De nombreux transformateurs de type sec basse et moyenne tension actuellement en service au Canada ont été installés durant les périodes de forte croissance économique des années 1980, 1990 et du début des années 2000. Aujourd’hui, bon nombre de ces unités atteignent ou dépassent leur durée de vie typique.

La durée de vie prévue d’un transformateur de type sec est généralement estimée entre 20 et 30 ans, tandis qu’une durée de service de 30 à 50 ans est considérée comme exceptionnelle dans des conditions d’exploitation favorables. À mesure que les transformateurs vieillissent au-delà de leur durée de vie prévue, la dégradation de l’isolation, les contraintes thermiques et des décennies d’exploitation peuvent accroître les risques liés à la fiabilité.

Les anciens transformateurs ont été conçus selon des normes d’efficacité énergétique moins strictes et n’étaient souvent pas destinés à répondre aux exigences des installations modernes. L’adoption généralisée des variateurs de fréquence (VFD), des redresseurs et d’autres charges non linéaires peut engendrer un échauffement supplémentaire que plusieurs transformateurs plus anciens n’avaient pas été conçus pour supporter.

Il est donc plus important que jamais d’évaluer les équipements de distribution vieillissants, non seulement pour réduire le risque d’interruptions d’exploitation, mais aussi pour repérer les possibilités de réaliser des économies d’énergie grâce aux technologies de transformateurs modernes.

Transformer l’efficacité en économies

Même de modestes améliorations de l’efficacité d’un transformateur peuvent générer des économies importantes au fil du temps. Comme les transformateurs fonctionnent souvent en continu, la réduction des pertes électriques peut se traduire par des centaines, voire des milliers de dollars d’économies annuelles d’énergie, tout en réduisant les coûts d’exploitation sur l’ensemble du cycle de vie de l’équipement.

Dans de nombreux cas, le remplacement d’un transformateur vieillissant par un modèle moderne à haute efficacité peut offrir un retour sur investissement intéressant grâce aux économies d’énergie réalisées.

Exemple

Un transformateur de type sec de 75 kVA, bobinage en aluminium fabriqué avant 2012, fonctionnant à une charge moyenne de 75 % pendant 12 heures par jour et basé sur un coût moyen de l’électricité de 0,075 $/kWh au Québec, entraînerait un coût énergétique annuel estimé à 908,61 $.

À titre de comparaison, un transformateur moderne conforme à la norme C802.2-18 présenterait un coût énergétique annuel estimé à 440,94 $, soit une économie annuelle d’environ 467,67 $.
Sur une période de 30 ans, ces économies pourraient représenter plus de 14 000 $ en coûts d’énergie évités, sans tenir compte des avantages additionnels liés à l’amélioration de la fiabilité, à la réduction des besoins de maintenance et à la diminution des risques d’interruption imprévue.

  

Les transformateurs modernes produisent également moins de chaleur, ce qui contribue à réduire les besoins en climatisation ou en refroidissement et à améliorer la performance énergétique globale de l’installation.

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Éléments clés pour réussir un projet de modernisation

Chaque projet de remplacement ou de modernisation présente ses propres défis. Il ne s’agit pas toujours simplement de remplacer une unité par une autre. Au fil des ans, les installations évoluent : les charges augmentent, de nouveaux équipements sont ajoutés et les systèmes de distribution électrique se transforment. Un transformateur correctement dimensionné lors de son installation peut ne plus être adapté aux besoins actuels.

Avant de sélectionner un transformateur de remplacement, il est important d’évaluer la charge actuelle et prévue, les projets d’expansion futurs, l’espace disponible, les exigences de ventilation, la compatibilité des tensions, l’impédance du système. Prendre le temps d’analyser ces facteurs dès le début du projet peut aider à éviter des modifications coûteuses, réduire les risques d’installation et minimiser les temps d’arrêt lors de la transition. Des relevés précis sur site ainsi qu’une planification rigoureuse sont essentiels pour limiter les interruptions et éviter les imprévus.

Des avantages qui vont au-delà de l’efficacité énergétique

Bien que l’efficacité énergétique soit souvent la principale motivation derrière un projet de modernisation de transformateur, les avantages vont bien au-delà de la réduction des coûts d’électricité :

• Amélioration de la fiabilité du système
• Réduction des besoins de maintenance
• Diminution du risque de défaillances imprévues
• Réduction de la chaleur générée
• Utilisation plus efficace de la capacité électrique disponible
• Réduction de l’empreinte environnementale et des émissions de carbone

Ces avantages permettent aux organisations d’améliorer leurs performances opérationnelles tout en soutenant leurs objectifs de développement durable.

Un investissement intelligent à long terme

Une modernisation de transformateur bien planifiée peut améliorer la fiabilité du système, réduire les besoins de maintenance, diminuer les températures d’exploitation et fournir une capacité supplémentaire pour soutenir la croissance future. Elle peut également réduire le risque de défaillances imprévues et les perturbations opérationnelles qui en résultent souvent.

Lorsqu’un projet de remplacement de transformateur est envisagé, il est important de considérer non seulement les économies d’énergie directes, mais aussi les répercussions plus larges sur la performance à long terme de l’installation.