Magazine Numéro 2 2023 VALIDATION DU SYSTÈME DE PROTECTION AVEC DES DIGITAL TWINS
CHERS LECTEURS, Bienvenue dans le dernier numéro de notre OMICRON Magazine ! Nous sommes heureux de vous présenter plusieurs articles instructifs s’articulant autour des connaissances, des innovations, de la qualité et de l’assistance. La rubrique « Connaissances » contient des articles qui vous donnent accès à des informations et une expertise importantes. Découvrez, page 20, le monde des mesures de DP UHF et comment l’UHF 800 peut faciliter les tests des postes sous enveloppe métallique avec différentes mesures dans la plage des ultra hautes fréquences. Ces explications pratiques vous permettront de mieux comprendre cette technique incontournable. Nous vous invitons également, page 18, à découvrir l’histoire passionnante de notre client Semar Electric en Italie et de l’intégration réussie du VOTANO 100 dans leur ligne de production. Apprenez de leur expérience et enrichissez vos connaissances. La section « Innovation » met en avant des technologies de pointe et des avancées technologiques. En page 6, explorez le concept de Digital Twin, qui permet des tests d’ingénierie anticipés et un dépannage simplifié dans les phases ultérieures du cycle de vie. Découvrez comment ces innovations peuvent transformer le domaine des tests et rendre les évaluations plus efficaces et précises. Vous pourrez aussi vous familiariser avec les dernières fonctionnalités de notre CMC Swift page 24, et en savoir plus sur notre motivation pour nous améliorer et innover. La qualité étant l’un des piliers de base d’OMICRON, nous nous efforçons de fournir des solutions fiables et sûres. Nous vous présentons, page 28, une nouvelle fonctionnalité de sécurité de PTM 5.00 qui améliore le CPC 100. Elle souligne notre engagement à fournir des produits de grande qualité satisfaisant à des normes de sécurité strictes. L’assistance est au cœur de notre activité, et nous avons comme objectif de vous fournir l’assistance dont vous avez besoin pendant vos projets. Vous trouverez, page 14, un récit de la mise en service d’un poste numérique en Islande, qui illustre bien notre engagement à vous assister dans vos entreprises complexes. Découvrez également, page 9, l’un de nos événements phares : l’IES 2023, qui représente d’importantes opportunités de réseautage, de formation et de partage de connaissances pour notre OMICRON electronics GmbH, Oberes Ried 1, 6833 Klaus (AT) OMICRON electronics GmbH up! consulting, Industriering 10, 9491 Ruggell (FL) OMICRON electronics GmbH, Matthias Rhomberg (p. 9–13), Landsnet (p. 4, p. 14–15), Semar Electric (p. 4, p. 18–19), Firmengruppe Max Bögl (p. 26–27), iStock.com (p. 29, p. 33), Idur Representaciones S.A. (p. 32), SHB Electric (p. 35), MARKE (p. 36) magazine@omicronenergy.com Editeur Responsable du contenu Équipe éditoriale et mise en œuvre Crédits photo E-mail à l’équipe éditoriale 2
Magazine | Numéro 2 2023 équipe internationale OMICRON. Vous pourrez aussi lire un entretien de notre partenaire commercial Federico Hahn de IDUR Representaciones S.A. au Chili, page 32. Cet entretien décrit bien notre engagement pour construire des partenariats solides et fournir une assistance localisée. J’espère qu’à la lecture de ce magazine, vous trouverez l’inspiration et des connaissances pratiques tout en comprenant mieux notre engagement dans les connaissances, l’innovation, la qualité et l’assistance. Nous espérons que vous tirerez le meilleur parti des ressources et de l’expertise que nous vous offrons. Bonne lecture ! N’hésitez pas à me faire part de vos commentaires sur ce numéro, je suis à votre écoute. Bien cordialement, Lia Thum Editor in Chief, OMICRON Magazine Aristote « La qualité n’est pas un acte, c’est une habitude. » 3
SOMMAIRE 9 Connect.Inspire.Share. Rencontre de notre équipe commerciale internationale et de notre réseau de partenaires commerciaux 14 Comment l’islande gagne du terrain Landsnet et OMICRON coopèrent à l’avenir des postes numériques 18 Test de transformateur de tension chez Semar Electric Améliorer le rendement grâce à une approche basée sur la modélisation 20 Tests des décharges partielles sur un poste sous enveloppe métallique Grâce à ses multiples modes de mesure des ultra hautes fréquences, notre système UHF 800 vous permet d’effectuer sur site des mesures de décharges partielles sensibles sur les postes sous enveloppe métallique 26 Ne restez pas sur le toit ! Mise en service d’un parc photovoltaïque flottant 24 Nouvelles fonctions : CMC Swift rencontre le CPOL2 Effectuer des contrôles de polarité et des contrôles rapides avec plus de mobilité que jamais 6 Validation du système de protection avec des digital twins Test des itérations en boucle fermée pour les IED virtuels 4
Magazine | Numéro 2 2023 32 Sur site : OMICRON au Chili Federico Hahn de Idur Representaciones S.A. nous parle du secteur de l’énergie 34 Conçu pour répondre aux besoins actuels Les bonnes solutions se concentrent toujours sur l’utilisateur et l’environnement 30 Réunion des utilisateurs allemands OMICRON 30 ans de transfert de connaissances 28 PTM 5.00 ajoute de nouvelles fonctions de sécurité au CPC 100 CONNAISSANCES ASSISTANCE INNOVATION QUALITÉE 5
L’émergence des équipements virtuels, ou Digital Twins, continue de modifier les processus dans de nombreux secteurs d’activité. Les Digital Twins imitent un équipement physique aussi fidèlement que possible. L’utilisation d’équipements virtuels au cours des étapes du cycle de vie d’un système présente des avantages significatifs. L’utilisation de Digital Twins permet d’effectuer des tests d’ingénierie en amont et peut simplifier le dépannage lors des phases du cycle de vie. Même les secteurs concernés par les réseaux, tels que le secteur de l’énergie électrique, adoptent aujourd’hui cette nouvelle technologie. Dans les systèmes de protection des réseaux électriques, les Digital Twins des équipements électroniques intelligents (IED) permettent de tester les performances des systèmes de protection au cours des premières phases d’ingénierie ou avant de déployer de nouveaux paramètres ou de nouvelles versions de firmware pour les IED réels. RelaySimTest 4.20 est le premier outil à utiliser efficacement ces systèmes