CA3113421A1 - Systeme et methode pour la detection d'au moins une anomalie dans une enceinte scellee, pas mesure d'au moins un parametre physique d'un gas contenu dans ladite enceinte scellee - Google Patents
Systeme et methode pour la detection d'au moins une anomalie dans une enceinte scellee, pas mesure d'au moins un parametre physique d'un gas contenu dans ladite enceinte scelleeInfo
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Abstract
Un système de détection d'au moins une anomalie dans une cuve scellées de volume déterminé et comprenant un matelas gazeux est fourni. Le système comprend au moins un capteur de température, pour effectuer des mesures de température du matelas gazeux, et au moins un capteur de pression, pour effectuer des mesures de pression du matelas gazeux. Le système détermine des mesures du volume du matelas gazeux à partir des mesures de température et de pression effectuées dans le matelas gazeux. Le système détecte, à partir d'une variation des mesures du volume, de la température, et/ou de la pression, une anomalie dans la cuve. L'anomalie peut être une fuite dans la cuve, ou un défaut d'équipement contenu dans la cuve.
Description
I
SYSTEME ET METHODE POUR LA DÉTECTION D'AU MOINS UNE ANOMALIE
DANS UNE ENCEINTE SCELLÉE, PAR MESURE D'AU MOINS UN PARAMETRE
PHYSIQUE D'UN GAZ CONTENU DANS LADITE ENCEINTE SCELLÉE
DOMAINE TECHNIQUE
[0001] L'invention se rapporte à un système et une méthode permettant la détection d'au moins une anomalie dans une enceinte, par mesure d'au moins un paramètre physique d'un gaz contenu dans ladite enceinte. Plus particulièrement, l'enceinte peut être une enceinte scellée renfermant au moins un matelas gazeux, et les paramètres physiques peuvent comprendre la température et la pression du matelas gazeux.
Encore plus particulièrement, l'enceinte scellée peut être une cuve scellée d'un transformateur électrique renfermant un isolant électrique liquide surmonté du matelas gazeux, et au moins un appareillage électrique immergé dans l'isolant électrique liquide.
CONTEXTE
SYSTEME ET METHODE POUR LA DÉTECTION D'AU MOINS UNE ANOMALIE
DANS UNE ENCEINTE SCELLÉE, PAR MESURE D'AU MOINS UN PARAMETRE
PHYSIQUE D'UN GAZ CONTENU DANS LADITE ENCEINTE SCELLÉE
DOMAINE TECHNIQUE
[0001] L'invention se rapporte à un système et une méthode permettant la détection d'au moins une anomalie dans une enceinte, par mesure d'au moins un paramètre physique d'un gaz contenu dans ladite enceinte. Plus particulièrement, l'enceinte peut être une enceinte scellée renfermant au moins un matelas gazeux, et les paramètres physiques peuvent comprendre la température et la pression du matelas gazeux.
Encore plus particulièrement, l'enceinte scellée peut être une cuve scellée d'un transformateur électrique renfermant un isolant électrique liquide surmonté du matelas gazeux, et au moins un appareillage électrique immergé dans l'isolant électrique liquide.
CONTEXTE
[0002] L'utilisation d'un isolant électrique liquide pour isoler un appareillage électrique est bien connu dans le domaine du transport d'électricité. Une cuve, ou contenant, préférablement scellée, est souvent utilisée pour contenir à la fois l'isolant électrique liquide et l'appareillage électrique, comme c'est le cas par exemple pour des transformateurs électriques sur socle. Cette configuration peut entraîner des fuites ou des déversements, par exemple lorsque la cuve subit une défaillance physique et/ou lorsque son intégrité est compromise. Par exemple, dans le cas des transformateurs électriques, les cuves sont généralement remplies d'un isolant électrique liquide comprenant une huile ou un mélange d'huiles, et le cas échéant, un ou plusieurs additifs.
[0003] Un déversement d'un tel isolant électrique liquide peut causer d'importants dommages aux équipements entraînant d'importantes pertes économiques (i.e.
coûts pour réparer/remplacer les équipements, pertes de productivité, etc.); et/ou d'importants dommages à l'environnement entraînant des risques liés à la santé et la sécurité, d'importants coûts liés à une décontamination d'un environnement souillé, etc.
coûts pour réparer/remplacer les équipements, pertes de productivité, etc.); et/ou d'importants dommages à l'environnement entraînant des risques liés à la santé et la sécurité, d'importants coûts liés à une décontamination d'un environnement souillé, etc.
[0004] Des systèmes et méthodes existent pour permettre la détection d'une fuite d'un liquide contenu dans une cuve. La méthode la plus courante pour détecter des fuites Date Reçue/Date Received 2021-03-29 est d'utiliser une jauge de niveau de liquide. D'autres méthodes existent également, par exemple l'utilisation de caméras installées pour visualiser le niveau de liquide.
[0005] Cependant, les systèmes et méthodes existants ne sont pas très précis puisque le niveau de liquide peut fluctuer en fonction de variations des propriétés physiques du liquide, tel que sa température ou sa densité, sans qu'il n'y ait une fuite dans le système. De plus, les systèmes et méthodes existants sont généralement intrusifs, ce qui peut causer des défaillances dans le fonctionnement de l'appareillage électrique. Aussi, certains systèmes et méthodes installés à l'extérieur de la cuve peuvent être exposés aux intempéries et/ou au vandalisme, par exemple.
[0006] Il existe donc un besoin pour un système et une méthode permettant de détecter de façon précise au moins une anomalie dans une enceinte scellée ayant un volume déterminé et renfermant au moins un matelas gazeux.
[0007] De plus, lorsque l'enceinte scellée est une cuve d'un transformateur électrique, il existe un besoin pour une système et une méthode permettant de détecter de façon précise dans une cuve ayant un volume déterminé, au moins une anomalie qui peut consister en un défaut de l'appareillage électrique contenu dans la cuve et immergé
dans un isolant électrique liquide qui est surmonté d'un matelas gazeux, et/ou consister en une fuite de l'isolant électrique liquide et/ou du matelas gazeux, en particulier de l'isolant électrique liquide.
dans un isolant électrique liquide qui est surmonté d'un matelas gazeux, et/ou consister en une fuite de l'isolant électrique liquide et/ou du matelas gazeux, en particulier de l'isolant électrique liquide.
[0008] De plus, il existe un besoin pour rapidement détecter au moins une anomalie dans une cuve ayant un volume déterminé renfermant un appareillage électrique (e.g. un transformateur électrique) pour effectuer un entretien d'urgence dans celui-ci et/ou éviter une fuite substantielle de l'isolant électrique liquide.
[0009] De plus, il existe un besoin pour un système et une méthode qui permette de minimiser les intrusions potentielles dans une cuve ayant un volume déterminé
renfermant un appareillage électrique (e.g. un transformateur électrique) pour réduire le risque d'interférences avec le fonctionnement de l'appareillage électrique.
Date Reçue/Date Received 2021-03-29 RÉSUMÉ DE L'INVENTION
renfermant un appareillage électrique (e.g. un transformateur électrique) pour réduire le risque d'interférences avec le fonctionnement de l'appareillage électrique.
Date Reçue/Date Received 2021-03-29 RÉSUMÉ DE L'INVENTION
[0010]
Une réalisation de l'invention concerne un système de détection d'au moins une anomalie dans une cuve scellée ayant un volume déterminé et renfermant un matelas gazeux, le système comprenant :
au moins un capteur de pression pour effectuer des mesures de pression du matelas gazeux, ledit au moins un capteur de pression étant en contact avec le matelas gazeux;
au moins un capteur de température pour effectuer des mesures de température dans le matelas gazeux, ledit au moins un capteur de température étant en contact avec le matelas gazeux;
des moyens de communication permettant une transmission des mesures de pression du matelas gazeux, et une transmission des mesures de température du matelas gazeux; et au moins un appareil informatique comprenant :
un module d'acquisition de données permettant l'acquisition de données relatives aux mesures de pression et aux mesures de température;
un module d'analyse de données permettant l'analyse des données acquises par le module d'acquisition de données, et configure pour :
déterminer des mesures d'un volume du matelas gazeux en utilisant au moins en partie les mesures de pression et les mesures de température du matelas gazeux; et détecter la présence de ladite au moins une anomalie dans la cuve à partir des données relatives aux mesures du volume du matelas gazeux, aux mesures de pression du matelas gazeux, et/ou aux mesures de température du matelas gazeux;
ledit au moins un appareil informatique étant opérationnellement connecté
audit au moins un capteur de pression et audit au moins un capteur de température par les moyens de communication.
Date Reçue/Date Received 2021-03-29
Une réalisation de l'invention concerne un système de détection d'au moins une anomalie dans une cuve scellée ayant un volume déterminé et renfermant un matelas gazeux, le système comprenant :
au moins un capteur de pression pour effectuer des mesures de pression du matelas gazeux, ledit au moins un capteur de pression étant en contact avec le matelas gazeux;
au moins un capteur de température pour effectuer des mesures de température dans le matelas gazeux, ledit au moins un capteur de température étant en contact avec le matelas gazeux;
des moyens de communication permettant une transmission des mesures de pression du matelas gazeux, et une transmission des mesures de température du matelas gazeux; et au moins un appareil informatique comprenant :
un module d'acquisition de données permettant l'acquisition de données relatives aux mesures de pression et aux mesures de température;
un module d'analyse de données permettant l'analyse des données acquises par le module d'acquisition de données, et configure pour :
déterminer des mesures d'un volume du matelas gazeux en utilisant au moins en partie les mesures de pression et les mesures de température du matelas gazeux; et détecter la présence de ladite au moins une anomalie dans la cuve à partir des données relatives aux mesures du volume du matelas gazeux, aux mesures de pression du matelas gazeux, et/ou aux mesures de température du matelas gazeux;
ledit au moins un appareil informatique étant opérationnellement connecté
audit au moins un capteur de pression et audit au moins un capteur de température par les moyens de communication.
Date Reçue/Date Received 2021-03-29
[0011] Une autre réalisation de l'invention concerne le système ci-dessus défini, dans lequel les mesures du volume du matelas gazeux sont calculées selon la formule suivante :
Pl Vi T2 v2 r--- __________________________________ où P1 est une pression de référence du matelas gazeux, V1 est un volume de référence du matelas gazeux et T1 est une température de référence du matelas gazeux;
et où P2 est une mesure de pression du matelas gazeux et T2 est une mesure de température.
Pl Vi T2 v2 r--- __________________________________ où P1 est une pression de référence du matelas gazeux, V1 est un volume de référence du matelas gazeux et T1 est une température de référence du matelas gazeux;
et où P2 est une mesure de pression du matelas gazeux et T2 est une mesure de température.
[0012] Une autre réalisation de l'invention concerne le système ci-dessus défini, dans lequel le module d'analyse de données comprend en outre un module de lissage de données permettant d'atténuer un bruit associé aux mesures de pression et/ou aux mesures de température.
[0013] Une autre réalisation de l'invention concerne le système ci-dessus défini, dans lequel le module de lissage de données est configure pour utiliser au moins une des méthodes suivantes :
- méthode de la moyenne adjacente, - méthode Savitzky-Golay, - méthode du filtre percentile, et - méthode du filtre FFT.
- méthode de la moyenne adjacente, - méthode Savitzky-Golay, - méthode du filtre percentile, et - méthode du filtre FFT.
[0014] Une autre réalisation de l'invention concerne le système ci-dessus défini, dans lequel les moyens de communications comprennent un ensemble de composants, pièces et/ou puces électroniques configurés pour :
conditionner des signaux associés aux mesures de température et aux mesures de pression; et transmettre les signaux associés aux mesures de température et aux mesures de pression à ledit au moins un appareil informatique.
