La récente élévation de la norme NFPA 70B du statut de recommandation à celui de norme standard marque une évolution significative des exigences en matière de maintenance électrique industrielle des transformateurs. Bien que cette norme ne dispose actuellement d'aucun mécanisme d'application direct, son passage d'une formulation « recommandé » à une formulation « obligatoire » constitue un premier pas vers son application concrète, ce qui pourrait avoir des répercussions sur la couverture d'assurance et les réglementations municipales à l'avenir.
La norme NFPA 70B a été transformée de recommandations en norme obligatoire pour deux raisons : établir des directives uniformes pour la maintenance électrique dans toutes les installations (éliminant ainsi les approches subjectives au cas par cas) et renforcer la sécurité au travail grâce à des exigences de maintenance appropriées. La norme NFPA 70B complète ainsi les normes NFPA 70 (installation) et NFPA 70E (sécurité au travail). Cette évolution témoigne de l’importance cruciale d’une maintenance et d’une surveillance adéquates pour garantir la sécurité des travailleurs et la continuité des opérations.
L'élévation de la norme NFPA 70B au rang de norme revêt une importance particulière pour la maintenance et la surveillance des transformateurs. Des entreprises comme H2scan, spécialisées dans la détection de l'hydrogène pour la surveillance de l'état des transformateurs, proposent cette solution en remplacement de la maintenance périodique. Cette approche permet de réduire les besoins en temps et en main-d'œuvre tout en fournissant aux équipes une multitude de données pour prendre des décisions éclairées concernant les équipements critiques.
Le capteur d'hydrogène GRIDSCAN® 5000 fournit aux gestionnaires d'actifs des mesures précises d'hydrogène pour les transformateurs de faible puissance ou moins critiques. Le GRIDSCAN® 6000 , une première sur le marché, combine quatre mesures essentielles : l'hydrogène, premier gaz de défaut, ainsi que l'humidité, la pression et la température de l'huile. Ces deux capteurs transmettent des données en continu et en temps réel afin d'alerter les propriétaires d'actifs en cas d'anomalies des transformateurs susceptibles d'entraîner des incidents catastrophiques. De plus, ils ne nécessitent aucune maintenance pendant toute leur durée de vie.
Les installations industrielles non conformes à la norme NFPA 70B s'exposent à des conséquences importantes. Bien que cette norme, relativement récente, ne soit pas encore directement appliquée, les assureurs s'y réfèrent de plus en plus lors de l'évaluation des sinistres. Les installations qui ne peuvent démontrer leur conformité aux exigences de maintenance de la norme NFPA 70B risquent de voir leurs demandes d'indemnisation rejetées en cas de défaillance d'un équipement électrique liée à un transformateur non surveillé.
Outre les conséquences en matière d'assurance, le non-respect des normes peut entraîner une augmentation des risques de responsabilité civile, des coûts d'exploitation plus élevés dus à des pannes d'équipement imprévues et un contrôle réglementaire accru à mesure que les municipalités intègrent ces normes à leur réglementation locale. De plus, en cas d'accident du travail, le non-respect de normes sectorielles reconnues telles que la norme NFPA 70B pourrait engendrer une vulnérabilité juridique accrue et des sanctions de l'OSHA.
Comment la norme NFPA 70B a-t-elle évolué ?
La norme NFPA 70B est devenue une norme complète de sécurité industrielle et de conformité aux codes, axée spécifiquement sur la maintenance des équipements électriques. Elle décrit les calendriers d'essais et les procédures de maintenance requis pour divers composants électriques, notamment les transformateurs.
Une disposition clé du chapitre 9 (section 9.1.1) traite spécifiquement de la surveillance continue et des techniques prédictives, stipulant qu’elles « peuvent être prises en compte pour déterminer les intervalles de maintenance ». Cette disposition ouvre la voie à des approches de surveillance conditionnelle et prédictive, s’alignant sur les stratégies de maintenance modernes, telles que celles proposées par la technologie H2scan.
Les quatre piliers de la maintenance
La norme NFPA 70B identifie quatre catégories critiques de maintenance :
- Entretien d'urgence
- Maintenance corrective
- Entretien préventif
- Maintenance Prédictive
La technologie de surveillance de l'état des systèmes basée sur l'hydrogène couvre ces quatre domaines. En cas d'urgence, elle détecte les pics d'hydrogène soudains indiquant des pannes graves, permettant une intervention rapide avant toute défaillance catastrophique. En maintenance corrective, elle aide à identifier les problèmes spécifiques nécessitant une attention particulière. En maintenance préventive, elle révèle les problèmes systémiques tels que la surcharge du système, permettant ainsi des solutions proactives.
Enfin, les détecteurs d'hydrogène excellent dans la maintenance prédictive en assurant une surveillance continue et en temps réel des transformateurs. En cas de défaut générant des quantités anormales d'hydrogène, cela indique un problème grave et immédiat. Dès réception de l'alerte et grâce à l'analyse multigaz effectuée, l'équipe de maintenance peut déterminer la marche à suivre, y compris la possibilité de mettre le transformateur hors service. Sans cette surveillance en ligne continue, cette information cruciale serait restée inaccessible.