virtuels. Les IED virtuels contiennent toutes les fonctions de protection, les algorithmes et les interfaces des IED réels qu’ils représentent. Le test des systèmes de protection à l’aide des IED virtuels permet de valider la conception et la logique du système de protection avant l’installation des IED réels. Ces tests en amont peuvent contribuer à améliorer la qualité de la conception et des tests de protection et donc à réduire le temps de mise en service sur site. Le test d’un tel système virtuel ne nécessite pas de matériel, puisque ni les IED réels ni les équipements de tests physiques ne sont nécessaires. Il est possible de procéder à la création et à la relecture des cas de test sur des IED virtuels qui forment une réplique virtuelle du futur système de protection. Cela permet aux ingénieurs et aux techniciens de détecter rapidement les erreurs de conception et de logique. En outre, ils peuvent également découvrir des erreurs dans le plan de test du système de protection. Par la suite, le plan de test corrigé peut être réutilisé pour tester efficacement le système de protection réel. VALIDATION DU SYSTÈME DE PROTECTION AVEC DES DIGITAL TWINS Test des itérations en boucle fermée pour les IED virtuels 6
Magazine | Numéro 2 2023 Les avantages des tests des systèmes de protection à l’aide d’IED virtuels sont notamment les suivants : › Il n’est pas nécessaire d’avoir des IED de rechange à un emplacement central. › Aucun équipement de test physique n’est nécessaire. › Il n’y a pas de limitation de puissance de sortie des équipements de test. › Le nombre de signaux de test utilisables est illimité. › Des tests intensifs peuvent être effectués sans solliciter les IED réels. › Le dépannage est plus rapide. › La qualité des tests est améliorée. Qu’elle soit physique ou virtuelle, la validation d’un système de protection nécessite généralement l’injection de transitoires précis dans le système à tester. Un grand nombre de cas de test est intéressant lors de la validation complète d’un système de protection. Selon le système testé, il peut s’agir d’une modification de la configuration du réseau ou de la charge, de temps de réaction de disjoncteurs, de tests de stabilité avec des défauts en dehors de la zone protégée et de divers scénarios de défaut dans la zone protégée. Les premières tentatives pour tester les systèmes de protection virtuels prenaient en compte la relecture de fichiers COMTRADE. Les fichiers COMTRADE peuvent provenir d’un enregistreur de perturbations et peuvent être créés par des solutions de test de protection. Cette approche a toutefois plusieurs limites. Seule une partie des événements pertinents du réseau électrique est généralement disponible pour un opérateur système sous la forme d’un fichier COMTRADE provenant d’un enregistreur de perturbations. La création de fichiers COMTRADE pour chaque cas de test et leur importation dans la plate-forme d’IED virtuelle sont chronophages. Plus important encore, tester des systèmes de protection virtuels par la relecture de fichiers COMTRADE ne permet pas au système de test de réagir de manière dynamique à la réponse du système de protection. « Le test des systèmes de protection à l’aide des IED virtuels permet de valider la conception et la logique du système de protection avant l’installation des IED réels. » 7
RelaySimTest 4.20 permet aux utilisateurs de valider efficacement les systèmes de protection virtuels, y compris la conception, la logique et la communication entre les protections. Comme pour les systèmes de protection réels utilisant RelaySimTest, la version 4.20 peut également adapter de manière répétée son calcul du réseau électrique à la réponse des IED virtuels. L’interface de programme d’application (API) du DigitalTwin SIPROTEC de Siemens est utilisée pour les échanges COMTRADE entre le DigitalTwin et RelaySimTest. La technologie brevetée d’Itérations en boucle fermée crée des signaux de test qui répondent avec précision à la séquence des commandes de déclenchement et de fermeture émises par les IED. Les utilisateurs du CMC d’OMICRON utilisent cette technologie pour valider efficacement les systèmes de protection physique avec des IED réels depuis de nombreuses années. Désormais, ils peuvent également tester des systèmes virtuels composés d’IED virtuels. Pour l’instant, la technologie de protection Digital Twin est disponible avec la gamme SIPROTEC. Les seuls éléments nécessaires pour tester un tel système de protection virtuel sont les suivants : › Un abonnement au DigitalTwin SIPROTEC › Un abonnement au Digital Twin RelaySimTest › Une bonne connexion Internet › Un navigateur Internet Commande de fermeture intégrée Commande de déclenchement intégrée Exécution de l’étape de test Préparation du Digital Twin Mise en place du test 1 2 3 4 5 ÉCOUTER LE PODCAST Ce sujet vous intéresse ? Dans cet épisode, nous allons découvrir le concept de jumeau numérique et son application en tant qu‘outil de diagnostic et d’évaluation de l‘état dans l‘industrie de l‘énergie électrique. Scannez le code QR ou consultez : omicron.energy/episode55 8
Magazine | Numéro 2 2023 CONNECT. INSPIRE.SHARE. Rencontre de notre équipe commerciale internationale et de notre réseau de partenaires commerciaux Nous avons eu la chance, au mois de juin dernier, de réunir notre équipe commerciale internationale et notre réseau de partenaires commerciaux à Feldkirch et à Klaus en Autriche. Notre International Event Series, sur le thème « Connect.Inspire.Share. », a été l’occasion d’organiser des réunions et des activités. Cet événement nous a permis de (re-)prendre contact avec des collègues et des partenaires commerciaux du monde entier et de partager nos dernières expériences, développements et réussites. La rencontre d’un réseau en pleine croissance L’événement a débuté par une rencontre de l’équipe commerciale internationale et des partenaires commerciaux au Montforthaus de Feldkirch. Nous nous sommes à nouveau retrouvés dans cet élégant bâtiment, après notre dernier rassemblement mondial qui s’y était tenu en 2015. 9
