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Une entreprise de services publics d’électricité des Caraïbes neutralise les pannes d’électricité dans toute l’île

« Chirurgie cérébrale » sur un poste électrique en service

Fournir de l’électricité à grande échelle sur un territoire reculé comme l’île aux plages de sable blanc de Grand Caïman était, il y a plus de cinq décennies, un exploit technique en soi.

Des navires de charge voguant sur l’océan Atlantique ont transporté des turbines, des générateurs, des transformateurs et des kilomètres de câbles jusqu’à l’île paradisiaque, située à 350 km au sud-ouest de Cuba. Une alimentation en carburant suffisante a également dû être fournie. Ensuite, les équipes de Caribbean Utilities Company, Ltd. (CUC) ont dû installer un réseau électrique assez robuste pour résister au soleil persistant, à la corrosion par l’eau salée et aux tempêtes tropicales.

Au fil du temps, les feux de signalisation ont guidé les automobilistes dans toute l’île, les climatiseurs ont ronflé et le premier Boeing 727 a atterri sur la piste de l’aéroport. L’arrivée de l’électricité dans cette île de 196 kilomètres carrés a marqué le lancement de ce qui deviendrait une Mecque du tourisme et l’un des centres financiers les plus dynamiques du monde.

Durant tout ce temps, CUC s’est efforcée de fournir une électricité sûre et fiable aux populations résidentielles et commerciales grandissantes de Grand Caïman. Après le passage de l’ouragan Ivan en 2004, les employés ont non seulement reconstruit le réseau électrique ravagé par la tempête, mais ils l’ont également amélioré. Lorsque les iguanes ont causé des courts-circuits et des coupures de courant en grimpant sur les poteaux, CUC a résolu le problème en entourant les bases des poteaux de tôles métalliques.

Le logo du fournisseur d’électricité, une tortue de mer qui griffe un boulon électrique, explique tout ce qu’il y a à savoir : « Vous avez l’énergie. »

Mais il y a un peu plus de dix ans, les responsables de CUC ont compris que l’électricité si essentielle pour cette île prisée était menacée. Schweitzer Engineering Laboratories (SEL) a résolu le problème à l’aide d’une stratégie unique.

CUC comptait 650 clients en 1966, contre près de 30 000 aujourd’hui. La mascotte du fournisseur de services publics est la tortue de mer, symbole de persévérance.

« SEL nous a proposé de trouver une solution personnalisée basée sur le matériel existant… et en fait de réaliser une chirurgie cérébrale de notre poste électrique alors qu’il était encore en fonctionnement. » 
— Sacha Tibbetts
Vice-président du service à la clientèle et de la technologie de CUC

« Nous devions prendre des mesures. »

Le problème se posait dans trois des postes électriques sous enveloppe métallique du fournisseur, où les composants sont enfermés dans des logements métalliques isolés par un gaz sous pression pour les protéger du sel et du sable en suspension dans l’air, ainsi que contre la montée des eaux causée par les tempêtes tropicales.

Les dispositifs de commande de cellule des trois postes électriques, installés par le fabricant au début des années 2000, avaient commencé à tomber en panne. Selon M. Tibbetts, leur capacité à surveiller, contrôler et protéger les composants du réseau électrique s’altérait.

« Nous avons été confrontés au risque de coupures de courant importantes dans toute l’île », a-t-il déclaré. « Attendre les bras croisés n’était pas une solution. Nous savions que nous devions agir. »

M. Tibbetts a souligné qu’en plus de perturber la vie quotidienne des habitants, des pannes d’électricité prolongées pouvaient avoir un effet dévastateur sur une grande partie de l’économie de l’île.

Le besoin le plus urgent concernait les dispositifs de commande de cellule du poste électrique North Sound de 69 kV, où la centrale au diesel de CUC envoie la majeure partie de son électricité. Le système de commande du poste électrique arrêtait de façon aléatoire d’exécuter les fonctions courantes, que ce soit pour signaler les mesures de pression de gaz ou pour transmettre des informations et des données essentielles à la salle de contrôle centrale. Les ingénieurs devaient redémarrer les systèmes pour qu’ils fonctionnent à nouveau correctement.