Date Reçue/Date Received 2021-03-29
conditionner des signaux associés aux mesures de température et aux mesures de pression; et transmettre les signaux associés aux mesures de température et aux mesures de pression à ledit au moins un appareil informatique.
Date Reçue/Date Received 2021-03-29
[0015] Une autre réalisation de l'invention concerne le système ci-dessus défini, dans lequel les moyens de communications sont en outre configurés pour transmettre les signaux associés aux mesures de température et aux mesures de pression par transmission sans-fil.
[0016] Une autre réalisation de l'invention concerne le système ci-dessus défini, dans lequel ledit au moins un appareil informatique comprend en outre un module d'alerte permettant de générer au moins une alerte, ladite au moins une alerte étant basée sur au moins un des seuils suivants :
- volume minimal du matelas gazeux, - volume maximal du matelas gazeux, - pression minimale du matelas gazeux, - pression maximale du matelas gazeux, - température minimale du matelas gazeux, et - température maximale du matelas gazeux.
- volume minimal du matelas gazeux, - volume maximal du matelas gazeux, - pression minimale du matelas gazeux, - pression maximale du matelas gazeux, - température minimale du matelas gazeux, et - température maximale du matelas gazeux.
[0017] Une autre réalisation de l'invention concerne le système ci-dessus défini, dans lequel le système comprend en outre une interface utilisateur configurée pour au moins une de fonctions suivantes :
- visualisation du volume, historique et/ou en temps réel, du matelas gazeux; et - gestion fonctionnelle dudit au moins un capteur de pression et dudit au moins un capteur de température, la gestion fonctionnelle comprenant au moins une fonction de démarrage et une fonction d'arrêt.
- visualisation du volume, historique et/ou en temps réel, du matelas gazeux; et - gestion fonctionnelle dudit au moins un capteur de pression et dudit au moins un capteur de température, la gestion fonctionnelle comprenant au moins une fonction de démarrage et une fonction d'arrêt.
[0018] Une autre réalisation de l'invention concerne le système ci-dessus défini, dans lequel le système comprend en outre une interface utilisateur configurée pour au moins une de fonctions suivantes :
- visualisation du volume, historique et/ou en temps réel, du matelas gazeux;
- création et gestion des seuils de l'au moins une alerte; et Date Reçue/Date Received 2021-03-29 - gestion fonctionnelle dudit au moins un capteur de pression et dudit au moins un capteur de température, la gestion fonctionnelle comprenant au moins une fonction de démarrage et une fonction d'arrêt.
- visualisation du volume, historique et/ou en temps réel, du matelas gazeux;
- création et gestion des seuils de l'au moins une alerte; et Date Reçue/Date Received 2021-03-29 - gestion fonctionnelle dudit au moins un capteur de pression et dudit au moins un capteur de température, la gestion fonctionnelle comprenant au moins une fonction de démarrage et une fonction d'arrêt.
[0019]
Une autre réalisation de l'invention concerne le système ci-dessus défini, dans lequel ledit au moins un appareil informatique comprend en outre un module d'apprentissage profond, configure pour :
-analyser au moins en partie les mesures du volume du matelas gazeux, les mesures de température du matelas gazeux et/ou les mesures de pression du matelas gazeux; et - détecter de façon automatique ladite au moins une anomalie.
Une autre réalisation de l'invention concerne le système ci-dessus défini, dans lequel ledit au moins un appareil informatique comprend en outre un module d'apprentissage profond, configure pour :
-analyser au moins en partie les mesures du volume du matelas gazeux, les mesures de température du matelas gazeux et/ou les mesures de pression du matelas gazeux; et - détecter de façon automatique ladite au moins une anomalie.
[0020]
Une autre réalisation de l'invention concerne le système ci-dessus défini, dans lequel les moyens de communication permettent en outre de transmettre le moment où chacune desdites mesures de pression et mesures de température ont été
effectuées.
Une autre réalisation de l'invention concerne le système ci-dessus défini, dans lequel les moyens de communication permettent en outre de transmettre le moment où chacune desdites mesures de pression et mesures de température ont été
effectuées.
[0021]
Une autre réalisation de l'invention concerne le système ci-dessus défini, dans lequel ledit au moins un appareil informatique comprend en outre une base de données spécialisée permettant un stockage de séries temporelles des mesures de température et des mesures de pression.
Une autre réalisation de l'invention concerne le système ci-dessus défini, dans lequel ledit au moins un appareil informatique comprend en outre une base de données spécialisée permettant un stockage de séries temporelles des mesures de température et des mesures de pression.
[0022]
Une autre réalisation de l'invention concerne le système ci-dessus défini, dans lequel ledit au moins un capteur de température est une tige thermocouple installée de manière à être en contact avec le matelas gazeux.
Une autre réalisation de l'invention concerne le système ci-dessus défini, dans lequel ledit au moins un capteur de température est une tige thermocouple installée de manière à être en contact avec le matelas gazeux.
[0023]
Une autre réalisation de l'invention concerne le système ci-dessus défini, dans lequel ledit au moins un capteur de pression est un capteur de pression absolue.
Une autre réalisation de l'invention concerne le système ci-dessus défini, dans lequel ledit au moins un capteur de pression est un capteur de pression absolue.
[0024]
Une autre réalisation de l'invention concerne le système ci-dessus défini, dans lequel :
- la cuve scellée renferme en outre un volume d'un liquide, et - au moins une partie du matelas gazeux repose sur au moins une partie du volume du liquide.
Date Reçue/Date Received 2021-03-29
Une autre réalisation de l'invention concerne le système ci-dessus défini, dans lequel :
- la cuve scellée renferme en outre un volume d'un liquide, et - au moins une partie du matelas gazeux repose sur au moins une partie du volume du liquide.
Date Reçue/Date Received 2021-03-29
[0025] Une autre réalisation de l'invention concerne le système ci-dessus défini, dans lequel la cuve scellée est une cuve scellée de transformateur électrique, et dans lequel le volume du liquide est un volume d'un isolant électrique liquide, de préférence une huile ou un mélange d'huiles renfermant optionnellement au moins un additif. Plus particulièrement, l'isolant électrique liquide est une huile de transformateur électrique.
[0026] Une autre réalisation de l'invention concerne le système ci-dessus défini, dans lequel ladite au moins une anomalie est une fuite et/ou un problème affectant les mesures du volume du matelas gazeux, les mesures de pression du matelas gazeux, et/ou les mesures de température du matelas gazeux.
[0027] Une autre réalisation de l'invention concerne le système ci-dessus défini, dans lequel ladite au moins une anomalie est une fuite du liquide et/ou un problème électrique d'au moins un équipement au moins en partie immergé dans le liquide, le problème électrique affectant les mesures du volume du matelas gazeux, les mesures de pression du matelas gazeux, et/ou les mesures de température du matelas gazeux.
[0028] Une autre réalisation de l'invention concerne le système ci-dessus défini dans lequel l'enceinte scellé peut-être en outre pourvue d'une valve de surpression permettant l'évacuation d'au moins une partie du matelas gazeux advenant que la pression interne s'approche de valeurs critiques de sécurité. En pareil cas, la chute de pression engendrée par le relâchement préventif d'une partie du matelas gazeux représente une information additionnelle d'au moins un défaut dans l'enceinte.
[0029] Une autre réalisation de l'invention concerne une méthode de détection d'au moins une anomalie dans une cuve scellée ayant un volume déterminé et renfermant un matelas gazeux, la méthode comprenant des étapes pour:
(i) mesurer en fonction du temps, avec au moins un capteur de pression, des mesures de pression du matelas gazeux;
(ii) mesurer en fonction du temps, avec au moins un capteur de température, des températures du matelas gazeux;
Date Reçue/Date Received 2021-03-29 (iii) déterminer en fonction du temps, des mesures d'un volume du matelas gazeux à
partir au moins en partie de mesures définies par les mesures de pressions de l'étape (i) et les mesures de températures de l'étape (ii);
(iv) détecter ladite au moins une anomalie dans la cuve scellée à partir au moins en partie de n'importe quelle combinaison de mesures comprenant les mesures de pressions de l'étape (i), les mesures de températures de l'étape (ii) et/ou les mesures de volumes de l'étape (iii).
(i) mesurer en fonction du temps, avec au moins un capteur de pression, des mesures de pression du matelas gazeux;
(ii) mesurer en fonction du temps, avec au moins un capteur de température, des températures du matelas gazeux;
Date Reçue/Date Received 2021-03-29 (iii) déterminer en fonction du temps, des mesures d'un volume du matelas gazeux à
partir au moins en partie de mesures définies par les mesures de pressions de l'étape (i) et les mesures de températures de l'étape (ii);
(iv) détecter ladite au moins une anomalie dans la cuve scellée à partir au moins en partie de n'importe quelle combinaison de mesures comprenant les mesures de pressions de l'étape (i), les mesures de températures de l'étape (ii) et/ou les mesures de volumes de l'étape (iii).
[0030] Une autre réalisation de l'invention concerne la méthode ci-dessus définie, comportant en outre une étape de transmission des mesures de pression du matelas gazeux, et une étape de transmission des mesures de température du matelas gazeux, vers au moins un appareil informatique opérationnellement connecté audit au moins un capteur de pression et audit au moins un capteur de température par des moyens de communication, ledit appareil informatique comprenant :
un module d'acquisition de données permettant l'acquisition de données relatives aux mesures de pression et aux mesures de température;
un module d'analyse de données permettant l'analyse des données acquises par le module d'acquisition de données, et configure pour :
déterminer les mesures du volume du matelas gazeux en utilisant au moins en partie les mesures de pression et les mesures de température; et détecter la présence de ladite au moins une anomalie dans la cuve à partir des données relatives aux mesures du volume du matelas gazeux, aux mesures de pression du matelas gazeux, et/ou aux mesures de température du matelas gazeux;
ledit au moins un appareil informatique étant opérationnellement connecté
audit au moins un capteur de pression et audit au moins un capteur de température par les moyens de communication.
un module d'acquisition de données permettant l'acquisition de données relatives aux mesures de pression et aux mesures de température;
un module d'analyse de données permettant l'analyse des données acquises par le module d'acquisition de données, et configure pour :
déterminer les mesures du volume du matelas gazeux en utilisant au moins en partie les mesures de pression et les mesures de température; et détecter la présence de ladite au moins une anomalie dans la cuve à partir des données relatives aux mesures du volume du matelas gazeux, aux mesures de pression du matelas gazeux, et/ou aux mesures de température du matelas gazeux;
ledit au moins un appareil informatique étant opérationnellement connecté
audit au moins un capteur de pression et audit au moins un capteur de température par les moyens de communication.
[0031] Une autre réalisation de l'invention concerne la méthode ci-dessus définie, dans laquelle les mesures du volume du matelas gazeux sont calculées selon la formule suivante :
Date Reçue/Date Received 2021-03-29 P, Vi T2 v2 r--- ' TP
i 2 où P1 est une pression de référence du matelas gazeux, V1 est un volume de référence du matelas gazeux et T1 est une température de référence du matelas gazeux;
et où P2 est une mesure de pression du matelas gazeux et T2 est une mesure de température du matelas gazeux.
Date Reçue/Date Received 2021-03-29 P, Vi T2 v2 r--- ' TP
i 2 où P1 est une pression de référence du matelas gazeux, V1 est un volume de référence du matelas gazeux et T1 est une température de référence du matelas gazeux;
et où P2 est une mesure de pression du matelas gazeux et T2 est une mesure de température du matelas gazeux.
