How can we extend the service life of a transformer or a fleet of transformers?

The continuous escalation in energy demand does not parallel the pace of energy infrastructure development. Consequently, the necessity for alternatives beyond mere repair and replacement of critical equipment within the power grid is a critical consideration for asset managers and strategy planners striving for optimized equipment utilization. In power transformers, the cellulosic paper employed in insulation systems is an organic polymer, and its aging (degradation) is an irreversible process. The end-of-life of a transformer is characterized by the estimated degree of polymerization (DP) of the paper. When the DP-value approaches two hundred (200), the paper insulation is deemed to be at or nearing its end of life. Transformer testing, monitoring, and diagnostics have advanced significantly over the past decades, transitioning maintenance operations from time-based to condition-based and risk-based maintenance. Considering this transition, the decision-making process involves a comprehensive technical analysis based on field testing data, integrated with financial rules and economic analysis, to formulate and implement an effective transformer life extension strategy. As delineated in CIGRE TB 887, “life extension is defined as a series of major interventions on a transformer, beyond “normal” maintenance, and repair, to rectify its issues, restore its condition, and defer a predicted end of functional, economic, or reliable life. This approach is applicable to, but not limited to, aged transformers with or without defects or faults, whether functional or failed.” The methods of life extension range from oil treatment processes, active part drying processes and re-clamping, restoration of sealings, rust treatment, change and upgrade of components such as bushings, tap-changer, internal connections, cooling, oil preservation system, accessories, and refilling with alternative liquids up to complete refurbishment including the replacement of the windings. MTIC is a software solution available today to assess the condition of a transformer and a fleet of transformers, covering fundamental and advanced diagnostics. It helps asset managers and operations staff determine specific asset management actions derived from reliable testing data, expert diagnostics, including operational constraints, expected levels of reliability, and risks.

What is the right approach to assess the condition of a transformer or a transformer fleet?

A comprehensive assessment of a power transformer involves extensive electrical and dielectric testing, along with the analysis of relevant data such as operational and maintenance history, including commissioning data. This information later evaluated by experts based on pertinent standards and specialized knowledge. In the field, asset managers often oversee a large fleet of transformers and face the challenge of identifying those requiring immediate attention.The effectiveness of condition assessment is related to the understanding of transformer failure modes. Good understanding of transformer failure modes allows for better identification of defective components and sub-components in the transformer, which is the primary objective of condition assessment. Accurate condition assessment enables appropriate responses. Screen the fleet before diving into deep waters of data. This provides a clear visualization of transformers with a higher risk of failure, facilitating further testing and assessment before making major asset management decisions such as repair, refurbishment, or replacement. Transformer operators increasingly demand more intelligence and usability in programs that support human decision-making. In this regard, MTIC features intelligent analysis using Computational Intelligence (CI) and data storage, serving as a direct source of information for maintenance and operations staff, and asset managers. Transformers in critical condition benefit from the expert analysis developed in MTIC. Operations staff act upon bad or suspected erroneous test results or extreme observations. This initiative-taking approach identifies and diagnoses active deficiencies in power transformers, providing asset owners with reliable insights into the true and immediate condition of a transformer or a fleet of transformers.

How can I continue to maintain the same level of reliability when I have more assets than I have resources to maintain?

The answer is Asset Performance Management; the ability to decide not just which assets must be maintained in a shorter time period, but which assets can be maintained over a much longer time period without significant increased risk of failure. APM gives us the ability to move from antiquated Time-Based Maintenance strategies to Condition or even Condition/Risk Based strategies, allowing us to spend our O&M dollar where it is needed most.

Why do we need Asset Performance Management?

According to data from the EIA, annual spending by major utilities to produce and deliver electricity increased 12% from 2003 to 2023, according to financial reports to the Federal Energy Regulatory Commission (FERC), with Capital spending nearly tripling over the same period.The challenge is to maintain an ever-increasing grid with an O&M budget that has not increased at a level commensurate with the increase in the number of assets to be maintained. Therefore, it becomes imperative to optimise O&M expenditures in order maintain an acceptable level of reliability within budget and resource constraints.

Megger Transformer Intelligence Centre

L'interprétation des données et l'analyse prédictive offrent des informations sur l'état des transformateurs pour que vous appliquiez des solutions visant à encourager la fiabilité, améliorer les performances et prolonger la durée de vie des équipements.

Avec le Megger Transformer Intelligence Center, vous prenez des décisions avisées quant à l'état et aux performances de vos précieux transformateurs. Il s'agit d'une solution logicielle qui vous offre un accès instantané à l'expertise combinée de Megger (un des leaders de l'industrie pour ce qui est des tests et du diagnostic des transformateurs), d'AVO Diagnostics (une autorité reconnue dans le domaine du diagnostic en laboratoire) et d'IPS-ENERGY (spécialiste respecté des solutions de gestion des performances des équipements).

Ce logiciel intelligent fournit des données claires et exploitables qui vous aident à prévenir les pannes, à minimiser les temps d'arrêt, à optimiser la maintenance, à réduire les coûts et à mettre en œuvre la gestion des performances des équipements (APM).