Après la modernisation du poste électrique essentiel North Sound, le poste électrique South Sound a également été équipé de la technologie SEL. Notez la façon dont l’architecture du poste électrique s’intègre dans l’environnement.

« Toute la production et le transport d’électricité de l’île passent par ce poste électrique », a expliqué Stephen Baker, ingénieur en technologie et développement chez CUC. « Donc, s’il tombe en panne, c’est l’île entière qui est touchée. »

Le remplacement des pièces n’était pas une solution, car le fabricant avait cessé de les fabriquer.

« Le fournisseur les avait jugées obsolètes et ne voulait plus les prendre en charge, ce qui nous a mis dans une position vulnérable », a souligné M. Baker.

Face à la pénurie de pièces de rechange, le poste électrique North Sound risquait de tomber en panne, malgré plusieurs niveaux de défense contre les pannes d’électricité. Et s’il ne fonctionnait plus, CUC se retrouverait démunie. Si l’isolement de l’île est un atout pour les visiteurs qui peuvent profiter d’un parfait climat pour se relaxer, il signifie également qu’il n’existe pas de réseaux électriques de fournisseurs voisins à utiliser pour l’alimentation de secours.

Menace transformée en opportunité

Bien qu’elle ne mesure que 35 km de long et 13 km de large, Grand Caïman est le territoire britannique le plus grand et le plus peuplé des trois îles connues sous le nom d’îles Caïmans. La clientèle de CUC dans toute sa diversité, des bungalows résidentiels aux bars de plage en passant par les universités, les grands hôtels de luxe et les banques aux baies vitrées, serait touchée si le poste électrique devait tomber en panne.

Les responsables de CUC ont cherché une solution au-delà du littoral de l’île. C’est un processus lourd qui a conduit à des réponses décevantes de la part des entreprises mondiales spécialisées en technologie de l’énergie. Les experts ont proposé une refonte totale de l’équipement à hauteur d’au moins 10 millions de dollars, ce qui comprenait le remplacement des modules de commande et des dispositifs de commande de cellule.

« Les solutions qui nous ont été présentées consistaient essentiellement à modifier le matériel d’appareillage à isolation gazeuse pour le convertir en un équipement de commutation plus récent, » s’est souvenu M. Baker.

Puis, les services d’ingénierie SEL ont proposé une nouvelle solution sur mesure pour une fraction du coût. En résumé, les ingénieurs remplaceraient le « cerveau », le système de commande principal du poste électrique, tout en conservant le matériel d’appareillage à isolation gazeuse intact. Pour que le poste électrique continue de fonctionner, les ingénieurs sépareraient les pièces du dispositif de commande de cellule par étapes pendant la procédure.

Les représentants de CUC ont compris que la proposition répondait à toutes les exigences techniques, mais il restait une question sur le plan humain. Les ingénieurs de SEL pourraient-ils fournir une assistance à la clientèle nécessaire pour accomplir le travail ?

Selon Ross Clark, responsable de la maintenance électrique, employé de CUC depuis 20 ans, le projet nécessitait un alignement parfait de la technologie, de l’expertise et de la collaboration.

« Nous sommes le fournisseur d’une petite île », a-t-il déclaré. « Nous n’avions pas la main-d’œuvre nécessaire pour le faire nous-mêmes, nous étions déjà très occupés par nos tâches quotidiennes. »

Ross Clark, responsable de la maintenance électrique chez CUC : « Nous sommes le fournisseur d’une petite île. Nous n’avions pas la main-d’œuvre nécessaire pour le faire nous-mêmes. »

Là où les propositions d’autres sociétés supposaient que les ingénieurs de CUC en fassent plus qu’ils ne le pouvaient, SEL a proposé que ses spécialistes effectuent l’intégration, la programmation et l’installation. Une étude de faisabilité a confirmé que l’approche individualisée de SEL répondait aux exigences de CUC.