[0032] Une autre réalisation de l'invention concerne la méthode ci-dessus définie, dans laquelle le module d'analyse de données comprend en outre un module de lissage de données permettant d'atténuer un bruit associé aux mesures de pression et/ou aux mesures de température.
[0033] Une autre réalisation de l'invention concerne la méthode ci-dessus définie, dans laquelle le module de lissage de données est configure pour utiliser au moins une des méthodes suivantes :
- méthode de la moyenne adjacente, - méthode Savitzky-Golay, - méthode du filtre percentile, et - méthode du filtre FFT.
- méthode de la moyenne adjacente, - méthode Savitzky-Golay, - méthode du filtre percentile, et - méthode du filtre FFT.
[0034] Une autre réalisation de l'invention concerne la méthode ci-dessus définie, dans laquelle les moyens de communications comprennent un ensemble de composants, pièces et/ou puces électroniques configurés pour :
conditionner des signaux associés aux mesures de température et aux mesures de pression; et transmettre les signaux associés aux mesures de température et aux mesures de pression à ledit au moins un appareil informatique.
conditionner des signaux associés aux mesures de température et aux mesures de pression; et transmettre les signaux associés aux mesures de température et aux mesures de pression à ledit au moins un appareil informatique.
[0035] Une autre réalisation de l'invention concerne la méthode ci-dessus définie, dans laquelle les moyens de communication sont en outre configurés pour transmettre Date Reçue/Date Received 2021-03-29 les signaux associés aux mesures de température et aux mesures de pression par transmission sans-fil.
[0036] Une autre réalisation de l'invention concerne la méthode ci-dessus définie, dans laquelle ledit au moins un appareil informatique comprend en outre un module d'alerte permettant de générer au moins une alerte, ladite au moins une alerte étant basée sur au moins un des seuils suivants :
- volume minimal du matelas gazeux, - volume maximal du matelas gazeux, - pression minimale du matelas gazeux, - pression maximale du matelas gazeux, - température minimale du matelas gazeux, et - température maximale du matelas gazeux.
- volume minimal du matelas gazeux, - volume maximal du matelas gazeux, - pression minimale du matelas gazeux, - pression maximale du matelas gazeux, - température minimale du matelas gazeux, et - température maximale du matelas gazeux.
[0037] Une autre réalisation de l'invention concerne la méthode ci-dessus définie, comprenant en outre au moins une des étapes suivantes :
- visualisation, avec une interface utilisateur, du volume historique et/ou en temps réel du matelas gazeux;
- gestion fonctionnelle, avec l'interface utilisateur, dudit au moins un capteur de pression et dudit au moins un capteur de température, la gestion fonctionnelle comprenant au moins une fonction de démarrage et une fonction d'arrêt.
- visualisation, avec une interface utilisateur, du volume historique et/ou en temps réel du matelas gazeux;
- gestion fonctionnelle, avec l'interface utilisateur, dudit au moins un capteur de pression et dudit au moins un capteur de température, la gestion fonctionnelle comprenant au moins une fonction de démarrage et une fonction d'arrêt.
[0038] Une autre réalisation de l'invention concerne la méthode ci-dessus définie, comprenant en outre au moins une des étapes suivantes :
- visualisation, avec une interface utilisateur, du volume historique et/ou en temps réel du matelas gazeux;
- création et gestion, avec l'interface utilisateur, des seuils de l'au moins une alerte;
et Date Reçue/Date Received 2021-03-29 - gestion fonctionnelle, avec l'interface utilisateur, dudit au moins un capteur de pression et dudit au moins un capteur de température, la gestion fonctionnelle comprenant au moins une fonction de démarrage et une fonction d'arrêt.
- visualisation, avec une interface utilisateur, du volume historique et/ou en temps réel du matelas gazeux;
- création et gestion, avec l'interface utilisateur, des seuils de l'au moins une alerte;
et Date Reçue/Date Received 2021-03-29 - gestion fonctionnelle, avec l'interface utilisateur, dudit au moins un capteur de pression et dudit au moins un capteur de température, la gestion fonctionnelle comprenant au moins une fonction de démarrage et une fonction d'arrêt.
[0039]
Une autre réalisation de l'invention concerne la méthode ci-dessus définie, dans laquelle ledit au moins un appareil informatique comprend en outre un module d'apprentissage profond, configure pour :
-analyser au moins en partie les mesures du volume du matelas gazeux, les mesures de température du matelas gazeux et/ou les mesures de pression du matelas gazeux; et - détecter de façon automatique ladite au moins une anomalie.
Une autre réalisation de l'invention concerne la méthode ci-dessus définie, dans laquelle ledit au moins un appareil informatique comprend en outre un module d'apprentissage profond, configure pour :
-analyser au moins en partie les mesures du volume du matelas gazeux, les mesures de température du matelas gazeux et/ou les mesures de pression du matelas gazeux; et - détecter de façon automatique ladite au moins une anomalie.
[0040]
Une autre réalisation de l'invention concerne la méthode ci-dessus définie, dans laquelle les moyens de communication permettent en outre de transmettre le moment où chacune desdites mesures de pression et mesures de température ont été
effectuées.
Une autre réalisation de l'invention concerne la méthode ci-dessus définie, dans laquelle les moyens de communication permettent en outre de transmettre le moment où chacune desdites mesures de pression et mesures de température ont été
effectuées.
[0041]
Une autre réalisation de l'invention concerne la méthode ci-dessus définie, dans laquelle ledit au moins un appareil informatique comprend en outre une base de données spécialisée permettant un stockage de séries temporelles des mesures de température et des mesures de pression.
Une autre réalisation de l'invention concerne la méthode ci-dessus définie, dans laquelle ledit au moins un appareil informatique comprend en outre une base de données spécialisée permettant un stockage de séries temporelles des mesures de température et des mesures de pression.
[0042]
Une autre réalisation de l'invention concerne la méthode ci-dessus définie, dans laquelle ledit au moins un capteur de température est une tige thermocouple installée de manière à être en contact avec le matelas gazeux.
Une autre réalisation de l'invention concerne la méthode ci-dessus définie, dans laquelle ledit au moins un capteur de température est une tige thermocouple installée de manière à être en contact avec le matelas gazeux.
[0043]
Une autre réalisation de l'invention concerne la méthode ci-dessus définie, dans laquelle ledit au moins un capteur de pression est un capteur de pression absolue.
Une autre réalisation de l'invention concerne la méthode ci-dessus définie, dans laquelle ledit au moins un capteur de pression est un capteur de pression absolue.
[0044]
Une autre réalisation de l'invention concerne la méthode ci-dessus définie, dans laquelle :
- la cuve scellée renferme en outre un volume d'un liquide, et - au moins une partie du matelas gazeux repose sur au moins une partie du volume du liquide.
Date Reçue/Date Received 2021-03-29
Une autre réalisation de l'invention concerne la méthode ci-dessus définie, dans laquelle :
- la cuve scellée renferme en outre un volume d'un liquide, et - au moins une partie du matelas gazeux repose sur au moins une partie du volume du liquide.
Date Reçue/Date Received 2021-03-29
[0045] Une autre réalisation de l'invention concerne la méthode ci-dessus définie, dans laquelle la cuve scellée est une cuve scellée de transformateur électrique, et dans lequel le volume du liquide est un volume d'un isolant électrique liquide, de préférence une huile ou un mélange d'huiles renfermant optionnellement au moins un additif. Plus particulièrement, l'isolant électrique liquide est une huile de transformateur électrique.
[0046] Une autre réalisation de l'invention concerne la méthode ci-dessus définie, dans laquelle ladite au moins une anomalie est une fuite et/ou un problème affectant les mesures du volume du matelas gazeux, les mesures de pression du matelas gazeux, et/ou les mesures de température du matelas gazeux.
[0047] Une autre réalisation de l'invention concerne la méthode ci-dessus définie, dans laquelle ladite au moins une anomalie est une fuite du liquide et/ou un problème électrique d'au moins un équipement au moins en partie immergé dans le liquide, le problème électrique affectant les mesures du volume du matelas gazeux, les mesures de pression du matelas gazeux, et/ou les mesures de température du matelas gazeux.
[0048] Une autre réalisation de l'invention concerne la méthode e système ci-dessus définie dans lequel l'enceinte scellé peut-être en outre pourvue d'une valve de surpression permettant l'évacuation d'au moins une partie du matelas gazeux advenant que la pression interne s'approche de valeurs critiques de sécurité. En pareil cas, la chute de pression engendrée par le relâchement préventif d'une partie du matelas gazeux représente une information additionnelle d'au moins un défaut dans l'enceinte.
[0049] Une autre réalisation de l'invention concerne l'utilisation du système ci-dessus défini pour la détection d'au moins une anomalie dans une cuve scellée renfermant un matelas gazeux.
[0050] Une autre réalisation de l'invention concerne l'utilisation du système ci-dessus défini dans une cuve scellée d'un transformateur électrique pour la détection d'au moins une anomalie dans la cuve scellée d'un transformateur électrique renfermant un volume d'un liquide et un matelas gazeux, au moins une partie du matelas gazeux reposant sur au moins une partie du volume du liquide.
Date Reçue/Date Received 2021-03-29 BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
Date Reçue/Date Received 2021-03-29 BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
[0051] La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre d'aspects non-limitatifs de réalisations préférées de l'invention.
- La FIG. 1 représente une photographie d'un transformateur électrique sur socle.
- La FIG. 2 représente une vue schématique du transformateur électrique du type illustré à la FIG. 1 et où apparaissent dans une cuve scellée ayant un volume déterminé, un volume d'un isolant électrique liquide, un matelas gazeux et un appareillage électrique immergé dans le volume de l'isolant électrique liquide.
- La FIG. 3 représente le transformateur électrique de la FIG. 2 où
apparaissent en outre des capteurs d'un système selon l'invention pour la détection d'au moins une anomalie dans un transformateur électrique.
- La FIG. 4 représente une vue schématique d'un système selon l'une des réalisations possibles de l'invention, pour la détection d'au moins une anomalie.
- La FIG. 5 représente une partie d'un système de la FIG. 4, en partie positionné
dans un cabinet de branchement (illustré en position ouverte) d'un transformateur électrique.
- La FIG. 6 représente une photographie du positionnement de capteurs du système de la FIG. 4.
- La FIG. 7 représente un diagramme montrant les relations entre des modules du système de la FIG. 4.
- La FIG. 8 représente l'application de différentes méthodes de lissage à
des mesures obtenue dans le cadre de l'invention.
- La FIG. 9 représente des résultats d'expérimentations d'un système selon l'invention pour la détection d'au moins une anomalie dans un transformateur électrique.
DESCRIPTION DÉTAILLÉE
- La FIG. 1 représente une photographie d'un transformateur électrique sur socle.
- La FIG. 2 représente une vue schématique du transformateur électrique du type illustré à la FIG. 1 et où apparaissent dans une cuve scellée ayant un volume déterminé, un volume d'un isolant électrique liquide, un matelas gazeux et un appareillage électrique immergé dans le volume de l'isolant électrique liquide.
- La FIG. 3 représente le transformateur électrique de la FIG. 2 où
apparaissent en outre des capteurs d'un système selon l'invention pour la détection d'au moins une anomalie dans un transformateur électrique.
- La FIG. 4 représente une vue schématique d'un système selon l'une des réalisations possibles de l'invention, pour la détection d'au moins une anomalie.
- La FIG. 5 représente une partie d'un système de la FIG. 4, en partie positionné
dans un cabinet de branchement (illustré en position ouverte) d'un transformateur électrique.
- La FIG. 6 représente une photographie du positionnement de capteurs du système de la FIG. 4.
- La FIG. 7 représente un diagramme montrant les relations entre des modules du système de la FIG. 4.
