DigitalHT - Monitoring des Transformateurs de Puissance dans un Objectif de Maintenance Prédictive

La fiabilité du réseau électrique doit être garantie à un coût économiquement acceptable. Afin d’éviter une interruption de service (fiabilité) il faut remplacer les composants seulement lorsque cela est nécessaire, soit à la fin de leur durée de vie, lorsqu’ils sont amortis au maximum (économicité), mais avant leur destruction : il faut donc les remplacer, ni trop tôt ni trop tard.

Pour connaître le moment de remplacement idéal, il faut connaître la durée de vie restante du composant. Pour ce faire, il existe des techniques de diagnostic et de monitoring plus ou moins performantes et économiques

Les techniques de diagnostic permettent d’obtenir des informations pertinentes avec le désavantage qu’il est nécessaire de mettre le composant hors tension, ce qui diminue la redondance du réseau, occasionne des coûts et un grand effort de planification. De plus, les techniques de diagnostic sont gourmandes en main d’œuvre et en matériel. On tentera donc de minimiser les campagnes de diagnostic avec le risque de ne pas détecter un problème suffisamment tôt.

Par conséquent, il paraît pertinent d’avoir une solution qui permette de détecter un besoin en diagnostic uniquement lorsque c’est nécessaire. Les systèmes de monitoring (mesure en continu d’une ou plusieurs indicateurs de l’état d’un composant) actuels vont dans ce sens, mais ils sont coûteux et livrent des données difficilement interprétables ; ils sont focalisés sur un aspect précis : par exemple décharges partielles ou gaz dissous pour un transformateur de puissance.

L’idée du projet est de tester, pour des transformateurs de puissance, la faisabilité d’un système de monitoring à bas coût d’investissement qui se base sur une solution de monitoring existante et utilisée pour des machines tournantes. Cette solution compare la signature vibratoire de la machine à un instant t à la signature attendue à ce même instant t. La signature attendue est déterminée via un digital twin de l’installation et tient donc compte des conditions d’exploitation passées et présentes.

Le projet tire profit des nouvelles possibilités offertes par les développements technologiques récents, respectivement par l’amélioration et la baisse des coûts de certaines technologies et certains composants :

• hardware : notamment au niveau communication sans fil, de l'électronique embarquée, des capteurs à faible consommation d'énergie et du stockage de données à bas coût ;
• software et algorithmique : big data, machine learning, digital twin.