L'avantage des données
L’un des aspects les plus convaincants de la technologie de détection d’hydrogène réside peut-être dans ses capacités de génération de données. L’échantillonnage d’huile traditionnel ne fournit généralement qu’une seule donnée par an. À l’inverse, les capteurs d’hydrogène peuvent générer une mesure par seconde, accumulant ainsi 160 gigaoctets d’informations sur l’état de santé du transformateur au cours de sa durée de vie de dix ans. Ces précieuses informations comprennent :
- Horodatages
- niveaux d'hydrogène
- Lectures de température
- Indicateurs d'état
- niveaux d'humidité et
- mesures de pression
Ce flux de données continu offre une visibilité sans précédent sur l'état des transformateurs, permettant une détection précoce des alertes et des approches de maintenance plus proactives. Il se distingue nettement des analyses annuelles d'échantillons d'huile par le volume et la fiabilité des données recueillies, les analyses traditionnelles pouvant être affectées par la manipulation, le transport et le traitement des échantillons en laboratoire.
Saviez-vous ...
Conformité rentable La norme NFPA 70B s'applique à une gamme d'installations, notamment les usines industrielles, les bâtiments institutionnels et commerciaux et les grands complexes résidentiels multifamiliaux.
Conformité rentable
Les détecteurs d'hydrogène constituent une solution économique pour la conformité à la norme NFPA 70B, notamment par rapport à d'autres solutions comme les détecteurs multigaz, dont le coût unitaire est dix à vingt fois supérieur. Toutefois, la véritable valeur de la technologie de détection d'hydrogène réside dans sa capacité à prévenir les arrêts de production imprévus et les pertes de productivité.
Prenons un exemple concret : une usine agroalimentaire a installé de nouveaux groupes frigorifiques, mais a subi des pannes répétées entraînant des pertes de production. La cause principale était la surcharge du transformateur due à une demande de charge excessive, celui-ci n’ayant pas été conçu pour supporter la charge requise par ces groupes frigorifiques.
L'entreprise a fait appel à plusieurs reprises à des techniciens pour réparer les groupes frigorifiques en raison d'un déséquilibre entre le transformateur et la charge requise, ce qui a engendré des harmoniques dans le système, générant chaleur et hydrogène. L'entreprise a ainsi gaspillé des ressources en réparations d'équipements sans identifier le problème sous-jacent du transformateur – une situation qu'un système de surveillance de l'hydrogène adéquat aurait pu et peut prévenir sur les transformateurs industriels.
Solutions de surveillance avancées basées sur le cloud pour la numérisation des réseaux électriques
L'intégration de la détection d'hydrogène aux plateformes de surveillance basées sur le cloud représente une avancée majeure dans le domaine de la surveillance des transformateurs et marque une étape importante vers la numérisation des réseaux électriques. Contrairement aux systèmes SCADA traditionnels, les installations industrielles bénéficient de solutions cloud plus accessibles et conviviales. Ces plateformes transforment les données brutes en informations exploitables grâce à des outils d'analyse sophistiqués et des interfaces intuitives, permettant un retour sur investissement très rapide.
L'un des atouts majeurs des systèmes modernes de surveillance dans le cloud réside dans leur capacité à intégrer l'analyse de la qualité de l'énergie, un point crucial pour les applications industrielles où la taille des transformateurs et la gestion de la charge sont des facteurs déterminants. Le système peut détecter et signaler les anomalies de qualité de l'énergie affectant les processus de production ou la qualité des produits finis, offrant ainsi une vision plus complète que la simple surveillance de l'hydrogène.
Ces plateformes de numérisation des réseaux électriques améliorent également la documentation de conformité grâce à la génération automatisée de rapports et à l'archivage des données. Les équipes de maintenance peuvent ainsi générer rapidement des rapports complets attestant de la conformité aux exigences de la norme NFPA 70B, tout en constituant un historique des performances de chaque transformateur. Cette documentation s'avère précieuse pour justifier les budgets de maintenance ou planifier les mises à niveau des équipements.
L'intégration des données d'analyse des gaz dissous (AGD) de laboratoire à la surveillance en temps réel de l'hydrogène offre une dimension analytique supplémentaire. En intégrant les résultats d'AGD traditionnels à la plateforme cloud, les équipes de maintenance peuvent utiliser des outils d'interprétation avancés, tels que l'analyse triangulaire de Duval. Ceci permet d'identifier non seulement la présence de problèmes potentiels, mais aussi leur emplacement probable au sein du transformateur, ce qui permet des interventions de maintenance plus ciblées et efficaces. Certaines installations peuvent s'étendre sur plusieurs centaines d'hectares avec une équipe de maintenance réduite qui doit optimiser son temps ; les fonctionnalités du cloud aident alors les techniciens à mieux orienter leurs efforts.
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