Nous avons accueilli 360 personnes qui ont assisté à des réunions commerciales, dont 140 représentants de nos partenaires commerciaux. Il était évident que ces interactions longtemps repoussées avaient manqué à tous, et nous avons été nombreux à remarquer l’incroyable énergie et l’esprit d’équipe qui se dégageaient tout au long de cette semaine. Bienvenue dans notre « espace de jeu » Nos partenaires commerciaux apprécient notre volonté d’innover et notre réseau d’assistance international en expansion, qui peut s’appuyer sur nos centres de formation et des studios en ligne présents dans le monde entier. Ils nous permettent de nous connecter virtuellement à nos partenaires commerciaux et clients pour dispenser des formations, des webinaires, présenter des produits et offrir notre assistance. Comme nous l’avions déjà mentionné dans un numéro précédent d’OMICRON Magazine (numéro 1/2022), nous avons récemment inauguré l’OMICRON Customer Care Center à Klaus, en Autriche. Dans le cadre de cette réunion, nos partenaires commerciaux ont pu visiter ce « terrain de jeu des ingénieurs du secteur de l’énergie électrique » et passer en revue les dernières innovations appliquées à nos produits lors d’un « salon maison » organisé dans les locaux d’OMICRON à Klaus, en Autriche. 10
Magazine | Numéro 2 2023 « Alectrix, qui est partenaire commercial d’OMICRON depuis plus de 25 ans, est une société où j’occupe depuis peu un poste d’ingénieur commercial. Nous avons abordé énormément de sujets et partagé plein d’anecdotes pendant ces réunion. Je suis aussi heureuse de voir des femmes parmi les participants, je trouve ça motivant. Voir notre industrie se diversifier et inclure toutes les origines est l’une des missions à mener à bien. » Pinky Seshabela, Alectrix, Afrique du Sud Connect. « Nous vendons de fantastiques équipements de test mais en fin de compte, ce sont les personnes, les cultures et les origines qui comptent. Nos efforts convergent tous vers cet objectif commun : OMICRON. » Alexander Dierks, Alectrix, Afrique du Sud « Cela fait maintenant plus de 15 ans que nous travaillons avec OMICRON. Leur détermination à innover est impressionnante et je suis particulièrement heureux de rencontrer ici des experts pour échanger avec eux et apprendre. C’est cette envie de partager les connaissances qui rend OMICRON unique à mes yeux. C’est un énorme atout pour nous, partenaire commercial, mais aussi pour nos clients. » Mike Dogget, Robert W. Chapman & Co., États-Unis « Je suis partenaire commercial depuis 2006. La culture d’entreprise d’OMICRON et la qualité de leurs solutions et produits m’ont toujours impressionné. Mes clients adorent cette marque. J’attends avec impatience la formation et d’en savoir plus sur les dernières tendances. » Constant, PT Citra Wahana Sekar Buana, Indonésie 11
« Nous travaillons avec OMICRON depuis 2002. En assistant à cette réunion, je souhaitais avant tout rencontrer en chair et en os les membres de l’équipe OMICRON avec lesquels j’échange au quotidien. J’ai vraiment apprécié de pouvoir échanger personnellement avec eux. » Evi Katogoudis, PROTASIS S.A, Grèce « Nous sommes partenaires d’OMICRON en Égypte depuis plus de 25 ans. C’est la première fois que j’assiste à un Sales Partner Meeting et j’ai adoré. J’ai pu échanger avec des confrères et des collègues du monde entier lors de cette rencontre, ce que j’ai particulièrement apprécié. » Lina El-Laithy, Sahara, Égypte « Rencontrer tous ces amis, de longues dates ou plus récents, m’apporte l’inspiration. Cela fait 19 ans que nous sommes partenaire commercial d’OMICRON et je suis très heureux d’être ici. Disposer d’un réseau d’assistance et savoir que mes clients comme moi-même pouvons compter dessus est une grande source de motivation. » Federico Hahn, IDUR, Chili Inspire. « Inspirer, c’est supporter quelqu’un pour l’aider à s’envoler. A se rencontrer en tête à tête, nous passons de nombreux moments précieux qui sont autant d’opportunités d’incarner le vent qui souffle dans les ailes. » Marc Andreas Vogg, OMICRON, États-Unis 12
Magazine | Numéro 2 2023 Programme de formation complet Après cinq jours de réunions commerciales, le week-end a été l’occasion de rencontrer du monde et de se détendre avec les membres de l’équipe, les partenaires commerciaux et les familles lors de l’OMICRON World Festival à Klaus. L’événement s’est achevé par un programme de formation de trois jours qui a rassemblé plus de 200 participants. Ce sont 30 formateurs qui ont dispensé plus de 100 cours de formation sur les dernières tendances de test, diagnostic et surveillance et ont détaillé notre portefeuille de solutions. L’International Event Series 2023 a été une réussite qui marquera l’histoire de notre entreprise. Nous défendons les valeurs portées par « Connect.Inspire.Share » et les transmettons à notre communauté pour passer à un niveau supérieur et servir au mieux nos clients. Pour avoir des détails sur la signification que nous donnons à « Connect.Inspire.Share », visionnez la vidéo de notre événement : youtu.be/Ct9A26Aww2s Share. « Ces événements sont l’occasion idéale de connaître les différentes régions et de mieux comprendre leurs différents processus. J’ai vraiment hâte d’en apprendre plus de chaque participant. » Itzel Guerrero, OMICRON, Mexique 13
Landsnet exploite les quelque 3 200 km du réseau de transport en Islande avec un total de 83 postes. En 2019, il a été décidé de numériser entièrement l’ensemble des postes, conformément à la norme CEI 61850, au cours des prochaines années. Landsnet et OMICRON collaborent à ce projet ambitieux depuis 2021. Jusqu’à présent, la transition a été un franc succès et plusieurs postes numériques sont déjà en service. Découvrez-en plus sur la transition vers les postes numériques et l’ambitieux projet islandais. Pionniers en faveur de l’innovation Ce n’est pas le premier projet à introduire des postes numériques, mais Landsnet passe au niveau supérieur en termes de portée et de par sa nature innovante. Les nouvelles technologies n’ont souvent été utilisées que dans des postes pilotes, mais ici, ils sont mis en œuvre directement dans le réseau de transport. Nous assistons Landsnet dans la réalisation de la conversion complète du réseau de transport national vers des postes numériques, de manière systématique et efficace. Surmonter de nouveaux défis En dépit des nombreux avantages des postes numériques, ils présentent de nombreux nouveaux défis. Les surmonter implique une approche systématique détaillée, dès le tout début. Notre service de conseil OMICRON a une longue expérience en projets impliquant des postes numériques. Nous avons ainsi pu proposer à Landsnet une stratégie adaptée et d’excellents conseils de planification. Nous avons également fourni les outils appropriés pour les nouvelles technologies sous forme de produits et de solutions sur mesure, et le partage de notre savoir-faire a également permis à Landsnet d’utiliser ces outils efficacement. Partage de savoir-faire et valorisation du personnel Au début de notre partenariat, un travail intensif de spécification et de design s’est avéré nécessaire pour COMMENT L’ISLANDE GAGNE DU TERRAIN Landsnet et OMICRON coopèrent à l’avenir des postes numériques 14
