Les tests à 1 Hz en action : applications en situation réelle
Dans nos articles précédents, nous avons abordé les principes scientifiques des tests à 1 Hz et leur application sur divers types d'équipements haute tension (HT).
Examinons maintenant des cas concrets dans lesquels cette technologie a joué un rôle déterminant. Ces applications montrent comment les tests à 1 Hz modifient l'évaluation de l'isolation et améliorent les procédures d'entretien sur le terrain.
L'expérience sur le terrain est essentielle pour valider les évolutions technologiques, et les tests à 1 Hz ne font pas exception à la règle.
Les études de cas suivantes montrent comment cette méthode a permis de recueillir des informations cruciales que les tests traditionnels de facteur de dissipation de la fréquence de ligne (LF DF) n'auraient pas permis d'obtenir.
Nous analyserons trois scénarios différents pour lesquels les tests à 1 Hz se sont avérés pertinents.
Mise en service de nouvelles traversées RIP 69 kV
Lors de la mise en service de nouvelles traversées en papier imprégné de résine (RIP) 69 kV, une série de tests a été réalisée avant la mise sous tension afin de s'assurer de leur bon fonctionnement.
Les tests LF DF ont été effectués à 3 °C, et les résultats ont d'abord semblé se situer dans les limites acceptables selon les directives du CIGRE pour les nouvelles traversées RIP.
Cependant, une divergence surprenante est apparue lorsque des tests à 1 Hz ont été appliqués avec un DELTA4000, ainsi qu'une correction individuelle de la température (ITC) pour normaliser les résultats à 20 °C. Deux traversées (Y1 et Y3) ont présenté des valeurs DF à 1 Hz nettement plus élevées que la troisième (Y2).
En discutant de ces résultats avec l'équipe de mise en service, il est apparu que les traversées Y avaient été mal placées pendant le transport et que de l'eau avait été détectée dans leur emballage de protection.
Cette information, combinée aux résultats des tests à 1 Hz, a entraîné le renvoi des traversées pour inspection, réparation et séchage.
Cette étude de cas démontre que les tests à 1 Hz peuvent déceler des problèmes d'isolation que les tests LF DF traditionnels risquent de ne pas détecter, en particulier pour les nouveaux équipements qui ne devraient pas présenter de problèmes.
Nouveau transformateur – 16 MVA 138 kV avec humidité élevée
Un nouveau transformateur 16 MVA 138 kV a été testé après l'assemblage et avant la mise sous tension. Il est essentiel de s'assurer de la siccité de l'isolation solide pour garantir la longévité et la fiabilité du transformateur.
Les valeurs LF DF, corrigées à 20 °C à l'aide de l'ITC, se sont révélées très bonnes. Cependant, les résultats DF à 1 Hz n'ont pas mené à la même conclusion. Tout en restant dans la « bonne » plage, les valeurs étaient plus élevées que prévu pour un transformateur neuf.
Les tests de réponse en fréquence diélectrique (DFR) à spectre complet ont confirmé la présence de 1,6 % d'humidité dans l'isolation solide, dépassant de loin le niveau acceptable de 10 ppm (0,001 %) indiqué dans la norme IEEE. C57.106.
Une analyse ultérieure de l'huile a corroboré les résultats des tests à 1 Hz et DFR, confirmant des niveaux d'humidité élevés.
Cette étude de cas met en évidence la sensibilité des tests à 1 Hz en matière de détection des problèmes d'humidité dans les nouveaux équipements.
Ces tests ont permis d'identifier la nécessité d'appliquer des procédures de séchage avant la mise sous tension, ce qui peut prolonger la durée de vie du transformateur.
Transformateur de tension capacitif (TTC) THT – 765 kV
Au cours de l'entretien de routine d'un poste 765 kV, une petite tache d'huile a été observée sur la surface d'une pile C1-1 d'un TTC de phase B.
Les résultats LF DF pour ce TTC étaient plus élevés que ceux des unités sœurs, sans toutefois être alarmants. Sur la base des seuls résultats LF DF, aucune mesure supplémentaire n'aurait été prise.
Cependant, les tests DF à 1 Hz ont clairement indiqué une dégradation importante de l'isolation dans la pile C1-1.
Sur la base des résultats à 1 Hz, l'unité a été retirée de l'exploitation pour être examinée. Lors du démontage, une perforation a été trouvée dans la pile C1-1, provoquant une fuite d'huile.
Sans les informations fournies par les tests à 1 Hz, ce problème aurait pu évoluer vers une défaillance critique, susceptible d'affecter les équipements adjacents, l'environnement et la sécurité du personnel.
Avantages des tests à 1 Hz
Ces applications mettent en évidence plusieurs thèmes communs :
- Sensibilité accrue : dans toutes les études de cas, les tests à 1 Hz ont permis de détecter des problèmes qui n'avaient pas été signalés ou qui n'avaient pas été clairement identifiés par les seuls tests LF DF.
- Détection précoce : de l'humidité dans un nouveau transformateur à la dégradation d'un TTC, les tests à 1 Hz ont permis une identification précoce des problèmes, permettant un entretien proactif.
- Évaluation complète : lorsqu'ils sont utilisés avec les tests LF DF et d'autres outils de diagnostic, les tests à 1 Hz fournissent une image plus complète de l'état de l'isolation.
- Réduction des coûts : en identifiant les problèmes à un stade précoce, les tests à 1 Hz contribuent à prévenir les défaillances coûteuses et à prolonger la durée de vie des équipements, ce qui permet de réaliser d'importantes économies en termes de coûts de remplacement et de temps d'arrêt.
Conclusion
Ces exemples en situation réelle démontrent l'importance de l'intégration des tests à 1 Hz dans les routines d'entretien régulières pour les équipements HT.
En permettant une détection plus précoce et plus sensible des problèmes d'isolation, cette technique aide les gestionnaires d'équipements et les équipes d'entretien à prendre des décisions éclairées, ce qui permet de prolonger la durée de vie des équipements et de prévenir des pannes coûteuses.
Les technologies telles que les tests à 1 Hz deviennent toujours importantes à mesure que nous dépendons de plus en plus de nos infrastructures électriques.
Elles nous permettent de passer d'un entretien réactif à une gestion proactive des équipements, améliorant ainsi la fiabilité et la longévité de nos systèmes électriques.
L'avenir de l'évaluation de l'isolation est prometteur, les tests à 1 Hz conduisant à des procédures d'entretien plus précises, plus fiables et plus efficaces.
À mesure que cette technologie continue de faire ses preuves sur le terrain, nous pouvons nous attendre à ce que son adoption se généralise. Elle contribuera ainsi à rendre les réseaux électriques plus résistants et plus fiables pour tous.
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