- La FIG. 8 représente l'application de différentes méthodes de lissage à
des mesures obtenue dans le cadre de l'invention.
- La FIG. 9 représente des résultats d'expérimentations d'un système selon l'invention pour la détection d'au moins une anomalie dans un transformateur électrique.
DESCRIPTION DÉTAILLÉE
[0052] Dans la description et les figures qui suivent, les mêmes numéros de références réfèrent à des éléments similaires de l'invention. De plus, pour ne pas Date Reçue/Date Received 2021-03-29 encombrer indûment les figures, il est possible qu'une figure ne contienne pas tous les numéros de référence des éléments qui s'y trouvent. Aussi, il est possible que certains éléments ne soient référencés que dans une seule figure. Les éléments ainsi référencés peuvent être facilement inférés dans les autres figures présentées. Les réalisations, configurations géométriques, matériaux et/ou dimensions présentés dans les figures ou décrits dans la présente divulgation ne sont présentés qu'a titre d'exemples, et ne devraient pas être interprétés comme des limitations de l'invention.
[0048] De manière générale, la description qui va suivre fera référence à
des aspects préférés d'un système et d'une méthode permettant la détection d'au moins une anomalie dans un transformateur électrique qui consiste en une cuve scellée ayant un volume déterminé et renfermant un volume d'un isolant électrique liquide, un volume d'un gaz définissant un matelas gazeux, et au moins un appareillage électrique, ledit au moins un appareillage étant immergé dans l'isolant électrique liquide. La détection de l'anomalie, qui peut consister en un défaut électrique et/ou une fuite de l'isolant électrique liquide, est obtenue par au moins la mesure de la pression du gaz contenu dans le matelas gazeux.
[0049] Aux Figures 1 et 2 apparaît un transformateur électrique existant.
[0050] La Figure 1 montre un transformateur électrique 1 sur socle, comportant au moins une ouverture permettant un accès à un cabinet de branchements 3 et une cuve scellée 5 dans laquelle se trouve un appareillage électrique 7, par exemple un transformateur électrique.
[0051] Les figures 1 et 2 montrent des détails de constituants intérieurs du transformateur électrique 1, à savoir une cuve scellée 5 renfermant un volume d'un isolant électrique liquide 9, un matelas gazeux 11, et au moins un appareillage électrique 7 immergé dans le volume de l'isolant électrique liquide 9.
[0052] Les Figures 3 à 7 illustrent un aspect d'une réalisation préférée de l'invention.
[0048] De manière générale, la description qui va suivre fera référence à
des aspects préférés d'un système et d'une méthode permettant la détection d'au moins une anomalie dans un transformateur électrique qui consiste en une cuve scellée ayant un volume déterminé et renfermant un volume d'un isolant électrique liquide, un volume d'un gaz définissant un matelas gazeux, et au moins un appareillage électrique, ledit au moins un appareillage étant immergé dans l'isolant électrique liquide. La détection de l'anomalie, qui peut consister en un défaut électrique et/ou une fuite de l'isolant électrique liquide, est obtenue par au moins la mesure de la pression du gaz contenu dans le matelas gazeux.
[0049] Aux Figures 1 et 2 apparaît un transformateur électrique existant.
[0050] La Figure 1 montre un transformateur électrique 1 sur socle, comportant au moins une ouverture permettant un accès à un cabinet de branchements 3 et une cuve scellée 5 dans laquelle se trouve un appareillage électrique 7, par exemple un transformateur électrique.
[0051] Les figures 1 et 2 montrent des détails de constituants intérieurs du transformateur électrique 1, à savoir une cuve scellée 5 renfermant un volume d'un isolant électrique liquide 9, un matelas gazeux 11, et au moins un appareillage électrique 7 immergé dans le volume de l'isolant électrique liquide 9.
[0052] Les Figures 3 à 7 illustrent un aspect d'une réalisation préférée de l'invention.
[0053] La Figure 3 illustre une partie d'un aspect préféré d'un système 21 de détection d'au moins une anomalie, selon l'invention. Tout particulièrement, ledit système 21 est configure et adapté à la détection de fuites de l'isolant électrique liquide 9 qui est Date Reçue/Date Received 2021-03-29 contenu dans la cuve scellée 5 ayant un volume déterminé et renfermant en outre l'appareillage électrique 7 et le matelas gazeux 11.
[0052] De préférence, l'isolant électrique liquide 9 peut consister en une huile ou un mélange d'huiles, renfermant éventuellement un ou plusieurs additifs. Tout particulièrement, l'isolant électrique liquide peut consister en une huile minérale de type naphténique.
[0053] De préférence, le matelas gazeux comprend un volume de gaz en contact avec le dessus du volume de l'isolant électrique liquide. Le volume de gaz peut être de l'air sec ou de l'azote, par exemple.
[0052] De préférence, l'isolant électrique liquide 9 peut consister en une huile ou un mélange d'huiles, renfermant éventuellement un ou plusieurs additifs. Tout particulièrement, l'isolant électrique liquide peut consister en une huile minérale de type naphténique.
[0053] De préférence, le matelas gazeux comprend un volume de gaz en contact avec le dessus du volume de l'isolant électrique liquide. Le volume de gaz peut être de l'air sec ou de l'azote, par exemple.
[0054] De préférence, l'appareillage électrique 7 est un transformateur électrique.
Par exemple, le système 21 de détection peut être installé sur un transformateur ONAN
(Oil Natural Air Natural) de marque Siemens, dont les caractéristiques comprennent une puissance nominale 500kVA, un primaire 25kV triphasé, un secondaire 600V
triphasé, et 995L d'huile à titre d'isolant électrique liquide.
Par exemple, le système 21 de détection peut être installé sur un transformateur ONAN
(Oil Natural Air Natural) de marque Siemens, dont les caractéristiques comprennent une puissance nominale 500kVA, un primaire 25kV triphasé, un secondaire 600V
triphasé, et 995L d'huile à titre d'isolant électrique liquide.
[0055] Optionnellement, la cuve scellée 5 ayant un volume déterminé peut être pourvu d'une valve de surpression (non illustrée) permettant d'évacuer une partie du matelas gazeux advenant que la pression de ce dernier atteigne une valeur critique mettant à risque l'intégrité de la cuve scellée.
[0056] Bien entendu, le système de détection selon l'invention peut être adapté à
tout autre domaine nécessitant la détection de défauts dans une cuve scellée renfermant au moins un volume d'un gaz ou dans une cuve scellée refermant un volume d'un liquide et un volume d'un gaz formant un matelas gazeux au-dessus du liquide, soit par exemple dans le domaine des cuves/citernes de carburant ou de gaz.
tout autre domaine nécessitant la détection de défauts dans une cuve scellée renfermant au moins un volume d'un gaz ou dans une cuve scellée refermant un volume d'un liquide et un volume d'un gaz formant un matelas gazeux au-dessus du liquide, soit par exemple dans le domaine des cuves/citernes de carburant ou de gaz.
[0057] Dans la réalisation préférentielle des Figures 3 à 7, le système 21 de détection d'au moins une anomalie, est configuré pour détecter une anomalie dans la cuve scellée ayant un volume déterminé, à partir de mesures de pression et de température dans le matelas gazeux 11 contenu dans la cuve scellée 5 (par exemple un matelas d'air d'une cuve d'un transformateur). Un capteur de température 23 effectue les mesures de température et un capteur de pression 25 effectue les mesures de pression.
Selon un Date Reçue/Date Received 2021-03-29 autre mode de réalisation préféré de l'invention, les capteurs 23 et 25 peuvent être installés pour être au moins en partie en contact avec le matelas gazeux 11.
Selon un autre mode de réalisation préféré de l'invention, le système 21 permet ainsi de déterminer via la Loi des gaz parfaits, des mesures de volume du matelas gazeux 11 à
partir des mesures de pression et de température.
Selon un Date Reçue/Date Received 2021-03-29 autre mode de réalisation préféré de l'invention, les capteurs 23 et 25 peuvent être installés pour être au moins en partie en contact avec le matelas gazeux 11.
Selon un autre mode de réalisation préféré de l'invention, le système 21 permet ainsi de déterminer via la Loi des gaz parfaits, des mesures de volume du matelas gazeux 11 à
partir des mesures de pression et de température.
[0058] Tout particulièrement, selon un autre mode de réalisation préféré
de l'invention, le système 21 peut être configure pour détecter des variations du volume du matelas gazeux en analysant les mesures, actuelles ou historiques, du volume, de la pression et/ou de la température du matelas gazeux 11, pour ainsi à partir de ces variations détecter une anomalie ou un défaut dans la cuve scellée 5.
de l'invention, le système 21 peut être configure pour détecter des variations du volume du matelas gazeux en analysant les mesures, actuelles ou historiques, du volume, de la pression et/ou de la température du matelas gazeux 11, pour ainsi à partir de ces variations détecter une anomalie ou un défaut dans la cuve scellée 5.
[0059] Une anomalie peut être, par exemple, une fuite d'huile due à une perte d'intégrité structurelle de la cuve. La diminution de la quantité d'huile provoque un changement des propriétés physiques du matelas gazeux, par exemple un changement de pression, qui est alors détecté par le système de détection d'anomalie.
[0060] De plus, selon un autre mode de réalisation préféré de l'invention, le système 21 peut être en outre configuré pour détecter un problème électrique de l'appareillage électrique 7 causant une variation du volume, de la pression et/ou de la température du matelas gazeux 11. Le problème électrique peut être un arc électrique, un point chaud, ou une décharge partielle, par exemple.
[0061] De préférence, selon un autre mode de réalisation préféré de l'invention, le volume du matelas gazeux 11 est relativement plus petit que celui du volume de l'isolant électrique liquide 9. Ainsi, même une petite variation du volume de l'isolant électrique liquide 9 aura un effet accentué sur la variation de pression du volume du matelas gazeux ce qui permettra de facilement détecter de petites fuites de l'isolant électrique liquide 9.
[0062] De préférence, selon un autre mode de réalisation préféré de l'invention, la mesure de la température du matelas gazeux est privilégiée par rapport à la mesure température du liquide.
Date Reçue/Date Received 2021-03-29
Date Reçue/Date Received 2021-03-29
[0063] En se référant à la Figure 4, une représentation schématique du système 21 est illustrée. Comme déjà mentionné, ce système 21 comprend un capteur de température 23 et un capteur de pression 25.
[0064] Selon un autre mode de réalisation préféré de l'invention, le système de détection d'anomalie 21 comprend en outre un module d'acquisition de données opérationnellement connecté au capteur de température 23 et au capteur de pression 25 respectivement par des moyens de communication 27a et 27b.
[0065] Selon un autre mode de réalisation préféré de l'invention, le système 21 comprend en outre un appareil informatique 31 et une base de données 35 qui sont opérationnellement connectés au module d'acquisition de données 33. Selon un autre mode de réalisation préféré de l'invention, ledit module d'acquisition de données 33 est configure pour transmettre les données associées aux mesures de température et aux mesures de pression à la base de données 33 et à l'appareil informatique 31.
[0066] Dans certaines autres réalisations de l'invention, le système 21 peut comprendre plusieurs capteurs de températures et plusieurs capteurs de pression, qui peuvent être disposés dans le volume du matelas gazeux, afin de déterminer des températures et des pressions moyennes dans le matelas gazeux.