Magazine | Numéro 2 2023 « Le projet a été un saut dans l’inconnu par de nombreux aspects. En particulier dans la phase de conception et de spécification, où nous avons été confrontés à de nombreux obstacles. Mais avec OMICRON, nous avons pu compter sur un partenaire expérimenté qui nous a largement assistés. » poser la base d’un déploiement étendu. Il fallait choisir les bons protocoles, et créer des spécifications complètes et des instructions de mise en œuvre. Ces informations ont ensuite servi à créer des modèles aux normes standard Landset. Ces modèles permettent, par la suite, de planifier et de mettre en œuvre les postes beaucoup plus efficacement. La sélection et les tests préalables des équipements électroniques intelligents (IED) et des composants du réseau ont également largement contribué à leur réussite. En fournissant des plans de test automatisés pour les essais fonctionnels et de compatibilité, Landsnet a pu réaliser un test de réception en usine (FAT) efficace. En dépit des restrictions de déplacements, nous avons fait tout notre possible pour offrir le meilleur support à distance pour le FAT. Une expérience vraiment exceptionnelle En février 2023, nous avons pu procéder au test de réception sur site (SAT) au poste numérique de Hrútatunga. Le poste sous enveloppe métallique de 132 kV et ses six cellules de commutation se trouvent à près de 160 km de Reykjavik, dans un paysage de glace à Birkir Heimisson, Specialist in Digital & Smart-Grid Development, Landsnet couper le souffle. Le SAT a également été un temps fort au niveau technique. L’architecture du système, composé d’IED de différents fabricants avec des mécanismes de redondance du réseau, était exigeante et complexe. Bon nombre de nos solutions de test et de mise en service des postes numériques ont été utilisés lors du SAT. Le réseau de communication du poste, le dispositif de protection et de contrôle, ainsi que les transformateurs de mesure et leurs merging units ont été méticuleusement testés. La réutilisation de plans de test de réception en usine, prédéfinis avec quelques adaptations mineures pour le test de réception sur site, a largement simplifié le travail. Le SAT a été réalisé efficacement et avec succès, à la satisfaction de tous les Capitale : Reykjavík Population : env. 380 000 Superficie : 103 125 km² 100 % d’énergies renouvelables: 70 % hydraulique, 30 % géothermique Plat national : Hákarl (requin fermenté) ISLANDE 15
« La coopération avec Landsnet est un voyage commun extraordinaire vers des postes entièrement numériques. En partageant notre savoir-faire et notre expérience et en trouvant de nouvelles solutions aux problèmes, nous faisons en sorte que le succès perdure. » Matthias Wehinger, Digital Substation Expert, OMICRON participants. L’échange avec le personnel d’exploitation de Landsnet a été intense et constructif. Des solutions adaptées pour les postes numériques Chez OMICRON, nous disposons de nombreux produits et solutions pour les tests et les mises en service concernant les postes numériques. Dans ce projet, nous avons pu en utiliser beaucoup en parallèle. En voici quelques-uns : › DANEO 400 : utilisé comme analyseur de réseau pour la vérification de la communication du système, les tests de synchronisation horaire avec le protocole PTP (Precision Time Protocol), les contrôles des performances et de la redondance du réseau. › Test Universe : test des protections automatisées pour les fonctions de protection des différents IED. › RelaySimTest : tests de protection basés sur le système de la protection de jeu de barres et du différentiel de ligne avec simulation de réseau électrique. › StationScout : tests du système de contrôle-commande, et notamment de la logique de verrouillage et des signaux SCADA. › IEDScout : utilisé comme outil de visualisation et de dépannage des appareils CEI 61850. Répondre aux demandes à venir Landsnet est convaincu que les postes numériques peuvent mieux exploiter les réseaux de transport existants et ouvrir un grand nombre de nouvelles possibilités. Les fluctuations de charge et les changements dynamiques dans le réseau peuvent être compensés efficacement grâce à la technologie numérique. Les données CMC 850, MBX1 et DANEO 400 16
Magazine | Numéro 2 2023 numériques étendues des opérations, permettent de détecter immédiatement les événements, et peuvent être utilisées pour réagir rapidement et à distance, pendant le fonctionnement normal ou en cas d’événements inattendus. Les postes numériques sont également plus respectueux de l’environnement que les postes classiques. Grâce à leur plus faible encombrement, le nombre de composants moins important et l’effort de câblage considérablement réduit, ils permettent de préserver des ressources précieuses. Un modèle de rôle pour la transformation La transformation du réseau électrique national de Landsnet soutiendra le déploiement ultérieur des postes numériques dans les autres régions. Ce projet peut servir de modèle au changement technologique. Les compagnies d’électricité du monde entier peuvent profiter de l’expérience islandaise dans la mise en œuvre de leurs postes numériques. Et avec le nombre croissant de postes numériques, les réseaux seront préparés au développement futur des énergies renouvelables. La coopération continue entre OMICRON et Landsnet a été un franc succès pour les deux entreprises. Nous travaillons déjà aux étapes suivantes car des défis nous attendent encore et nous sommes impatients d’y faire face ensemble. Poste numérique à Hrútatunga › Exploitant du système de transport islandais › Création en 2004 › Entreprise détenue à 93 % par l’État islandais › 148 employés › Système de transport : › ≈ 3 200 km de lignes aériennes › ≈ 330 km de câbles souterrains › 83 postes LANDSNET 17