Pour contacter un expert

Tout voir Test et surveillance des transformateurs de puissance Megger Transformer Intelligence Centre DGA surveillance Systèmes multifonctions de test de transformateurs Tests de l'isolation des transformateurs Tests des huiles isolantes Tests de résistance des transformateurs Impédance de court-circuit des transformateurs Mesure du rapport du nombre de spires des transformateurs Réponse en fréquence des transformateurs

Prenez des décisions avisées

Le Megger Transformer Intelligence Center traite les données de test de votre transformateur et, grâce à son expertise intégrée qui repose sur des années d'expérience pratique, les convertit en observations, recommandations et informations fiables qui vous guident dans vos décisions, pour que vous puissiez agir au bon moment et au bon endroit.

Visualisez et justifiez vos investissements

Les résultats se présentent sous la forme de tableaux de bord intuitifs qui donnent une vue d'ensemble complète mais succincte, parfaite pour justifier les décisions d'investissement. Et si vous avez besoin de plus de détails, vous pouvez facilement explorer les sources des données. Des rapports standard et personnalisés sont également pris en charge pour que vous puissiez disposer de la documentation appropriée à tout moment pour étayer vos décisions.

Optimisez la gestion des équipements

Prise en charge exhaustive pour une implémentation complète de la gestion des performances des équipements (APM), mais si vous n'êtes pas tout à fait prêt à passer à cette étape, vous pouvez facilement commencer par des diagnostics simples mais instructifs des transformateurs. La gestion complète de la performance des équipements est un outil précieux, et l'approche étape par étape qui est offerte permet une mise en œuvre étonnamment facile.

Prolongez la vie des équipements

Vos transformateurs sont-ils complètement chargés ou surchargés ? Doivent-ils être déclassés pour tenir compte du vieillissement ? Sont-ils entretenus correctement de manière rentable ? Les transformateurs sont des équipements coûteux. En prolongeant leur durée de vie sans compromettre leur fiabilité, vous réduisez les contraintes sur vos budgets d'investissement ainsi que les interruptions qui sont inévitablement associées au remplacement des transformateurs.

Une tranquillité d'esprit totale

Vous pouvez vous détendre en sachant que vos transformateurs sont bien entretenus et qu'ils ne présentent aucun signe de problèmes potentiels. Le logiciel fournit même des informations prédictives pour vous donner un aperçu de l'avenir. Savoir, ce n'est pas seulement pouvoir, c'est aussi un gage de confiance. Vous pouvez être tranquille : le travail sera bien fait.

Collaborez à grande échelle

Une grande flotte de transformateurs ? Plusieurs sites ? Un grand nombre d'ingénieurs ? Avec un accès multi-utilisateurs et des installations d'analyse de flotte complètes, cette solution permet des prises de décision à l'échelle de toute l'organisation. Quelle que soit la taille de votre flotte de transformateurs et sa répartition géographique, restez informé et gardez le contrôle grâce à des analyses détaillées et des informations fiables à portée de main.

Configuration simple

Les opérateurs seront prêts en un rien de temps grâce à des alarmes, des messages et des visualisations faciles à utiliser et à configurer. Flexible et évolutif, notre système peut s'adapter à votre environnement et à vos équipements en toute simplicité grâce à un grand choix de modèles standardisés. Intégrez notre logiciel à votre système d'entreprise existant pour obtenir les analyses les plus pertinentes et les plus productives qui soient.

FAQ / Foire aux questions

Comment prolonger la durée de vie d'un transformateur ou d'une flotte de transformateurs ?

L'augmentation continue de la demande énergétique ne correspond pas au rythme de développement des infrastructures énergétiques. Pour les gestionnaires d'équipements et les planificateurs de stratégie qui cherchent à optimiser leur utilisation, il est donc essentiel de trouver des alternatives au-delà de la simple réparation et du remplacement des équipements critiques au sein du réseau électrique.

Dans les transformateurs de puissance, le papier cellulosique utilisé dans les systèmes d'isolation est un polymère organique, et son vieillissement (dégradation) est un processus irréversible. La fin de vie d'un transformateur est caractérisée par le degré estimé de polymérisation (DP) de ce papier. Lorsque la valeur DP s'approche de deux cents (200), l'isolation en papier est considérée comme étant en fin de vie ou proche de celle-ci.

Les tests, la surveillance et les diagnostics des transformateurs ont considérablement évolué au cours des dernières décennies, ce qui a permis aux opérations de maintenance basées sur le temps de céder la place à une maintenance basée sur l'état et les risques. Dans le cadre de cette transition, le processus de prise de décision consiste désormais en une analyse technique complète basée sur des données extraites de tests réalisés sur le terrain et à laquelle on applique des règles financières et une analyse économique afin de définir et de mettre en œuvre une stratégie de prolongation efficace de la durée de vie des transformateurs.

