LabWindows/CVI surveille l’isolation des transformateurs de mesure chez EDF

Author(s):
C Moreau - EDF
Xavier Charpentier - EDF, Division Recherche et Développement

Industry:
Energy/Power

Products:
Data Acquisition, LabWindows/CVI

The Challenge:
Identifier des transformateurs de mesure qui présentent des défauts.

The Solution:
détecter les décharges partielles internes en utilisant un système de mesure VXI et le logiciel LabWindows/CVI.

EDF (électricité de France) est l’une des toutes premières entreprises d’électricité au monde avec 30 millions de clients en France. Le département LGE, de la Division Recherche et Développement, situé à Moret-sur-Loing, en région parisienne, a réalisé cette application pour la direction du Transport d’EDF.

Les transformateurs de mesure sont les capteurs de l’état du réseau électrique nécessaires à sa conduite. L’isolation papier/huile des transformateurs de mesure est soumise en réseau à des contraintes diélectriques et thermiques. Ces contraintes peuvent entraîner un vieillissement prématuré de l’isolation qui se manifeste généralement par l’apparition de décharges partielles (DP) internes. Ce processus peut finir par conduire à l’avarie de l’appareil.

Mise en oeuvre du système
La surveillance des transformateurs de mesure est réalisée actuellement pour des cas ponctuels par un prélèvement et une analyse d’huile. Cela nécessite la mise hors tension et donc une gêne importante pour l’exploitation. Le but de l’application et du système est de détecter la présence de DP internes. Ce système présente les avantages suivants : il ne nécessite pas de modification ni d’adaptation des appareils à surveiller, il ne perturbe pas l’exploitation du réseau électrique car les mesures se font sous tension, et il assure une détection précoce de la dégradation de l’isolation. Le système d’acquisition est aisément transportable, de mise en oeuvre simple, rapide et associé à un logiciel de traitement qui quantifie le nombre de DP internes. Lors de l’étude du projet, en 1993, le seul système capable de répondre à nos critères (vitesse et durée d’acquisition, compacité...) était le VXI (VME Extension for Instrumentation). Nous utilisions un châssis VXI 5 slots de National Instruments, un contrôleur PC 486 National Instruments embarqué dans le châssis et deux cartes d’acquisition HP.

Procédé
Il s’agit de mesurer les courants HF qui s’écoulent dans la mise à la terre du transformateur de mesure et de détecter les DP en éliminant les signaux HF indésirables. Les capteurs (trois tores ouvrants) sont des transformateurs de courant HF qui sont insérés sur la mise à la terre de chacun des transformateurs de mesure de chaque phase. Le système VXI acquiert les courants HF à la fréquence de 20 MHz sur une période de 50 Hz (20 ms) avec une résolution de 12 bits. La bibliothèque d’analyse de LabWindows/CVI est utilisée pour filtrer le signal acquis en éliminant la composante BF et améliorer le rapport signal sur bruit. Des algorithmes détectent ensuite les décharges et assurent la discrimination entre décharges internes et externes. On lance successivement 30 acquisitions, on exploite ensuite les résultats statistiques en superposant graphiquement les acquisitions dans un histogramme. Si on détecte des DP, on confirme alors par une analyse d’huile la dégradation de l’isolation.

L’application fonctionne depuis 1994, elle a été réalisée en un an environ et nous donne entière satisfaction ; un brevet a été déposé sur le procédé. Le PC au format VXI nous permet de stocker des mesures (30 Mo pour une campagne) et de réaliser le traitement automatiquement. Nous avons choisi LabWindows/CVI pour développer l’application car nous utilisions déjà LabWindows/DOS et nous voulions travailler sous Windows. LabWindows/CVI est un logiciel puissant qui a répondu à toutes nos attentes. L’application évolue en permanence et aujourd’hui nous utilisons VISA pour communiquer avec les cartes d’acquisition VXI. Auparavant, une campagne de mesure prenait deux heures, traitement et analyse inclus. Après mise à jour de notre contrôleur VXI 486 en un Pentium II, une campagne de mesure est réalisée en moins d’une heure.

Novembre 1999

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C Moreau
EDF
FR

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