Les transformateurs de tension (TT) doivent transformer avec précision les tensions primaires en tensions plus faibles sur leur côté secondaire. Ces tensions servent de signaux d’entrée pour les équipements secondaires, tels que les relais de protection ou les compteurs électriques. Les fabricants doivent répondre à des exigences de haute qualité tout en améliorant le rendement de leurs lignes de production afin que les prix restent attractifs pour leurs clients internationaux. Semar Electric, à Cairo Montenotte, en Italie, a amélioré le rendement de sa ligne de production de TT en y intégrant le VOTANO 100. Les fabricants de transformateurs de tension et de courant (TC) vérifient les performances de leurs TC et TT à plusieurs étapes du processus de production. Un transformateur de tension doit fonctionner correctement en termes de rapport, de phase, de polarité et de classe de précision, et un transformateur de courant doit avoir une résistance d’enroulement, une courbe de magnétisation, une tension de coude et un rapport corrects, pour ne citer que quelques-uns des paramètres les plus importants. Ces transformateurs de tension et de courant doivent donc subir plusieurs étapes de test au cours de la production. Les premiers tests ont lieu avant que la partie active préassemblée du TT ou du TC ne passe par le processus de moulage de la résine. La seconde étape est le test de production final. Pour la première phase de test, Semar Electric a optimisé la performance des tests et le rendement de la production en intégrant le CT Analyzer à ses tests de TC, il y a quelques années. La société a actuellement intégré le VOTANO 100 à sa ligne de production de TT. Semar Electric pilote le VOTANO 100 directement à partir du logiciel de production via l’API du VOTANO 100. Lors de la transition de son ancien pont de mesure vers la mesure avec le VOTANO 100, Semar Electric a utilisé les deux méthodes de mesure pour comparer les résultats. Ces comparaisons ont démontré que les résultats du pont de mesure et du VOTANO 100 correspondent bien. Le principal avantage du VOTANO 100 par rapport au pont de mesure est le gain de temps qu’il procure. Dans le cas d’un pont de mesure, il faut équilibrer l’une des branches du circuit en pont avec le transformateur de tension testé pour chaque valeur mesurée. Le VOTANO 100, quant à lui, effectue automatiquement plusieurs mesures successivement pour déterminer TEST DE TRANSFORMATEUR DE TENSION CHEZ SEMAR ELECTRIC Améliorer le rendement grâce à une approche basée sur la modélisation les paramètres les plus critiques du transformateur de tension, tels que la résistance d’enroulement ou la courbe de magnétisation. Au cours de ces tests, le VOTANO 100 détermine les éléments du modèle de TT et calcule automatiquement la précision du transformateur de tension à partir de ces résultats intermédiaires. Quelques secondes plus tard, le VOTANO 100 produit une évaluation automatique de la classe du TT. Cette 18
Magazine | Numéro 2 2023 évaluation fonctionne pour toutes les classes de TT produites à l’usine de Semar Electric, y compris la classe 0.1. Le temps que ce processus amélioré permet de gagner en production, signifie que davantage de transformateurs de tension peuvent être produits avec le même niveau de qualité. Cela rend le processus plus efficace, augmente la productivité et permet à Semar Electric d’être plus compétitif sur le marché mondial, en offrant une valeur de haute qualité qui en vaut la peine. Semar Electric conçoit, fabrique et commercialise des transformateurs moyenne tension, des transformateurs de courant moyenne tension et des transformateurs de courant de faible puissance. new.semar.biz Transformateur de tension prêt à être testé avec VOTANO 100 « Le VOTANO 100 effectue automatiquement plusieurs mesures successivement pour déterminer les paramètres les plus critiques du transformateur de tension, tels que la résistance d’enroulement ou la courbe de magnétisation. » 19
La décharge partielle La décharge partielle (DP) est un claquage diélectrique localisé d’un système d’isolation soumis à une contrainte électrique. Si elle n’est pas détectée ou rectifiée à temps, elle peut engendrer une panne diélectrique. En effet, la DP affaiblit la résistance de l’isolation au fil du temps, la rendant incapable de supporter les contraintes de fonctionnement. Il est donc essentiel de détecter, de mesurer et de localiser les DP à l’intérieur de l’isolation des équipements haute tension (HT), tels que les machines tournantes, les transformateurs, les organes de coupure et les câbles d’alimentation. La mesure de DP est une méthode sensible et non invasive acceptée dans le monde entier pour détecter les faiblesses d’isolation dans les équipements HT. Elle permet d’évaluer l’état de l’isolation lors du contrôle qualité en usine et de la mise en service sur site après l’installation de l’équipement. Une fois en service, la mesure des décharges partielles est effectuée périodiquement pour garantir la fiabilité des équipements du réseau. Comme pour les autres équipements haute tension (HT), l’activité de décharge partielle (DP) dans les postes sous enveloppe métallique (GIS), est une indication de l’apparition de défauts dans l’isolation, susceptibles de générer des pannes. Les problèmes typiques à l’intérieur des GIS, pouvant provoquer des DP, sont des objets conducteurs importants ou des particules déposées sur le conducteur extérieur, le conducteur intérieur ou attachées aux entretoises isolantes. TESTS DES DÉCHARGES PARTIELLES SUR UN POSTE SOUS ENVELOPPE MÉTALLIQUE Grâce à ses multiples modes de mesure des ultra hautes fréquences, notre système UHF 800 vous permet d’effectuer sur site des mesures de décharges partielles sensibles sur les postes sous enveloppe métallique 20