[0067] Dans certaines autres réalisations de l'invention, les moyens de communication 27a et 27b sont similaires et peuvent chacun comprendre un ensemble de composants configurés pour conditionner, ou traiter, les signaux provenant respectivement des capteurs de température et de pression 23 et 25 et associés aux mesures de température et aux mesures de pression. L'ensemble de composants de chacun des moyens de communication 27a et 27b peut être en outre configure dans certaines réalisations pour transmettre lesdits signaux vers l'appareil informatique 31, comprenant le module d'acquisition de données 33, ou vers un module d'acquisition de données 33 physiquement séparé de l'appareil informatique 21. L'ensemble de composants peut comprendre des pièces et/ou des puces électroniques, par exemple.
De plus, les moyens de communications 27a et 27b peuvent additionnellement être configurés pour alimenter les capteurs de pression et/ou de température, par exemple avec un câble d'alimentation intégré aux moyens de communications.
Alternativement, Date Reçue/Date Received 2021-03-29 selon un autre mode de réalisation préféré de l'invention, les capteurs de température 23 et le capteur de pression 25 peuvent constituer ou être partie d'un élément commun.
De plus, les moyens de communications 27a et 27b peuvent additionnellement être configurés pour alimenter les capteurs de pression et/ou de température, par exemple avec un câble d'alimentation intégré aux moyens de communications.
Alternativement, Date Reçue/Date Received 2021-03-29 selon un autre mode de réalisation préféré de l'invention, les capteurs de température 23 et le capteur de pression 25 peuvent constituer ou être partie d'un élément commun.
[0068] Selon un autre mode de réalisation préféré de l'invention, en se référant à la Figure 5, le système 21 est installé au moins en partie dans un cabinet de branchements 3 d'un transformateur 1. Le système 21 ainsi installé est facilement accessible par le personnel autorisé. Une telle installation permet en outre de protéger le système 21 des intempéries ou encore du vandalisme, par exemple.
[0069] Aussi selon un autre mode de réalisation préféré de l'invention, la présence limitée du système 21 dans la cuve scellée 5 permet de réduire la probabilité
d'interférence du système de détection d'anomalies 21 avec l'appareillage électrique 7.
d'interférence du système de détection d'anomalies 21 avec l'appareillage électrique 7.
[0070] Dans des réalisations alternatives, le système 21 peut être installé de manière différente, par exemple dans un boîtier externe au transformateur électrique 1, tant que les capteurs 23 et 25 sont au moins en partie en contact avec le matelas gazeux 11 de la cuve scellée 5.
[0071] Un des avantages du système 21 est un coût relativement faible d'installation et de fonctionnement par rapport aux solutions actuelles comme l'utilisation d'un bac de rétention de fuite d'huiles isolantes électriques.
[0072] Selon un autre mode de réalisation préféré de l'invention, en se référant aux Figures 4 à 7, un capteur de température 23 et un capteur de pression 25 sont installés au moins en partie dans la cuve 5, sur une paroi 6 de la cuve scellée 5. Selon un autre mode de réalisation préféré de l'invention, le capteur de température 23 est une tige thermocouple de type T qui est installé vers le haut de la cuve 5, sur une paroi 6 de la cuve, de manière à être disposé au moins en partie dans le matelas gazeux 11.
[0073] Dans des réalisations alternatives, d'autres types de capteurs de température peuvent être utilisés, tels que des détecteurs de température à résistance (RTD) ou des thermistors, par exemple. Le capteur de température 23 peut aussi être disposé
différemment dans la cuve, tant que le capteur est installé en partie dans le matelas gazeux afin d'effectuer des mesures de température du matelas gazeux.
Date Reçue/Date Received 2021-03-29
différemment dans la cuve, tant que le capteur est installé en partie dans le matelas gazeux afin d'effectuer des mesures de température du matelas gazeux.
Date Reçue/Date Received 2021-03-29
[0074] Dans des réalisations alternatives, optionnellement le capteur de pression peut être un capteur de pression absolue installé sur la valve de surpression (non illustrée) au-dessus de l'huile dans le matelas gazeux 11. Aussi, divers capteurs de pression peuvent être utilisés comme capteur de pression 25, possédant par exemple une certaine précision ou une certaine plage de pression de fonctionnement, selon le type de cuve dans laquelle le système de détection est installé. Le capteur de pression 25 peut être physiquement disposé différemment dans la cuve, par exemple selon la forme de la cuve, tant que le capteur est installé au moins en partie dans le matelas gazeux 11 pour effectuer les mesures de pression du matelas gazeux 11. Dans une des réalisations préférentielles, le capteur de pression 25 peut requérir une alimentation électrique fournie par le système 21. Des fils d'alimentation ou des batteries, installés dans le cabinet de branchement 3, peuvent être ainsi connectés au capteur de pression 25, par exemple.
[0075] Selon un autre mode de réalisation préféré de l'invention, et en se référant maintenant à la Figure 7, l'appareil informatique 31 comprend plusieurs modules configurés pour la détection d'une anomalie dans la cuve. Le capteur de température 23 et le capteur de pression 25 sont opérationnellement connectés par des moyens de communication 27a et 27b à un module d'acquisition de données 33 configuré
pour permettre l'acquisition des mesures de pression et des mesures de température en temps réel. Les moyens de communication 27a et 27b, dans une des réalisations préférentielles, peuvent être configurés pour une transmission filaire des mesures de température et des mesures de pression et.
pour permettre l'acquisition des mesures de pression et des mesures de température en temps réel. Les moyens de communication 27a et 27b, dans une des réalisations préférentielles, peuvent être configurés pour une transmission filaire des mesures de température et des mesures de pression et.
[0076] Les moyens de communication 27a et 27b peuvent alternativement être configurés pour effectuer une transmission sans-fil des mesures, selon la réalisation, et pour transmettre le moment où chacune des mesures de température ou de pression sont effectuées (horodatage).
[0077] Le module d'acquisition de données 33, dans un aspect de réalisation préférentiel, peut être un module physiquement séparé de l'appareil informatique 31. Par exemple, un CompactRIO peut être utilisé. Cependant, dans d'autres réalisations, le module d'acquisition de données 33 peut être intégré à l'appareil informatique 31. De Date Reçue/Date Received 2021-03-29 plus, selon un autre mode de réalisation préféré de l'invention, un module d'acquisition de données dédié peut être utilisé. Celui-ci peut s'activer à intervalles réguliers afin de prendre des mesures de température et de pression et de transmettre les données associées aux mesures. Selon un autre mode de réalisation préféré de l'invention, ce module d'acquisition peut aussi s'activer de façon prématurée en cas de bris ou d'anomalie afin de transmettre une alerte, par exemple. Dans certaines réalisations, le module d'acquisition de données 33 peut donc posséder une capacité d'analyse et de traitement des données.
[0078] Selon un autre mode de réalisation préféré de l'invention, le module d'acquisition de données 33 est opérationnellement connecté à une base de données 35 configurée pour enregistrer les mesures de pression et les mesures de températures, et optionnellement des valeurs d'horodatage des prises de mesures. Dans une réalisation préférentielle, la base de données InfluxDB , une base de données spécialisée pour les séries temporelles, peut être utilisée. Cependant, il sera compris que plusieurs autres bases de données peuvent être envisagées pour l'enregistrement des mesures.
[0079] Toujours en référence à la Figure 7, selon un autre mode de réalisation préféré de l'invention, les données du module d'acquisition de données 33 représentant les mesures de pression et les mesures de températures sont aussi envoyées à
un module d'analyse de données 37. Selon un autre mode de réalisation préféré de l'invention, le module d'analyse de données 37 est configure pour déterminer des mesures du volume du gaz dans le matelas gazeux à partir des mesures de pression et des mesures de température effectuées.
un module d'analyse de données 37. Selon un autre mode de réalisation préféré de l'invention, le module d'analyse de données 37 est configure pour déterminer des mesures du volume du gaz dans le matelas gazeux à partir des mesures de pression et des mesures de température effectuées.
[0080] Selon un autre mode de réalisation préféré de l'invention, le module d'analyse de données 37 utilise la formule suivante afin de déterminer le volume d'air 1/2 :
Pi Vi T2 V2 --"="-: ___________________________________ Ti P2
Pi Vi T2 V2 --"="-: ___________________________________ Ti P2
[0081] Dans l'équation précédente, P1 est une pression initiale, ou de référence, Tlest une température initiale, ou de référence, et V1 est un volume initial, ou de référence, du matelas gazeux dans la cuve, et P2 est une pression du matelas gazeux Date Reçue/Date Received 2021-03-29 mesurée par le capteur de pression et T2 est une température du matelas gazeux mesurée par le capteur de température.
[0082] Dans une réalisation préférentielle, la pression initiale P1 et la température initiale Tlsont des valeurs de référence. Par exemple, T1 est défini à 298K et P1 est définie à 101,325 kPa, et le volume initial V1 est calculé à l'aide des paramètres indiqués sur la cuve de transformateur. Cependant, dans des réalisations alternatives, la pression et la température initiales peuvent être mesurées par le capteur de pression 25 et le capteur de température 23 à un instant initial, par exemple lors de l'installation du système ou lors de l'installation de la cuve. Le volume peut aussi être déterminé à
partir des mesures initiales de pression et de température.
partir des mesures initiales de pression et de température.
[0083] Toujours en référence à l'équation ci-haut, la pression P2 est une mesure de pression effectuée à un temps donné dans la cuve et la température T2 est une mesure de température effectuée à un temps donné dans la cuve. Il est ainsi possible de calculer une mesure du volume 1/2 à un temps donné.
[0084] Selon un autre mode de réalisation préféré de l'invention, le module d'analyse de données 37 est également configure pour détecter la présence d'une anomalie dans la cuve à partir entre autres des mesures historiques et/ou actuelles du volume, de la température, et de la pression du matelas gazeux 11. Par exemple, le module d'analyse 37 peut être configure pour détecter ou diagnostiquer un nombre d'anomalies selon une ou plusieurs variations des mesures du volume, de la pression et/ou de la température du matelas gazeux 11.
[0085] Par exemple, lorsque le module d'analyse 37 détecte une hausse du volume du matelas gazeux, ledit module peut déterminer qu'il y a présence d'une fuite d'huile dans la cuve.
[0086] Selon un autre mode de réalisation préféré de l'invention, toujours en référence à la réalisation de la Figure 7, le module d'analyse de données 37 peut comprendre un sous-module de lissage de données 41 configure pour nettoyer les données et permettre le diagnostic des mesures. En effet, une variation dans les mesures du volume du matelas gazeux 11 n'est pas nécessairement indicative d'une anomalie dans la cuve 5. Cette variation peut provenir de la sensibilité ainsi que de la précision Date Reçue/Date Received 2021-03-29 des capteurs 23 et 25, mais aussi du fait que la température dans le matelas gazeux varie plus vite que la contraction ou la dilatation du liquide causée par le changement de température. Il peut donc se créer un déphasage entre les changements de pression et de température, entraînant des variations dans les mesures du volume du matelas gazeux 11.
[0087] Pour éviter que cette variation du volume, non-indicative d'une anomalie, ne soit interprétée comme une anomalie dans la cuve, selon un autre mode de réalisation préféré de l'invention, le sous-module de lissage de données 41 peut être configure pour lisser les données à l'aide d'un modèle de lissage pour des données contenant beaucoup de bruit. Selon la situation, la méthode du filtre FFT, la méthode Savitzky-Golay, la méthode de la moyenne adjacente ou la méthode du filtre percentile peuvent être utilisées. Il sera compris que d'autres méthodes de lissage de données peuvent être envisagées sans s'éloigner la présente invention.
[0088] Selon un autre mode de réalisation préféré de l'invention, l'appareil informatique 31 de la Figure 7 comprend en outre un module d'alerte 43. Ce module d'alerte, opérationnellement connecté au module d'analyse de données 37, est configure pour signaler la présence d'une anomalie dans une cuve 5 sous forme d'une alerte. Une telle alerte peut être indiquée à un opérateur, par exemple.