« Je me souviens avoir pensé que c’était une révélation, que nous avions atteint le pied de l’arc-en-ciel », a expliqué M. Clark. « Personne d’autre n’était disposé à travailler avec nous et à nous proposer une solution clé en main pour répondre à l’ampleur et à la complexité de ce dont nous avions besoin. Il a fallu plusieurs années pour atteindre ce point. »

En se basant sur les pièces de rechange de dispositif de commande envoyées par CUC, les ingénieurs de SEL ont mis en place un laboratoire au siège de l’entreprise à Pullman, dans l’État de Washington, pour simuler le poste électrique North Sound de Grand Caïman, situé à 4 460 kilomètres de là. Ce poste électrique prend en charge le flux d’électricité qui alimente tout, des transactions bancaires aux centres de chirurgie en passant par les boutiques de plongée sous-marine, les feux tricolores et les bornes de recharge des voitures électriques. SEL s’est non seulement attelée à corriger le centre nerveux du poste électrique, mais s’est également fixé comme objectif d’en améliorer les performances.

Tout comme les neurochirurgiens réparent un cerveau malade, les ingénieurs se sont mis au travail.

L’équipe des services d’ingénierie SEL propose un large éventail de solutions pour améliorer la protection, l’automatisation, les communications et le comptage relatifs aux réseaux électriques.

« Nous avons pu créer des conditions de laboratoire pour simuler l’ensemble du poste électrique à l’aide des relais Axion SEL et SEL afin de remplacer complètement leurs dispositifs de commande d’appareillage de commutation à isolation gazeuse », a déclaré Austin Wade, chef d’équipe de projet SEL.

Les ingénieurs de SEL ont passé cinq mois à mettre le système modernisé « à l’épreuve pour s’assurer qu’il fonctionnerait comme nous l’espérions, et qu’il serait à la hauteur d’une utilisation répétée au fil des ans », a expliqué M. Wade.

En mars 2016, M. Wade et ses collègues ont franchi une étape importante : la modernisation du matériel obsolète grâce à la technologie sophistiquée de SEL a permis de créer un système de commande d’appareillage de commutation à isolation gazeuse plus rapide et plus intelligent.

« Nous avons pu reproduire et même améliorer les fonctions du dispositif de commande précédent », a déclaré M. Wade.

Maintenant certains que la plateforme était éprouvée, utilisable et abordable, les responsables de CUC ont autorisé son installation au poste électrique essentiel de North Sound.

Fin 2019, CUC a remplacé les dispositifs de commande d’appareillage à isolation gazeuse défectueux de trois postes électriques par des systèmes de commande de cellule SEL, des modules Axion et des relais de protection.

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Sur site, les ingénieurs de SEL ont effectué la procédure « pièce par pièce » sur neuf mois pour maintenir le poste électrique en marche, s’est souvenu M. Clark de CUC. « Réaliser un tel travail sur une unité tout en la maintenant opérationnelle était un réel exploit », a-t-il déclaré, ajoutant que le nouveau système de commande offre « une intelligence et une vitesse que nous n’avions pas auparavant ».

« De nombreuses entreprises avaient une approche systématique et nous proposaient des solutions prêtes à l’emploi », a affirmé M. Clark. « Mais SEL a conçu cette plateforme juste pour nous, et de A à Z. Elle représente une nouvelle ère dans l’automatisation des postes électriques. »

Technologie dynamique, prête à affronter la prochaine tempête

Grâce à la plateforme de SEL, le poste électrique North Sound est désormais en mesure de suivre les signes de perturbations en seulement une milliseconde et de réagir rapidement avant qu’un problème ne s’aggrave. Il peut également suivre la croissance de la demande en électricité à mesure que davantage de personnes visitent l’île, y travaillent et s’y déplacent.

Le succès de la plateforme composée des systèmes de commande de cellule de poste électrique de SEL, des modules Axion SEL et des relais de protection SEL a été tel que les responsables de CUC l’utilisent comme modèle afin de remplacer les dispositifs de commande obsolètes des deux autres postes électriques sous enveloppe métallique.

À mesure que le fournisseur d’électricité renforce et modernise son réseau, la vie continue normalement sur Grand Caïman. Les tortues de mer, vieilles de 100 ans, qui ont inspiré le logo emblématique de CUC, sont toujours présentes dans des eaux claires et turquoises connaissant des tempêtes occasionnelles.

—Fin—


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