Magazine | Numéro 2 2023 Ces particules doivent être détectées à l’intérieur des GIS et éliminées, en particulier lors de la mise en service sur site, afin de garantir un fonctionnement fiable en service. Optimisation de la sensibilité pour les mesures de DP sur site Dans les systèmes GIS avec isolation au SF6, les DP génèrent des ondes électromagnétiques dans un large spectre de fréquences en raison de leur temps de montée court. Les protubérances et les particules ou vides à l’intérieur des isolateurs, peuvent générer des décharges partielles de faible intensité, qui nécessitent une mesure de DP sensible, en particulier pour les tests des GIS sur site. Comparativement aux mesures de DP effectuées dans des environnements de test optimisés, en usine et en laboratoire, les mesures de DP sur site sont souvent compromises par des niveaux d’interférence nettement plus élevés, à savoir le bruit externe. Pour les tests de mise en service sur site et le dépannage des GIS, la méthode à ultra-haute fréquence (UHF) s’est imposée comme la méthode standard pour les mesures de DP afin de garantir la sensibilité requise. La largeur de bande commune de la méthode de mesure de DP UHF est généralement comprise entre 100 MHz et 2 GHz. Dans une mesure de DP UHF sensible, même des défauts mineurs générant des décharges partielles de faible intensité peuvent être détectés dans les GIS, et il s’agit d’une alternative raisonnable aux tests sur site coûteux utilisés pour la détection de DP de faible intensité, tels que l’essai de tension de choc de foudre. « L’activité de décharges partielles (DP) est un indicateur fiable de l’état de l’isolation des équipements électriques, car c’est souvent le signe du développement de défauts d’isolation susceptibles de provoquer des pannes diélectriques. » Stefan Hoek, Product Manager, OMICRON 21
L'amplitude de la DP L'amplitude de la DP L'amplitude de la DP Largeur de bande du filtre Bande passante : 50 … 150 MHz Réponse en fréquence des capteurs UHF ~ 100 MHz ~ 12 GHz Fréquence Variable de largeur de bande : < 20 MHz Fréquence centrale variable Fréquence Fréquence centrale variable Fréquence Montage de test pour la détection et la localisation des DP dans un GIS Ordinateur portable ou de bureau avec le logiciel MPD Suite Capteur DP UHF Capteur DP UHF Câbles à fibre optique MCU2 Câbles à fibre optique Optionnel: synchronisation via la tension du TT Mis à la terre Mis à la terre Capteur DP UHF TT UHF 800 RBP1 UHF 800 RBP1 UPG 620 site sujets aux perturbations, les mesures à bande moyenne et à bande étroite, avec différents filtres de bande passante, permettent d’effectuer des mesures plus sélectives. Elles permettent donc de rejeter efficacement les bruits et les perturbations externes. Le spectre du signal mesurable dépend fortement de la situation. En raison de l’encapsulation des GIS, le rapport signal/bruit peut être assez bon. Toutefois, si les capteurs de DP sont plus proches des traversées extérieures, des perturbations extérieures peuvent encore être mesurées dans certaines gammes de fréquence du signal. Cela peut influencer la sensibilité de la mesure, en particulier lorsqu’une simple mesure à large bande est effectuée. Les méthodes de mesure à large bande sont assez courantes, mais les méthodes de mesure à bande moyenne et à bande étroite sont plus sélectives et plus résistantes face aux bruits extérieurs. La méthode de mesure à bande étroite variable, en particulier, permet de sélectionner des fenêtres de fréquence exemptes d’interférences dans les environnements de test sur site. Recherche d’un rapport signal/bruit optimal Une fenêtre de fréquence de mesure appropriée peut être identifiée en observant simplement le spectre de fréquences d’entrée dans lequel un rapport signal/bruit élevé se traduit par une sensibilité de mesure élevée. Il est même possible de trouver des fenêtres de fréquence appropriées, avec un rapport signal/bruit acceptable, dans des conditions difficiles avec des niveaux de bruit externe élevés. Par conséquent, vous pouvez améliorer les résultats des mesures de DP sur site malgré des niveaux élevés d’interférence, en utilisant un système de mesure de DP sélective en fréquence, qui vous permet de basculer entre différents modes de mesure, largeurs de bande et fréquences centrales. Notre système de mesure de DP UHF 800 vous permet de choisir entre différents modes de mesure : (a) mode à large bande, (b) mode à bande moyenne et (c) mode à bande étroite avec une fréquence de mesure et une largeur de bande sélectionnables. Différents modes de mesure des DP UHF pour différents emplacements de test Il existe différentes approches pour effectuer des mesures de DP UHF. Les mesures à large bande conviennent aux environnements de test exempts de perturbations, comme dans un laboratoire de test, et nécessitent un effort de configuration minimal. Pour les environnements de test sur 22
Magazine | Numéro 2 2023 VOIR LA VIDÉO Regardez notre vidéo pour découvrir l’installation et l’utilisation de notre système UHF 800 pour les tests de DP sur les postes sous enveloppe métallique. youtu.be/M40TfupxUCU L’UHF 800 EN BREF Système de mesure et d’analyse des décharges partielles des ultra hautes fréquences (UHF) › Mesures de DP des UHF dans la plage comprise entre 100 et 2 000 MHz › Fonction d’évaluation spectrale et filtres de mesure réglables pour un rapport signal/bruit optimal › Robuste et flexible pour des mesures de DP dans les laboratoires et bancs de test, ou encore sur site › Prise en charge du « Guide d’application pour la vérification de la sensibilité » du CIGRE (Brochure 654) › Mesures de DP réalisées hors ligne et en ligne, monocanal et synchrones multicanal › Interface utilisateur configurable pour des tests de DP individualisés et des rapports personnalisés ÉCOUTER LE PODCAST Ce sujet vous intéresse ? Si vous souhaitez en savoir plus sur les tests des décharges partielles dans la plage UHF, écoutez l’épisode suivant de notre série de podcasts Energy Talks. Scannez le code QR ou consultez : omicron.energy/episode29 omicronenergy.com/uhf800 23