[0089] Selon un autre mode de réalisation préféré de l'invention, l'appareil informatique 31 comprend aussi une interface utilisateur 45. L'interface utilisateur 45 est configurée pour permettre une gestion fonctionnelle du capteur de température 23 et du capteur de pression 25, ainsi que du système de détection d'anomalie 21. Par exemple, l'interface utilisateur peut comprendre des fonctions d'arrêt et de démarrage du système de détection d'anomalie, permettant la mise en fonction ou l'arrêt du système et de la prise de mesures de température et de pression dans une cuve.
[0090] L'interface utilisateur 45 est opérationnellement connecté au module d'alerte 43 et est configuré pour contrôler ledit module d'alerte 43. Selon un autre mode de réalisation préféré de l'invention, des seuils d'alertes peuvent être créés ou gérés à partir de l'interface utilisateur 45. Les seuils d'alertes incluent : volume minimal et/ou maximal du matelas gazeux 11, température minimale et/ou maximale du matelas gazeux, et Date Reçue/Date Received 2021-03-29 pression minimale et/ou maximale du matelas gazeux 11. D'autres seuils d'alertes peuvent aussi être définis. Les seuils d'alerte peuvent être configurés automatiquement ou manuellement, selon les réalisations.
[0091] De plus, selon un autre mode de réalisation préféré de l'invention, l'interface utilisateur 45 est configurée pour permettre la sélection du type d'alerte désiré. Par exemple, l'interface utilisateur 45 permet de configurer des alertes sonores et/ou visuelles, l'alerte visuelle pouvant être affichée par l'interface utilisateur 45, et permet alternativement ou additionnellement de configurer des alertes sous forme de messages envoyés à un appareil cellulaire, de courriels, ou autres moyens de communication possibles afin d'informer une personne compétente du déclenchement d'une alerte.
[0092] Selon un autre mode de réalisation préféré de l'invention, l'interface utilisateur 45 est aussi configurée pour permettre la visualisation des mesures de température, de pression et de volume du matelas gazeux 11 dans la cuve. Ainsi, l'interface utilisateur 45 est opérationnellement connectée à la base donnée 35, où les données des mesures sont enregistrées, permettant l'accès aux données historiques de température, de pression et de volume.
[0093] Dans une réalisation préférentielle, l'interface utilisateur Grafana est utilisée, cette interface étant configurée pour la consultation des données de la base de données InfluxDB à l'aide d'une interface web. Cependant, dans d'autres réalisations, une autre interface utilisateur peut être utilisée sans s'éloigner de la présente invention.
[0094] Selon un autre mode de réalisation préféré de l'invention, dans la réalisation préférentielle des Figures 3 à 7, les données provenant du module d'acquisition de données 33 peuvent être acheminées vers l'appareil informatique 31 par des moyens de communication additionnels filaire et Wi-Fi . Cependant, dans d'autres réalisations, plusieurs moyens de communication, tel qu'un réseau cellulaire, un compteur intelligent, ou un courant porteur, peuvent être utilisés pour le transfert des mesures et/ou des données entre les différents modules du système. D'autres moyens de communication peuvent aussi être envisagés selon les besoins liés par exemple au lieu d'installation du système de détection de d'anomalie 21.
Date Reçue/Date Received 2021-03-29
Date Reçue/Date Received 2021-03-29
[0095] Selon un autre mode de réalisation préféré de l'invention, en se référant aux Figures 3 à 7, il sera décrit ci-après une méthode préférée de détection d'au moins une anomalie la cuve scellée 5 ayant un volume déterminé, renfermant un matelas gazeux 11, un volume d'un isolant électrique liquide 9 et un appareillage électrique 7, à l'aide du système 21 pour la détection de ladite au moins une anomalie.
[0096] La méthode comprend les étapes suivantes :
(i) mesurer en fonction du temps, avec le capteur de pression 25, des mesures de pression du matelas gazeux 11;
(ii) mesurer en fonction du temps, avec au moins un capteur de température 23, des températures du matelas gazeux 11;
(iii) déterminer en fonction du temps, des mesures d'un volume du matelas gazeux 11 à partir au moins en partie de mesures définies par les mesures de pressions de l'étape (i) et les mesures de températures de l'étape (ii);
(iv) détecter ladite au moins une anomalie dans la cuve scellée à partir au moins en partie de n'importe quelle combinaison de mesures comprenant les mesures de pressions de l'étape (i), les mesures de températures de l'étape (ii) et/ou les mesures de volumes de l'étape (iii).
(i) mesurer en fonction du temps, avec le capteur de pression 25, des mesures de pression du matelas gazeux 11;
(ii) mesurer en fonction du temps, avec au moins un capteur de température 23, des températures du matelas gazeux 11;
(iii) déterminer en fonction du temps, des mesures d'un volume du matelas gazeux 11 à partir au moins en partie de mesures définies par les mesures de pressions de l'étape (i) et les mesures de températures de l'étape (ii);
(iv) détecter ladite au moins une anomalie dans la cuve scellée à partir au moins en partie de n'importe quelle combinaison de mesures comprenant les mesures de pressions de l'étape (i), les mesures de températures de l'étape (ii) et/ou les mesures de volumes de l'étape (iii).
[0097] Selon un autre mode de réalisation préféré de l'invention, la méthode comporte en outre une étape de transmission des mesures de pression du matelas gazeux 11, et une étape de transmission des mesures de température du matelas gazeux 11, vers au moins un appareil informatique 31 opérationnellement connecté
audit au moins un capteur de pression 25 et audit au moins un capteur de température 23 par des moyens de communication, ledit appareil informatique 31 comprenant :
un module d'acquisition de données 33 permettant l'acquisition de données relatives aux mesures de pression et aux mesures de température;
un module d'analyse de données 37 permettant l'analyse des données acquises par le module d'acquisition de données 33, et configure pour :
Date Reçue/Date Received 2021-03-29 déterminer les mesures du volume du matelas gazeux 11 en utilisant au moins en partie les mesures de pression et les mesures de température; et détecter la présence de ladite au moins une anomalie dans la cuve à partir des données relatives aux mesures du volume du matelas gazeux 11, aux mesures de pression du matelas gazeux 11, et/ou aux mesures de température du matelas gazeux 11;
ledit au moins un appareil informatique 31 étant opérationnellement connecté
audit au moins un capteur de température 23 et audit au moins un capteur de pression 25 par les moyens de communication 27a et 27b.
audit au moins un capteur de pression 25 et audit au moins un capteur de température 23 par des moyens de communication, ledit appareil informatique 31 comprenant :
un module d'acquisition de données 33 permettant l'acquisition de données relatives aux mesures de pression et aux mesures de température;
un module d'analyse de données 37 permettant l'analyse des données acquises par le module d'acquisition de données 33, et configure pour :
Date Reçue/Date Received 2021-03-29 déterminer les mesures du volume du matelas gazeux 11 en utilisant au moins en partie les mesures de pression et les mesures de température; et détecter la présence de ladite au moins une anomalie dans la cuve à partir des données relatives aux mesures du volume du matelas gazeux 11, aux mesures de pression du matelas gazeux 11, et/ou aux mesures de température du matelas gazeux 11;
ledit au moins un appareil informatique 31 étant opérationnellement connecté
audit au moins un capteur de température 23 et audit au moins un capteur de pression 25 par les moyens de communication 27a et 27b.
[0098] Selon un autre mode de réalisation préféré de l'invention, le module d'analyse de données 37 comprend en outre un module de lissage 41 de données permettant d'atténuer un bruit associé aux mesures de pression et/ou aux mesures de température.
Le module de lissage 41 est configure pour utiliser au moins une des méthodes suivantes :
- méthode de la moyenne adjacente, - méthode Savitzky-Golay, - méthode du filtre percentile, et - méthode du filtre FFT.
Résultats d'expérimentation
Le module de lissage 41 est configure pour utiliser au moins une des méthodes suivantes :
- méthode de la moyenne adjacente, - méthode Savitzky-Golay, - méthode du filtre percentile, et - méthode du filtre FFT.
Résultats d'expérimentation
[0099] Certaines expérimentations ont été réalisées afin de valider et de vérifier le fonctionnement du système de détection d'anomalie. Lors d'une de ces expérimentations, un système 21 de détection d'anomalie a été installé sur un transformateur électrique ONAN (Oil Natural Air Natural) de marque Siemens, ayant les caractéristiques suivantes : puissance nominale 500kVA, primaire 25kV
triphasé, secondaire 600V triphasé, volume d'huile de 995L, et volume du matelas gazeux de 248 L. Dans le cadre de l'expérimentation, une fuite d'huile a été délibérément provoquée Date Reçue/Date Received 2021-03-29 pour évaluer le fonctionnement du système 21. Le système 21 a été installé
comme indiqué aux Figures 1 à 7.
triphasé, secondaire 600V triphasé, volume d'huile de 995L, et volume du matelas gazeux de 248 L. Dans le cadre de l'expérimentation, une fuite d'huile a été délibérément provoquée Date Reçue/Date Received 2021-03-29 pour évaluer le fonctionnement du système 21. Le système 21 a été installé
comme indiqué aux Figures 1 à 7.
[0100] Référant à la figure 8, un graphique contenant des mesures de volume d'air dans une cuve auxquelles des courbes de lissage selon les différentes méthodes de lissage sont appliquées est présenté. Dans cet essai, la cuve du transformation Siemens est utilisée, de laquelle on laisse fuir l'huile à raison de 1,5L/h. La méthode FFT donne une bonne tendance générale, mais est plutôt insensible aux événements particuliers, comme l'arrêt d'une fuite ou le redémarrage de la fuite. La méthode de la moyenne de percentile donne des résultats semblables à la méthode FFT tout en fluctuant de manière plus significative aux extrémités d'une période de mesures, soit lorsque le système est mis en marche ou lorsqu'il est arrêté. La méthode de la moyenne adjacente suit généralement adéquatement le profil relié aux différents événements pouvant se produire, par exemple le démarrage ou l'arrêt d'une fuite d'huile, tout en fluctuant aussi aux extrémités d'une période de mesures. Selon un aspect préféré, la courbe de la méthode de Savitzky-Golan donne une bonne tendance générale.
[0101] Dans un autre essai réalisé selon les paramètres définis précédemment, une valve présente au bas de la cuve fut ouverte et refermée pour provoquer l'écoulement de l'huile contenue dans la cuve. Les mesures de température et les mesures de pression ont ensuite effectuées durant une certaine période. Le système de détection d'anomalie a déterminé ensuite, à partir de ces mesures, le volume du matelas gazeux dans la cuve.
En se référant à la Figure 9, les données brutes de mesures 51 comprenaient une variation non-indicative de la présence d'une anomalie, et le sous-module de lissage de données 41 a appliqué une méthode de lissage aux mesures pour permettre la détection d'une variation du volume découlant d'une fuite potentielle. Différentes courbes de lissage de données 53 sont présentées à la Figure 9.
En se référant à la Figure 9, les données brutes de mesures 51 comprenaient une variation non-indicative de la présence d'une anomalie, et le sous-module de lissage de données 41 a appliqué une méthode de lissage aux mesures pour permettre la détection d'une variation du volume découlant d'une fuite potentielle. Différentes courbes de lissage de données 53 sont présentées à la Figure 9.