Comme indiqué dans le document CIGRE TB 887, « la prolongation de la durée de vie se définit par une série d'interventions majeures sur un transformateur, au-delà de la maintenance « normale » et de la réparation, afin de corriger ses problèmes, restaurer son état et reporter à plus tard sa fin de vie fonctionnelle, économique ou de fiabilité telle qu'elle a été prédite. Cette approche s'applique, sans s'y limiter, aux anciens transformateurs avec ou sans défauts ou défaillances, qu'ils soient opérationnels ou non. »

Les méthodes de prolongation de la durée de vie incluent des processus de traitement de l'huile, des processus de séchage actif des pièces et de resserrage, la restauration des joints, le traitement de la rouille, le remplacement et la mise à niveau de composants tels que des bagues, des changeurs de prise, des connexions internes, le refroidissement, le système de conservation de l'huile, des accessoires et le remplissage avec des liquides alternatifs. Elles peuvent aussi aller jusqu'à la remise à neuf complète, avec remplacement des enroulements.

MTIC est une solution logicielle désormais disponible pour évaluer l'état d'un transformateur et d'une flotte de transformateurs, offrant des diagnostics fondamentaux et avancés. Elle aide les gestionnaires d'équipements et le personnel chargé d'exploitation à définir des actions spécifiques de gestion des équipements sur la base de données de test fiables et de diagnostics avancés tenant compte des contraintes opérationnelles, des niveaux de fiabilité attendus et des risques.

Quelle est la bonne approche pour évaluer l'état d'un transformateur ou d'une flotte de transformateurs ?

L'évaluation complète d'un transformateur de puissance implique des tests électriques et diélectriques approfondis ainsi que l'analyse de données pertinentes telles que l'historique de fonctionnement et de maintenance et les données de mise en service. Ces informations sont ensuite évaluées par des experts sur la base de normes pertinentes et de connaissances spécialisées. Sur le terrain, les gestionnaires d'équipement supervisent souvent une grande flotte de transformateurs et sont confrontés au défi d'identifier ceux qui nécessitent une attention immédiate.

L'efficacité de l'évaluation de l'état dépend de la bonne compréhension des modes de défaillance du transformateur. Comprendre les modes de défaillance du transformateur permet une meilleure identification des composants et sous-composants défectueux dans le transformateur, ce qui est le principal objectif de l'évaluation de l'état. Une évaluation précise de l'état permet d'apporter des réponses appropriées.

Avant de plonger dans un abîme de données, réalisez un dépistage de la flotte. Cela permettra de visualiser clairement les transformateurs présentant un risque de défaillance plus élevé et facilitera la réalisation d'autres tests et évaluations avant de prendre des décisions importantes en matière de gestion des équipements, telles que la réparation, la remise à neuf ou le remplacement.

Les opérateurs de transformateurs exigent de plus en plus d'intelligence et de facilité d'utilisation dans les programmes pour soutenir la prise de décision humaine. À cet égard, MTIC propose une analyse intelligente basée sur l'intelligence informatique (CI) et sur le stockage des données, servant de source directe d'informations pour le personnel de maintenance et d'exploitation, ainsi que pour les gestionnaires d'équipements. Les transformateurs se trouvant en état critique tirent profit de l'analyse avancée développée dans MTIC. Le personnel chargé d'exploitation agit en cas de mauvais résultats aux tests, de résultats présumés erronés, ou encore d'observations de situations extrêmes. Cette approche basée sur la prise d'initiatives permet d'identifier et de diagnostiquer des défaillances actives dans les transformateurs de puissance, fournissant aux propriétaires des équipements des informations fiables concernant l'état réel et immédiat d'un transformateur ou d'une flotte de transformateurs.

Comment puis-je maintenir le même niveau de fiabilité lorsque j'ai plus d'équipements que de ressources pour les entretenir ?

La réponse est la gestion des performances des équipements (APM) : c'est la capacité à décider non seulement des équipements à entretenir dans un laps de temps plus court, mais aussi des équipements à entretenir à plus long terme sans risque accru de défaillance.

Grâce à l'APM, nous passons de stratégies de maintenance obsolètes basées sur le temps à des stratégies basées sur l'état, voire sur l'état et le risque, ce qui nous permet de dépenser notre budget d'exploitation et de maintenance là où il est le plus utile.

Pourquoi avons-nous besoin d'une gestion des performances des équipements ?

Selon les données de l'EIA, les dépenses annuelles des principaux services publics pour produire et livrer de l'électricité ont augmenté de 12 % entre 2003 et 2023, selon les rapports financiers de la Federal Energy Regulatory Commission (FERC), les dépenses d'investissement ayant presque triplé sur la même période.

Le défi consiste à entretenir un réseau en constante augmentation avec un budget d'exploitation et de maintenance qui n'augmente pas aussi vite que le nombre d'équipements à entretenir. Il devient donc impératif d'optimiser les dépenses d'exploitation et de maintenance afin de préserver un niveau de fiabilité acceptable dans le respect des contraintes budgétaires et de ressources.