CMC Swift vous permet de piloter facilement et sans fil vos équipements de test CMC. Il vous offre une totale liberté de mouvement sans ordinateur portable en effectuant toute une série de contrôles directement depuis votre smartphone. Les fonctions de la dernière mise à jour vous offrent encore plus d’options, comme la possibilité d’effectuer des contrôles de câblage en combinaison avec le contrôleur de polarité CPOL2. Effectuer des contrôles de câblage facilement Lors de la mise en service de la partie secondaire des postes électriques, des centaines de connexions et de fonctions doivent être contrôlées. Outre les transformateurs de mesure, ce sont également les signaux logiques, d’ouverture et de contrôle des disjoncteurs, ainsi que les divers signaux auxiliaires qui doivent être soigneusement câblés. Un problème peut survenir ou être oublié au cours du processus de test. En fait, les problèmes de câblage, tels qu’une erreur de polarité sur un circuit de tension ou de courant, font partie des erreurs les plus courantes sur les postes électriques. C’est la raison pour laquelle les contrôles de câblage et de polarité comptent parmi les étapes les plus importantes de la mise en service. Avec CMC Swift, vous pouvez contrôler les sorties courant ou tension de votre équipement de test sans appliquer de composante continue en cas d’injection au primaire des réducteurs de mesure. Grâce à ce signal en dents de scie, vous pouvez facilement effectuer des contrôles de polarité NOUVELLES FONCTIONS : CMC SWIFT RENCONTRE LE CPOL2 Effectuer des contrôles de polarité et des contrôles rapides avec plus de mobilité que jamais 24
Magazine | Numéro 2 2023 Rendez-vous sur notre site Web pour en savoir plus sur CMC Swift et le CPOL2 : omicronenergy.com/cmcswift/ omicronenergy.com/produits/cpol2 TÉLÉCHARGER MAINTENANT Essayez CMC Swift dès maintenant et effectuez vos contrôles simples sans ordinateur portable, à l’avenir. ÉCOUTER LE PODCAST Ce sujet vous intéresse ? N’oubliez pas d’écouter « CMC Swift : Donner vie à une d’une application de test mobile – Le développement d’une application de test mobile pour l’ensemble de tests de la CMC ». Scannez le code QR ou consultez : omicron.energy/episode64 TC/TT et de câblage sur votre poste avec le CPOL2 et ce, sans aucun câblage supplémentaire. En outre, grâce au signal sans composante continue, il est impossible de magnétiser accidentellement le transformateur de mesure. Une autre nouvelle fonction vous permet de visualiser la puissance pendant les tests de câblage. Elle vous permet de contrôler facilement la direction du flux de puissance en lisant la puissance active sur le relais de protection. Rampes et triggers avec CMC Swift CMC Swift offre également deux nouvelles fonctions pour effectuer des tests simples qui permettent de configurer manuellement et rapidement les rampes et les triggers. Les valeurs de sortie de la fonction de rampe peuvent être réglées directement sur une plage d’entrée distincte jusqu’à ce qu’un déclenchement se produise. Les triggers de contrôle de la procédure de test peuvent être configurés dans l’application pour les entrées binaires et les surcharges. Ainsi, vous pouvez par exemple arrêter immédiatement l’injection lors d’un changement d’état binaire. Alimenter le relais de protection en tension En plus de la sortie du signal en dents de scie, la version actuelle de CMC Swift permet également de piloter la sortie en courant continu de votre CMC afin d’alimenter le relais de protection pendant les tests. 25
NE RESTEZ PAS SUR LE TOIT ! Partie 2: Mise en service d’un parc photovoltaïque flottant De nombreuses entreprises disposent déjà de sources d’énergie afin de réduire les coûts énergétiques et de garantir la continuité d’exploitation en cas de coupure sur le réseau électrique. Sur un réseau îloté, c’est-à-dire lorsque l’alimentation réseau est indisponible, les sites de production, le stockage de l’énergie par batteries, et le système de régulation de la charge doivent tous fonctionner parfaitement ensemble. Et cela s’applique dans les deux sens : Lorsque les deux sources, réseau public et renouvelables, sont disponibles, ces sites de production industrielle peuvent contribuer à la stabilité du réseau grâce à leurs sources d’énergies renouvelables. Ces deux aspects sont étudiés dans le cadre du projet INZELL. Un système photovoltaïque puissant Les données relatives au réseau électrique du site de production industrielle du groupe Max Bögl sont impressionnantes : environ 25,5GWh d’énergie électrique sont produits chaque année. Avec les éoliennes, les parcs photovoltaïques sont les plus importants contributeurs à la production électrique. Les installations sur toit ont une capacité d’environ 2,5 MW. Toutefois, le parc photovoltaïque flottant sur le lac artificiel de l’entreprise est particulièrement remarquable. Ce parc photovoltaïque a une capacité connectée de 1,6 MW. Entièrement opérationnel OMICRON a été chargé de mettre en service le parc photovoltaïque flottant. « Nous effectuons des injections primaires sur les équipements, en vérifiant la concordance des phases et les rapports de transformation des réducteurs de mesure. Que le système photovoltaïque soit installé sur un toit ou sur un lac ne fait aucune différence », explique Michael Biller, Application Engineer chez OMICRON Engineering Services. « Le fonctionnement du découplage doit également être vérifié. Par exemple, en cas de défaut, une déconnexion du réseau entraînera l’arrêt immédiat de la centrale photovoltaïque. Cela protège à la fois le réseau et la centrale elle-même. » Outre les tests standard, les techniciens ont vérifié l’intégration de la centrale photovoltaïque dans le contrôle commande de l’installation. Ces vérifications garantissent que les valeurs mesurées et les messages du système photovoltaïque sont transmis de manière fiable au centre de téléconduite. Les ingénieurs ont également vérifié le contrôle à distance du parc photovoltaïque. La centrale photovoltaïque flottante a permis au groupe Max Bögl d’augmenter considérablement sa capacité solaire de production électrique, et ce malgré l’absence d’espace approprié sur le toit. « Nos tests ont confirmé que l’installation fonctionnait correctement et que le parc photovoltaïque pouvait être intégralement mis en service », explique Michael. Un projet de recherche majeur Les effets positifs des parcs photovoltaïques flottants sont actuellement en INZELL est un projet de recherche actuellement mené sur le site de production industrielle du groupe Max Bögl à Sengenthal, en Allemagne (pour en savoir plus, consultez le numéro 1/2023 de l’OMICRON Magazine). Une fois le projet de recherche achevé, l’objectif est de pouvoir utiliser ce site de production en ilotage, en cas de perte d’alimentation réseau. Plusieurs sources d’énergies renouvelables produisent l’énergie nécessaire au fonctionnement de ce site industriel. Par exemple, un parc photovoltaïque flottant a été installé sur le lac artificiel de l’entreprise. OMICRON participe activement au projet INZELL et a également été chargé de la mise en service du parc photovoltaïque sur le lac. 26