[0102] Au départ, les courbes de lissage 53 sont constantes dans une période 55 durant laquelle il n'y a pas d'écoulement. Les courbes lissées 53 croissent ensuite lorsque la valve est ouverte et que l'huile s'écoule, ce qui est attendu. En effet, une diminution du volume de l'huile a comme effet une augmentation du volume du matelas gazeux dans la cuve. Les courbes lissées 53 croissent aussi de manière plus prononcée Date Reçue/Date Received 2021-03-29 lorsque le débit de la fuite est plus grand, soit durant la période 56 entre 11:42 et 12 :10 (débit de 775 ml/min), que lorsque le débit de fuite est plus faible, soit durant la période 58 entre 12 :17 et 13 :07. De plus, les mesures du volume du matelas gazeux forment un plateau lorsque la valve est refermée, soit durant la période 57 entre 12 :10 et 12 :17.
Le système de détection d'anomalie réagit donc bien aux transitions entre un état normal et une anomalie.
Le système de détection d'anomalie réagit donc bien aux transitions entre un état normal et une anomalie.
[0103] Plusieurs réalisations et exemples alternatifs ont été décrits ici. Ces réalisations sont données à titre d'exemples seulement. Une personne versée dans l'art sera en mesure de reconnaître que n'importe quelle combinaison des réalisations décrites pourrait être fournie. De plus, il sera compris que les réalisations décrites ici ne sont pas limitatives et que d'autres réalisations particulières peuvent être réalisées sans s'éloigner des caractéristiques principales de l'invention décrite. L'invention ne doit donc pas être considérée limitée aux détails donnés ici.
Date Reçue/Date Received 2021-03-29
Date Reçue/Date Received 2021-03-29
Claims (39)
1. Un système de détection d'au moins une anomalie dans une cuve scellée ayant un volume déterminé et renfermant un matelas gazeux, le système comprenant :
au moins un capteur de pression pour effectuer des mesures de pression du matelas gazeux, ledit au moins un capteur de pression étant en contact avec le matelas gazeux;
au moins un capteur de température pour effectuer des mesures de température dans le matelas gazeux, ledit au moins un capteur de température étant en contact avec le matelas gazeux;
des moyens de communication permettant une transmission des mesures de pression du matelas gazeux, et une transmission des mesures de température du matelas gazeux; et au moins un appareil informatique comprenant :
un module d'acquisition de données permettant l'acquisition de données relatives aux mesures de pression et aux mesures de température;
un module d'analyse de données permettant l'analyse des données acquises par le module d'acquisition de données, et configure pour :
déterminer des mesures d'un volume du matelas gazeux en utilisant au moins en partie les mesures de pression et les mesures de température du matelas gazeux; et détecter la présence de ladite au moins une anomalie dans la cuve à partir des données relatives aux mesures du volume du matelas gazeux, aux mesures de pression du matelas gazeux, et/ou aux mesures de température du matelas gazeux;
ledit au moins un appareil informatique étant opérationnellement connecté
audit au moins un capteur de pression et audit au moins un capteur de température par les moyens de communication.
Date Reçue/Date Received 2021-03-29
au moins un capteur de pression pour effectuer des mesures de pression du matelas gazeux, ledit au moins un capteur de pression étant en contact avec le matelas gazeux;
au moins un capteur de température pour effectuer des mesures de température dans le matelas gazeux, ledit au moins un capteur de température étant en contact avec le matelas gazeux;
des moyens de communication permettant une transmission des mesures de pression du matelas gazeux, et une transmission des mesures de température du matelas gazeux; et au moins un appareil informatique comprenant :
un module d'acquisition de données permettant l'acquisition de données relatives aux mesures de pression et aux mesures de température;
un module d'analyse de données permettant l'analyse des données acquises par le module d'acquisition de données, et configure pour :
déterminer des mesures d'un volume du matelas gazeux en utilisant au moins en partie les mesures de pression et les mesures de température du matelas gazeux; et détecter la présence de ladite au moins une anomalie dans la cuve à partir des données relatives aux mesures du volume du matelas gazeux, aux mesures de pression du matelas gazeux, et/ou aux mesures de température du matelas gazeux;
ledit au moins un appareil informatique étant opérationnellement connecté
audit au moins un capteur de pression et audit au moins un capteur de température par les moyens de communication.
Date Reçue/Date Received 2021-03-29
2. Le système selon la revendication 1, dans lequel les mesures du volume du matelas gazeux sont calculées selon la formule suivante :
OU P1 est une pression de référence du matelas gazeux, V1 est un volume de référence du matelas gazeux et T1 est une température de référence du matelas gazeux; et où P2 est une mesure de pression du matelas gazeux et T2 est une mesure de température.
OU P1 est une pression de référence du matelas gazeux, V1 est un volume de référence du matelas gazeux et T1 est une température de référence du matelas gazeux; et où P2 est une mesure de pression du matelas gazeux et T2 est une mesure de température.
3. Le système selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le module d'analyse de données comprend en outre un module de lissage de données permettant d'atténuer un bruit associé aux mesures de pression et/ou aux mesures de température.
4. Le système selon la revendication 3, dans lequel le module de lissage de données est configure pour utiliser au moins une des méthodes suivantes :
- méthode de la moyenne adjacente, - méthode Savitzky-Golay, - méthode du filtre percentile, et - méthode du filtre FFT.
- méthode de la moyenne adjacente, - méthode Savitzky-Golay, - méthode du filtre percentile, et - méthode du filtre FFT.
5. Le système selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel les moyens de communications comprennent un ensemble de composants, pièces et/ou puces électroniques configurés pour :
conditionner des signaux associés aux mesures de température et aux mesures de pression; et transmettre les signaux associés aux mesures de température et aux mesures de pression à ledit au moins un appareil informatique.
Date Reçue/Date Received 2021-03-29
conditionner des signaux associés aux mesures de température et aux mesures de pression; et transmettre les signaux associés aux mesures de température et aux mesures de pression à ledit au moins un appareil informatique.
Date Reçue/Date Received 2021-03-29
6. Le système selon la revendication 5, dans lequel les moyens de communications sont en outre configurés pour transmettre les signaux associés aux mesures de température et aux mesures de pression par transmission sans-fil.
7. Le système selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel ledit au moins un appareil informatique comprend en outre un module d'alerte permettant de générer au moins une alerte, ladite au moins une alerte étant basée sur au moins un des seuils suivants :
- volume minimal du matelas gazeux, - volume maximal du matelas gazeux, - pression minimale du matelas gazeux, - pression maximale du matelas gazeux, - température minimale du matelas gazeux, et - température maximale du matelas gazeux.
- volume minimal du matelas gazeux, - volume maximal du matelas gazeux, - pression minimale du matelas gazeux, - pression maximale du matelas gazeux, - température minimale du matelas gazeux, et - température maximale du matelas gazeux.
8. Le système selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel le système comprend en outre une interface utilisateur configurée pour au moins une de fonctions suivantes :
- visualisation du volume, historique et/ou en temps réel, du matelas gazeux;
et - gestion fonctionnelle dudit au moins un capteur de pression et dudit au moins un capteur de température, la gestion fonctionnelle comprenant au moins une fonction de démarrage et une fonction d'arrêt.
- visualisation du volume, historique et/ou en temps réel, du matelas gazeux;
et - gestion fonctionnelle dudit au moins un capteur de pression et dudit au moins un capteur de température, la gestion fonctionnelle comprenant au moins une fonction de démarrage et une fonction d'arrêt.
9. Le système selon la revendication 7, dans lequel le système comprend en outre une interface utilisateur configurée pour au moins une de fonctions suivantes :
- visualisation du volume, historique et/ou en temps réel, du matelas gazeux;
- création et gestion des seuils de l'au moins une alerte; et Date Reçue/Date Received 2021-03-29 - gestion fonctionnelle dudit au moins un capteur de pression et dudit au moins un capteur de température, la gestion fonctionnelle comprenant au moins une fonction de démarrage et une fonction d'arrêt.
- visualisation du volume, historique et/ou en temps réel, du matelas gazeux;
- création et gestion des seuils de l'au moins une alerte; et Date Reçue/Date Received 2021-03-29 - gestion fonctionnelle dudit au moins un capteur de pression et dudit au moins un capteur de température, la gestion fonctionnelle comprenant au moins une fonction de démarrage et une fonction d'arrêt.
10. Le système selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel ledit au moins un appareil informatique comprend en outre un module d'apprentissage profond, configure pour :
- analyser au moins en partie les mesures du volume du matelas gazeux, les mesures de température du matelas gazeux et/ou les mesures de pression du matelas gazeux; et - détecter de façon automatique ladite au moins une anomalie.
- analyser au moins en partie les mesures du volume du matelas gazeux, les mesures de température du matelas gazeux et/ou les mesures de pression du matelas gazeux; et - détecter de façon automatique ladite au moins une anomalie.
11. Le système selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, dans lequel les moyens de communication permettent en outre de transmettre le moment où
chacune desdites mesures de pression et mesures de température ont été
effectuées.
chacune desdites mesures de pression et mesures de température ont été
effectuées.
12. Le système selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, dans lequel ledit au moins un appareil informatique comprend en outre une base de données spécialisée permettant un stockage de séries temporelles des mesures de température et des mesures de pression.
13. Le système selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, dans lequel ledit au moins un capteur de température est une tige thermocouple installée de manière à être en contact avec le matelas gazeux.
14. Le système selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, dans lequel ledit au moins un capteur de pression est un capteur de pression absolue.
15. Le système selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, dans lequel :
- la cuve scellée renferme en outre un volume d'un liquide, et - au moins une partie du matelas gazeux repose sur au moins une partie du volume du liquide.
Date Reçue/Date Received 2021-03-29
- la cuve scellée renferme en outre un volume d'un liquide, et - au moins une partie du matelas gazeux repose sur au moins une partie du volume du liquide.
Date Reçue/Date Received 2021-03-29
16. Le système selon la revendication 15, dans lequel la cuve scellée est une cuve scellée de transformateur électrique, et dans lequel le volume du liquide est un volume d'huile de transformateur électrique.
17. Le système selon l'une quelconque des revendications 1 à 16, dans lequel ladite au moins une anomalie est une fuite et/ou un problème affectant les mesures du volume du matelas gazeux, les mesures de pression du matelas gazeux, et/ou les mesures de température du matelas gazeux.
18. Le système selon la revendication 15 ou 16, dans lequel ladite au moins une anomalie est une fuite du liquide et/ou un problème électrique d'au moins un équipement au moins en partie immergé dans le liquide, le problème électrique affectant les mesures du volume du matelas gazeux, les mesures de pression du matelas gazeux, et/ou les mesures de température du matelas gazeux.
19. Une méthode de détection d'au moins une anomalie dans une cuve scellée ayant un volume déterminé et renfermant un matelas gazeux, la méthode comprenant des étapes pour:
(i) mesurer en fonction du temps, avec au moins un capteur de pression, des mesures de pression du matelas gazeux;
(ii) mesurer en fonction du temps, avec au moins un capteur de température, des températures du matelas gazeux;
(iii) déterminer en fonction du temps, des mesures d'un volume du matelas gazeux à partir au moins en partie de mesures définies par les mesures de pressions de l'étape (i) et les mesures de températures de l'étape (ii);
(iv) détecter ladite au moins une anomalie dans la cuve scellée à partir au moins en partie de n'importe quelle combinaison de mesures comprenant les mesures de pressions de l'étape (i), les mesures de températures de l'étape (ii) et/ou les mesures de volumes de l'étape (iii).
(i) mesurer en fonction du temps, avec au moins un capteur de pression, des mesures de pression du matelas gazeux;
(ii) mesurer en fonction du temps, avec au moins un capteur de température, des températures du matelas gazeux;
(iii) déterminer en fonction du temps, des mesures d'un volume du matelas gazeux à partir au moins en partie de mesures définies par les mesures de pressions de l'étape (i) et les mesures de températures de l'étape (ii);
(iv) détecter ladite au moins une anomalie dans la cuve scellée à partir au moins en partie de n'importe quelle combinaison de mesures comprenant les mesures de pressions de l'étape (i), les mesures de températures de l'étape (ii) et/ou les mesures de volumes de l'étape (iii).
