ou avoir des enroulements encapsulés dans de la résine.
SEA MARCONI est la première entreprise au monde à avoir développé un système de surveillance de l’état de santé des transformateurs en résine : Smart Nosy
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Comment sélectionner le bon type de transformateur ?
Le choix du transformateur approprié dépend de plusieurs facteurs :
Contexte d’utilisation
En raison du matériau isolant utilisé (résine vs huile), les transformateurs en résine sont particulièrement adaptés aux environnements présentant un risque élevé d’incendie ou de pollution, tels que les centres commerciaux, les hôpitaux, les industries chimiques et marines. Les transformateurs à huile sont préférés dans les applications à haute tension et dans les contextes stratégiques, même en extérieur, où une fiabilité et une durabilité à long terme sont nécessaires.
Tensions en jeu
Les transformateurs à huile atteignent des puissances plus élevées (production et transmission d’énergie), tandis que les transformateurs en résine sont utilisés jusqu’à des tensions de 36 kV pour des puissances de 30 MVA (distribution). Les transformateurs refroidis par air s’arrêtent généralement à 20 kV.
Contraintes logistiques
Grâce à leur poids réduit et à leurs dimensions compactes, les transformateurs en résine sont faciles à transporter et à installer, même dans des espaces confinés. Dans ces contextes, les transformateurs sous vide évitent la double manipulation du fluide isolant et de l’appareil. Les transformateurs à huile peuvent être installés en extérieur, tandis que les transformateurs en résine nécessitent une armoire ou des cellules pour les protéger des intempéries.
Coûts
Le coût de l’élément, avec la même puissance installée, est essentiellement comparable entre les deux technologies. En analysant le coût total sur le cycle de vie, il est souvent erroné de penser que les transformateurs à huile représentent une dépense plus élevée en raison des contrôles et de la maintenance, alors qu’avec une analyse plus approfondie, il convient de considérer que les transformateurs en résine nécessitent une maintenance constante de l’armoire les abritant, car un environnement “sale” affecte considérablement leur fonctionnement et par conséquent le taux de défaillance de l’élément. En parlant de coûts, il existe certainement des différences liées à l’installation et aux mesures de sécurité incendie obligatoires, qui sont considérablement plus strictes dans le cas des transformateurs à huile.
Durabilité
Ce domaine devient de plus en plus important dans l’adoption d’une solution technologique par rapport à une autre. Typiquement, les transformateurs en résine sont considérés comme un choix plus respectueux de l’environnement en raison de l’absence d’huile (un contaminant potentiel des eaux souterraines en cas de déversement) ; cependant, il convient de noter qu’il existe une alternative écologiquement durable, à savoir les fluides végétaux naturels (esters naturels). Les esters naturels sont presque entièrement biodégradables et, ayant un point d’éclair très élevé, constituent une réponse extraordinaire au risque d’incendie.
En élargissant le concept de durabilité au-delà des aspects environnementaux, nous devons mentionner la phase de fin de vie de l’élément. Nous pourrions dire que la phase d’élimination et de remplacement est plus simple pour les transformateurs en résine, qui ont cependant une durée de vie totale significativement plus courte par rapport aux transformateurs à huile.
Surveillance/Maintenabilité
C’est là que réside l’une des principales différences entre les deux types de transformateurs. Les transformateurs à huile permettent une surveillance par analyse du fluide en laboratoire et, pour les machines les plus importantes et stratégiques, il existe également des dispositifs capables de surveiller en ligne les paramètres clés. Ceux en résine ne nécessitent pas de maintenance, sauf l’armoire les abritant, et ne permettent pas de surveiller leur état de santé. L’absence de maintenance des transformateurs en résine est souvent perçue positivement en raison d’une réduction des coûts totaux d’exploitation. Cependant, si nous la connectons à un taux de défaillance plus élevé et à l’incapacité de surveiller leur état de santé, le principal point faible des transformateurs en résine émerge : l’absence de signaux d’alerte/ d’alarme qui peuvent améliorer l’efficacité dans la gestion de l’élément et la productivité.
Smart Nosy, surveiller la santé des transformateurs en résine est désormais possible
Après plus de 10 ans de recherche et développement, Sea Marconi a introduit une innovation absolue sur le marché : Smart Nosy, un service de diagnostic et de pronostic de l’état de santé des transformateurs en résine.
Smart Nosy est un service qui comprend un dispositif hautement innovant capable de “capturer l’odeur spécifique” émise par les transformateurs en résine lorsqu’ils présentent des défauts ou des anomalies. Ces odeurs, dues à des composés organiques volatils (COV), sont capturées par des cartouches spéciales qui sont analysées dans le laboratoire de Sea Marconi à l’aide de la spectrométrie de masse. Les résultats de l’analyse sont ensuite examinés avec les données en temps réel collectées par des capteurs positionnés à proximité du transformateur, définissant le cadre diagnostique du service.
Toutes ces informations peuvent être consultées sur une plateforme web dédiée qui représente un point de synthèse pour surveiller constamment les “paramètres vitaux” des transformateurs en cours d’examen.