Magazine | Numéro 2 2023 cours d’exploration dans le monde entier. L’institut allemand Fraunhofer a calculé que la capacité potentielle des lacs artificiels en Allemagne seulement est d’environ 44 GW. L’institut a également mentionné les avantages suivants : › La concurrence pour l’utilisation de terrains pour ces parcs s’en trouverait atténuée. › L’effet de refroidissement de l’eau augmente la production d’électricité. › Il y a moins de pertes d’eau dues à l’évaporation. « Grâce à l’effet de refroidissement de l’eau, l’installation flottante de Bögl devrait permettre d’augmenter le rendement jusqu’à 5 % par rapport aux installations sur toit. Au cours des prochains mois, une étude complémentaire fournira des résultats concrets », explique Christoph Trabold, ingénieur en applications chez OMICRON Engineering Services et chef de projet INZELL chez OMICRON. Il ajoute : « Une étude parallèle devrait également fournir des informations intéressantes sur l’impact écologique. Par exemple, l’eau chauffée par les rayons directs du soleil devrait être réduite. Le parc photovoltaïque protège également les espèces vivant dans l’eau contre les oiseaux prédateurs, ce qui peut contribuer à la préservation des espèces. » Les résultats sont attendus avec impatience. Après tout, ils pourraient changer la donne lorsqu’il s’agira de développer l’exploitation de l’énergie solaire sur les lacs artificiels inutilisés, non seulement en Allemagne, mais aussi dans le monde entier. VOUS AVEZ MANQUÉ L’ARTICLE ? Lisez l’introduction au projet INZELL dans la partie 1 et découvrez le contexte du projet. Scannez le code QR ou consultez : omicron.energy/inzell-partie1 « Lors de la mise en service, le fait que le parc photovoltaïque soit installé sur un toit ou sur un lac ne fait aucune différence. » Michael Biller, Application Engineer, OMICRON 27
Imaginez le scénario suivant : par une chaude journée, John effectue des tests sur site de transformateurs de tension. Il a travaillé toute la matinée en injectant 1 400 V dans les bornes HT de plusieurs transformateurs de tension et en prenant des mesures secondaires avec la boîte de dérivation, les bornes de relais et d’autres équipements en aval. Il a répété ces tests pendant des heures en utilisant la fonction Carte Quick du CPC 100. Alors qu’il termine la dernière série de mesures, il retourne vers le transformateur de tension pour déconnecter la pince, mais ne se rend pas compte qu’une tension est toujours appliquée par le CPC 100. Il entre en contact avec la haute tension et reçoit un choc mortel. De telles erreurs se produisent très rapidement parce que les sens humains ne peuvent pas détecter les dangers électriques, qui restent donc invisibles. Comme pour la plupart des accidents, de nombreux facteurs favorisent leur apparition. Dans ce cas, les cinq règles de sécurité n’ont pas été respectées, les voyants d’état rouge/vert du CPC 100 n’ont pas été observés et John a effectué des tâches dangereuses sans l’aide d’un collègue. Il était probablement fatigué après une longue et chaude journée passée à effectuer des tests répétitifs. Chez OMICRON, nous nous efforçons de fabriquer les meilleurs produits et nous cherchons constamment à améliorer nos appareils et notre travail. La sécurité est l’une de nos plus grandes priorités et nous implémentons toujours de nouvelles fonctionnalités qui réduisent les risques. Nous sommes fiers d’annoncer le lancement de deux nouvelles fonctionnalités du CPC 100 présentes dans la dernière version du logiciel PTM 5.00 : Temporisation 2 kV dans Quick et Rapid Fault Sense (RFS). Compte tenu de ses caractéristiques de sortie uniques, ces fonctions sont adaptées au milieu de travail spécifique dans lequel le CPC 100 est utilisé. La temporisation 2 kV dans Quick est facile à expliquer : le CPC 100 mettra fin à l’injection haute tension dans la carte de test Quick après un délai de 10 secondes. Cette limite de temps peut être définie par l’utilisateur et désactivée si nécessaire ; elle se réinitialise à chaque redémarrage. Cela peut contribuer à la sécurité lorsqu’un utilisateur est distrait et ne se rend pas compte de la situation. En résumé : RFS est un superviseur de sortie qui peut détecter les changements de sortie et déclencher une mise hors tension immédiate du CPC 100. Cependant, il faut un peu plus d’informations pour décrire son fonctionnement. La norme CEI TS 60479-2 nous donne une idée générale de la vitesse à laquelle l’appareil doit être éteint pour réduire efficacement le risque de fibrillation du cœur. En supposant, par exemple, qu’il y ait un courant corporel de 1 ampère lors d’un accident, l’appareil doit s’éteindre en moins d’une milliseconde pour maintenir le risque à un niveau raisonnablement bas. Pour comparaison : les dispositifs à courant résiduel standard se déclenchent généralement en quelques dizaines de millisecondes et nécessitent des circuits supervisés supplémentaires pour être isolés de la terre. Ils sont trop lents pour les courants corporels élevés, et de nombreuses applications du CPC 100 nécessitent une connexion directe à la terre. Il nous fallait donc penser différemment. Concevoir un système capable de répondre à ces exigences est un immense défi technique. Cependant, la fonction RFS peut être capable de répondre à ce problème car elle permet de détecter les défauts en quelques centaines de microsecondes. PTM 5.00 AJOUTE DE NOUVELLES FONCTIONS DE SÉCURITÉ AU CPC 100 « Comme il s’agit de deux fonctions logicielles, pratiquement tous les CPC 100 peuvent être mis à jour immédiatement, avec la mise à jour vers PTM 5.00. Assurez la sécurité ! » 28
RkJQdWJsaXNoZXIy NTkxNzY=