Amélioration la précision des tests pour le fabricant Royal SMIT grâce à l’analyseur de puissance Yokogawa WT5000 en version Transformateur
Les transformateurs jouent un rôle crucial dans les réseaux de distribution et de transport d’électricité. Ils permettent de convertir l’électricité transmise à très haute tension sur de longues distances en tensions intermédiaires pour les réseaux locaux, puis en 240 V ou 120 V, la tension généralement fournie aux ménages et aux utilisateurs commerciaux.
Réaliser ce processus avec un minimum de pertes est une priorité pour les gestionnaires de réseaux de distribution et de transport d’électricité, qui ne perçoivent des revenus que sur l’électricité effectivement fournie à leurs utilisateurs finaux. Lorsqu’un opérateur met en service un nouveau transformateur, il spécifie un chiffre maximum pour les pertes à vide, produites par la tension et générées en permanence lorsque le transformateur est sous tension, et les pertes en charge qui ne sont produites que lorsque le transformateur est chargé. Si le transformateur dépasse ces valeurs spécifiées et garanties, le fabricant s’expose à de lourdes sanctions.
Les normes internationales IEC 60076 et IEEE C57.12.00 qui définissent la méthode utilisée pour mesurer les pertes dans un transformateur précisent que les résultats doivent inclure toute erreur de mesure. Les résultats de la mesure des pertes sont donc composés de deux éléments : les pertes réelles attribuables aux pertes dans le noyau et le cuivre du transformateur lui-même, et les pertes virtuelles attribuables à l’incertitude du système de mesure.
Royal SMIT Transformers B.V. fournit de grands transformateurs à haute tension aux entreprises de production et de transport d’énergie du monde entier. Faisant partie du groupe SGB-SMIT, elle est basée dans la ville néerlandaise de Nimègue, où elle a été fondée il y a plus de 100 ans.
Outre les transformateurs de déphasage et les bobines d’inductance, elle est responsable du développement, de la production, de la vente et de la maintenance de transformateurs d’une puissance allant d’environ 200 MVA à 1 200 MVA dans une plage de tension allant jusqu’à 765 kV. Ses produits jouent un rôle crucial dans le fonctionnement fiable et efficace des réseaux électriques qui desservent des centaines de millions d’utilisateurs résidentiels et commerciaux.
Chaque exigence du client est unique et presque tous les transformateurs sont conçus sur mesure.
Pouvoir mesurer avec précision les pertes de puissance pour s’assurer que les produits sont conformes aux spécifications est une partie importante du processus. Chaque baie d’essai de Royal SMIT intègre un système de mesure des pertes de puissance des transformateurs triphasés composé de condensateurs de référence haute tension, de transformateurs de courant à flux nul et d’un analyseur de puissance triphasé de précision fourni par Yokogawa Test and Measurement.
Lorsque Royal SMIT a décidé de construire une nouvelle installation d’essai, le défi consistait à concevoir un environnement stable et fiable dans lequel l’incertitude de mesure constitue une composante négligeable des pertes mesurées. Une partie de la solution, basée sur l’expérience des analyseurs de puissance de précision de Yokogawa qui ont bien servi Royal SMIT dans le passé, était d’utiliser le nouveau modèle WT5000 de Yokogawa.
La précision exceptionnelle de la version transformateur du WT5000, de seulement ±0,008 % pour un facteur de puissance de 1, limite l’erreur de mesure à une fraction négligeable des pertes totales mesurées.
Il atteint également la plus grande précision possible à des facteurs de puissance aussi faibles que 0,001.
L’une des caractéristiques qui contribuent à la précision et à la stabilité à long terme du WT5000 est la faiblesse des déviations en vieillissement. L’instrument est d’abord optimisé par un étalonnage à 53 Hz pour des facteurs de puissance de 1, 0,5, 0,05, 0,01 et 0,001. Un étalonnage supplémentaire jusqu’à 100 kHz garantit les performances requises lors de la mesure de formes d’ondes déformées qui peuvent être rencontrées lors de la mesure des pertes à vide.
Les autres caractéristiques comprennent une interface utilisateur intuitive permettant de définir et d’utiliser des déclencheurs d’événements et des calculs personnalisés. Les mesures peuvent être visualisées sous forme numérique, de forme d’onde, de barre, de vecteur ou de tendance, tandis que de multiples options d’interface prennent en charge les communications GPIB, USB et Ethernet. La rétrocompatibilité avec les protocoles de communication utilisés par les modèles antérieurs permet aux utilisateurs qui remplacent les anciens instruments de continuer à utiliser les logiciels de test existants.
La version transformateur du WT5000 a permis à Royal SMIT de réduire considérablement l’erreur de mesure, la précision sur 12 mois étant passée de ±0,01 % à ±0,008 %. La linéarité de la version transformateur du WT5000 est également supérieure. Le nouveau produit offre une plage d’entrée effective couvrant des valeurs de 10 % à 110 %, ainsi qu’un échantillonnage 50 fois plus rapide que le WT3000 et une résolution quatre fois plus élevée.
Les certificats d’étalonnage du laboratoire accrédité ISO 17025 de Yokogawa donnent aux ingénieurs de Royal SMIT la certitude qu’ils peuvent produire en permanence quel que soit le facteur de puissance des mesures traçables et conformes aux spécifications des normes IEC 60076-8 et IEEE C57.12.00. Selon Steven Lauf, ingénieur d’essai principal chez Royal SMIT, le WT5000 a fonctionné sans aucun problème, et les trois canaux de mesure exploités dans le système d’essai n’ont pratiquement pas besoin d’être réglés, même si l’instrument peut rester allumé pendant plusieurs jours d’affilée.
« En installant la version transformateur du WT5000 dans notre système de test, nous pouvons caractériser les performances de chaque conception avec plus de précision que jamais », ajoute M. Lauf. « Cela nous permet d’offrir au client une garantie sur les pertes meilleure que celle que pourrait offrir un concurrent, et de le faire avec une grande confiance dans le fait que nous tiendrons nos promesses. »
Pour télécharger l’étude de cas complète, veuillez cliquer ici.
Yokogawa Test&Measurement | Royal SMIT