Évaluation de l'état et stratégie de durée de vie des systèmes de câbles HT

Introduction

Cependant, il peut y avoir des raisons économiques ou stratégiques qui justifient la fin de vie d’un système bien avant que de réels motifs techniques n’impliquent un remplacement.

De surcroît, les aspects politiques et réglementaires doivent être pris en compte pour éviter de lourdes pénalités ou des mises à l’arrêt imposées.

Il existe généralement pour chaque pays et gestionnaires de réseaux un système spécifique prenant en compte l’ensemble des facteurs mentionnés ci-dessus. Une première approche générique a été établie par le groupe CIGRE B1.09 en 2008 qui a publié la brochure TB 358. Un score, basé sur un questionnaire en deux étapes, est calculé pour chaque actif. Ces derniers sont alors catégorisés de la façon suivante: nécessite une intervention immédiate (rouge), doit être suivi avec attention (orange), n’est pas critique (vert).

En 2018, il a été décidé de réviser et, si nécessaire, mettre à jour le système proposé dans la TB 358. C’est la raison pour laquelle le groupe B1.68 a été créé. L’objectif est de capitaliser les expériences passées en gestion de la durée de vie des systèmes, de sorte à créer et mettre à jour une approche pertinente pour les systèmes très haute et haute tension alternatives et continues. Cette révision doit aussi rendre compte des nouvelles technologies qui ont vu le jour ces dernières années et qui permettent davantage de précision et de compréhension dans le suivi des systèmes câbles.

L’objectif de cette Brochure Technique est donc de mettre en évidence les pratiques actuelles en termes de gestion de la durée de vie des systèmes et de vérifier l’utilisation du système présenté dans la TB 358. Il s’agit également de souligner les divers aspects à prendre en compte dans l’élaboration d’une stratégie de gestion de la durée de vie et de proposer une méthode type pour déterminer l’état d’un système de câble et déduire les action nécessaires pour une réparation à temps voire un remplacement complet du système.

Méthodologie

Un concept actualisé a été élaboré sur la base des retours d’informations fournis par 61 compagnies d'électricité concernant leur approche de la gestion de la durée de vie et l'utilisation de la méthodologie proposée dans le document TB 358. Le système de gestion de la durée de vie proposé est dérivé du concept de maintenance centrée sur la fiabilité (RCM), c'est-à-dire que l'état et la criticité d'un câble ou d'un système de câbles sont pris en compte lors de l'évaluation de la durée de vie restante. La méthode est entièrement personnalisable en fonction des exigences spécifiques et des informations disponibles pour chaque système de câble et chaque service public. Elle est également conforme à la série de normes ISO 55000.

L'état peut être exprimé par un indice de santé (IH), qui attribue un chiffre compris entre 1 (très bon état) et 5 (très mauvais état) à chaque actif considéré. L'IH peut être subdivisé en indicateurs spécifiques relatifs aux résultats des mesures obtenus lors des essais en ligne ou hors ligne, à l'ancienneté du câble, aux aspects liés à la maintenance et au taux de défaillance. Ces sous-indices sont ensuite combinés en une somme pondérée pour calculer l'indice de performance global. Le choix des facteurs de pondération est laissé au lecteur de la TB, car il nécessite non seulement de l'expertise et de l'expérience, mais doit également tenir compte de la quantité et de la fiabilité des informations disponibles et refléter la philosophie des opérateurs publics en matière de gestion des actifs. Il est recommandé de répéter périodiquement le calcul de l'IH pour suivre les changements et le vieillissement du système de câbles, afin d'établir une relation entre l'évolution de l'IH et le temps. On s'attend également à ce que la prévision de la fin de vie devienne plus précise sur des périodes plus courtes et rapprochées.