20. La méthode selon la revendication 19, comportant en outre une étape de transmission des mesures de pression du matelas gazeux, et une étape de transmission des mesures de température du matelas gazeux, vers au moins un Date Reçue/Date Received 2021-03-29 appareil informatique opérationnellement connecté audit au moins un capteur de pression et audit au moins un capteur de température par des moyens de communication, ledit appareil informatique comprenant :
un module d'acquisition de données permettant l'acquisition de données relatives aux mesures de pression et aux mesures de température;
un module d'analyse de données permettant l'analyse des données acquises par le module d'acquisition de données, et configure pour :
déterminer les mesures du volume du matelas gazeux en utilisant au moins en partie les mesures de pression et les mesures de température; et détecter la présence de ladite au moins une anomalie dans la cuve à partir des données relatives aux mesures du volume du matelas gazeux, aux mesures de pression du matelas gazeux, et/ou aux mesures de température du matelas gazeux;
ledit au moins un appareil informatique étant opérationnellement connecté
audit au moins un capteur de pression et audit au moins un capteur de température par les moyens de communication.
un module d'acquisition de données permettant l'acquisition de données relatives aux mesures de pression et aux mesures de température;
un module d'analyse de données permettant l'analyse des données acquises par le module d'acquisition de données, et configure pour :
déterminer les mesures du volume du matelas gazeux en utilisant au moins en partie les mesures de pression et les mesures de température; et détecter la présence de ladite au moins une anomalie dans la cuve à partir des données relatives aux mesures du volume du matelas gazeux, aux mesures de pression du matelas gazeux, et/ou aux mesures de température du matelas gazeux;
ledit au moins un appareil informatique étant opérationnellement connecté
audit au moins un capteur de pression et audit au moins un capteur de température par les moyens de communication.
21. La méthode selon la revendication 20, dans laquelle les mesures du volume du matelas gazeux sont calculées selon la formule suivante :
OU P1 est une pression de référence du matelas gazeux, V1 est un volume de référence du matelas gazeux et T1 est une température de référence du matelas gazeux; et où P2 est une mesure de pression du matelas gazeux et T2 est une mesure de température du matelas gazeux.
Date Reçue/Date Received 2021-03-29
OU P1 est une pression de référence du matelas gazeux, V1 est un volume de référence du matelas gazeux et T1 est une température de référence du matelas gazeux; et où P2 est une mesure de pression du matelas gazeux et T2 est une mesure de température du matelas gazeux.
Date Reçue/Date Received 2021-03-29
22. La méthode selon la revendication 20 ou 21, dans laquelle le module d'analyse de données comprend en outre un module de lissage de données permettant d'atténuer un bruit associé aux mesures de pression et/ou aux mesures de température.
23. La méthode selon la revendication 22, dans laquelle le module de lissage de données est configuré pour utiliser au moins une des méthodes suivantes :
- méthode de la moyenne adjacente, - méthode Savitzky-Golay, - méthode du filtre percentile, et - méthode du filtre FFT.
- méthode de la moyenne adjacente, - méthode Savitzky-Golay, - méthode du filtre percentile, et - méthode du filtre FFT.
24. La méthode selon l'une quelconque des revendications 20 à 23, dans laquelle les moyens de communications comprennent un ensemble de composants, pièces et/ou puces électroniques configurés pour :
conditionner des signaux associés aux mesures de température et aux mesures de pression; et transmettre les signaux associés aux mesures de température et aux mesures de pression à ledit au moins un appareil informatique.
conditionner des signaux associés aux mesures de température et aux mesures de pression; et transmettre les signaux associés aux mesures de température et aux mesures de pression à ledit au moins un appareil informatique.
25. La méthode selon la revendication 24, dans laquelle les moyens de communication sont en outre configurés pour transmettre les signaux associés aux mesures de température et aux mesures de pression par transmission sans-fil.
26. La méthode selon l'une quelconque des revendications 20 à 25, dans laquelle ledit au moins un appareil informatique comprend en outre un module d'alerte permettant de générer au moins une alerte, ladite au moins une alerte étant basée sur au moins un des seuils suivants :
- volume minimal du matelas gazeux, - volume maximal du matelas gazeux, Date Reçue/Date Received 2021-03-29 - pression minimale du matelas gazeux, - pression maximale du matelas gazeux, - température minimale du matelas gazeux, et - température maximale du matelas gazeux.
- volume minimal du matelas gazeux, - volume maximal du matelas gazeux, Date Reçue/Date Received 2021-03-29 - pression minimale du matelas gazeux, - pression maximale du matelas gazeux, - température minimale du matelas gazeux, et - température maximale du matelas gazeux.
27. La méthode selon l'une quelconque des revendications 20 à 25, comprenant en outre au moins une des étapes suivantes :
- visualisation, avec une interface utilisateur, du volume historique et/ou en temps réel du matelas gazeux;
- gestion fonctionnelle, avec l'interface utilisateur, dudit au moins un capteur de pression et dudit au moins un capteur de température, la gestion fonctionnelle comprenant au moins une fonction de démarrage et une fonction d'arrêt.
- visualisation, avec une interface utilisateur, du volume historique et/ou en temps réel du matelas gazeux;
- gestion fonctionnelle, avec l'interface utilisateur, dudit au moins un capteur de pression et dudit au moins un capteur de température, la gestion fonctionnelle comprenant au moins une fonction de démarrage et une fonction d'arrêt.
28. La méthode selon la revendication 26, comprenant en outre au moins une des étapes suivantes :
- visualisation, avec une interface utilisateur, du volume historique et/ou en temps réel du matelas gazeux;
- création et gestion, avec l'interface utilisateur, des seuils de l'au moins une alerte; et - gestion fonctionnelle, avec l'interface utilisateur, dudit au moins un capteur de pression et dudit au moins un capteur de température, la gestion fonctionnelle comprenant au moins une fonction de démarrage et une fonction d'arrêt.
- visualisation, avec une interface utilisateur, du volume historique et/ou en temps réel du matelas gazeux;
- création et gestion, avec l'interface utilisateur, des seuils de l'au moins une alerte; et - gestion fonctionnelle, avec l'interface utilisateur, dudit au moins un capteur de pression et dudit au moins un capteur de température, la gestion fonctionnelle comprenant au moins une fonction de démarrage et une fonction d'arrêt.
29. La méthode selon l'une quelconque des revendications 20 à 28, dans laquelle ledit au moins un appareil informatique comprend en outre un module d'apprentissage profond, configure pour :
- analyser au moins en partie les mesures du volume du matelas gazeux, les mesures de température du matelas gazeux et/ou les mesures de pression du matelas gazeux; et - détecter de façon automatique ladite au moins une anomalie.
Date Reçue/Date Received 2021-03-29
- analyser au moins en partie les mesures du volume du matelas gazeux, les mesures de température du matelas gazeux et/ou les mesures de pression du matelas gazeux; et - détecter de façon automatique ladite au moins une anomalie.
Date Reçue/Date Received 2021-03-29
30. La méthode selon l'une quelconque des revendications 20 à 29, dans laquelle les moyens de communication permettent en outre de transmettre le moment où
chacune desdites mesures de pression et mesures de température ont été
effectuées.
chacune desdites mesures de pression et mesures de température ont été
effectuées.
31. La méthode selon l'une quelconque des revendications 20 à 30, dans laquelle ledit au moins un appareil informatique comprend en outre une base de données spécialisée permettant un stockage de séries temporelles des mesures de température et des mesures de pression.
32. La méthode selon l'une quelconque des revendications 20 à 31, dans laquelle ledit au moins un capteur de température est une tige thermocouple installée de manière à être en contact avec le matelas gazeux.
33. La méthode selon l'une quelconque des revendications 20 à 32, dans laquelle ledit au moins un capteur de pression est un capteur de pression absolue.
34. La méthode selon l'une quelconque des revendications 20 à 33, dans laquelle :
- la cuve scellée renferme en outre un volume d'un liquide, et - au moins une partie du matelas gazeux repose sur au moins une partie du volume du liquide.
- la cuve scellée renferme en outre un volume d'un liquide, et - au moins une partie du matelas gazeux repose sur au moins une partie du volume du liquide.
35. La méthode selon la revendication 34, dans laquelle la cuve scellée est une cuve scellée de transformateur électrique, et dans lequel le volume du liquide est un volume d'huile de transformateur électrique.
36. La méthode selon l'une quelconque des revendications 20 à 35, dans laquelle ladite au moins une anomalie est une fuite et/ou un problème affectant les mesures du volume du matelas gazeux, les mesures de pression du matelas gazeux, et/ou les mesures de température du matelas gazeux.
37. La méthode selon la revendication 34 ou 35, dans laquelle ladite au moins une anomalie est une fuite du liquide et/ou un problème électrique d'au moins un équipement au moins en partie immergé dans le liquide, le problème électrique Date Reçue/Date Received 2021-03-29 affectant les mesures du volume du matelas gazeux, les mesures de pression du matelas gazeux, et/ou les mesures de température du matelas gazeux.
38. Utilisation du système défini à l'une quelconque des revendications 1 à
18 pour la détection d'au moins une anomalie dans une cuve scellée renfermant un matelas gazeux.
18 pour la détection d'au moins une anomalie dans une cuve scellée renfermant un matelas gazeux.
39. Utilisation du système défini à l'une quelconque des revendications 15, 16 et 18, pour la détection d'au moins une anomalie dans une cuve scellée d'un transformateur électrique renfermant un volume d'un liquide et un matelas gazeux, au moins une partie du matelas gazeux reposant sur au moins une partie du volume du liquide.
Date Reçue/Date Received 2021-03-29
Date Reçue/Date Received 2021-03-29
Priority Applications (3)
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|---|---|---|---|
| CA3113421A CA3113421A1 (fr) | 2021-03-29 | 2021-03-29 | Systeme et methode pour la detection d'au moins une anomalie dans une enceinte scellee, pas mesure d'au moins un parametre physique d'un gas contenu dans ladite enceinte scellee |
| PCT/CA2022/050459 WO2022204795A1 (fr) | 2021-03-29 | 2022-03-28 | Système et méthode pour la détection d'au moins une anomalie dans une enceinte scellée, par mesure d'au moins un paramètre physique d'un gaz contenu dans ladite enceinte scellée |
| CA3172306A CA3172306A1 (fr) | 2021-03-29 | 2022-03-28 | Systeme et methode pour la detection d'au moins une anomalie dans une enceinte scellee, par mesure d'au moins un parametre physique d'un gaz contenu dans ladite enceinte scellee |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CA3113421A CA3113421A1 (fr) | 2021-03-29 | 2021-03-29 | Systeme et methode pour la detection d'au moins une anomalie dans une enceinte scellee, pas mesure d'au moins un parametre physique d'un gas contenu dans ladite enceinte scellee |
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| CA3113421A1 true CA3113421A1 (fr) | 2022-09-29 |
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| CA3113421A Pending CA3113421A1 (fr) | 2021-03-29 | 2021-03-29 | Systeme et methode pour la detection d'au moins une anomalie dans une enceinte scellee, pas mesure d'au moins un parametre physique d'un gas contenu dans ladite enceinte scellee |
| CA3172306A Pending CA3172306A1 (fr) | 2021-03-29 | 2022-03-28 | Systeme et methode pour la detection d'au moins une anomalie dans une enceinte scellee, par mesure d'au moins un parametre physique d'un gaz contenu dans ladite enceinte scellee |
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