La criticité est exprimée par un indice de criticité (IC), qui attribue une note aux conséquences d'une défaillance potentielle du câble en termes de sécurité, de finances, de fiabilité et d'environnement. Comme cela a déjà été introduit, la Brochure Technique (TB) renvoie aux TB 422, 541 et 734 en tant qu'exemples appropriés. De nouveau, la pondération utilisée pour calculer l'IC global doit refléter la politique de l’opérateur public. Il est également conseillé de revoir périodiquement l'IC en cas de changement des conditions d'exploitation pouvant impliquer une mise à jour du calcul.

L'indice de risque (IR) est calculé comme le produit de l'IH et de l'IC et est une indication directe de l'action requise pour chaque câble ou système de câble. Un IR faible indique alors que le système est en bon état, comme le reflète un HI faible, et que les conséquences d'une défaillance sont faibles, c'est-à-dire qu'un CI faible signifie qu'aucune action n'est requise de la part du gestionnaire d'actifs, alors qu'un IR élevé indique qu'une action doit être entreprise. L'IR doit être réévalué chaque fois que l'IH et l'IR sont recalculés.

Outre la méthodologie de gestion de la durée de vie, la TB présente et examine les options de prolongation de la durée de vie et les stratégies d'urgence. La structure générale de la prolongation de la durée de vie consiste à analyser, d'abord les mécanismes de dégradation en cours, et à faire une prédiction pour le cas de dégradation non perturbée par rapport à l'action, où les dépenses nécessaires et le bénéfice résultant dans la performance du câble doivent être pris en compte. En fonction des résultats de l'analyse, l'action choisie peut alors être mise en œuvre. Des exemples et des bonnes pratiques sont donnés dans la TB. Les stratégies d'urgence sont conçues pour maintenir un niveau de service acceptable en cas de défaillance d'un câble, et une approche recommandée est également décrite dans la TB.

Structure et contenu de la Brochure Technique

La TB contient sept chapitres principaux qui sont structurés comme suit :

Le chapitre 2 donne un bref aperçu des différentes approches de la gestion de la durée de vie sur la base d'une analyse documentaire, en mettant l'accent sur la maintenance axée sur la fiabilité.

Dans le chapitre 3, les pratiques actuelles en matière de gestion de la durée de vie restante sont évaluées sur la base des résultats d'un questionnaire auquel ont répondu 61 entreprises de services publics. On constate que la prise de conscience de l'importance de la gestion de la durée de vie augmente et que la tendance est à la maintenance basée sur l'état et centrée sur la fiabilité. En raison des grandes variations dans la structure des réseaux, il n'existe pas de solution unique, mais la nécessité d'une approche générique personnalisable.

Le chapitre 4 explique les raisons possibles de la fin de vie d'un câble ou d'un système de câbles. Les raisons techniques sont illustrées au moyen d'une analyse des modes de défaillance et de leurs effets (AMDE). Les raisons non techniques de la mise hors service d'un système de câbles, à savoir les raisons environnementales, économiques et stratégiques, sont brièvement expliquées.

Le chapitre 5 donne un aperçu des tests les plus couramment utilisés pour déterminer l'indice de santé d'un système de câble à haute tension en référence à l'AMDE établie au chapitre 4.

Le chapitre 6 présente la méthode d'indice de santé proposée par le groupe de travail, qui tient compte aussi bien d‘aspects techniques que non techniques pour déterminer la durée de vie restante d'un système de câble à haute tension, en fonction de son indice de santé et de risque.

Le chapitre 7 présente les options de prolongation de la durée de vie et les stratégies d'urgence, en mettant l'accent sur les exemples concrets et les meilleures pratiques.

Conclusion

The proposed method for lifetime management includes a comprehensive guideline for calculating an asset’s Risk Index as a product of its Health Index and Criticality Index, and practical options for life extension and emergency strategies. The approach can and should be adapted to fit the needs of the reader, taking into account the already existing infrastructure and information available. Setting up a lifetime strategy still requires expertise and experience, and it is recommended that the strategy be periodically re-evaluated to keep up with the state of the art and to implement new methods of condition assessment.