Trafo Power Solutions a fourni 40 mini-sous-stations de type sec, ainsi que sept sectionneurs à isolation intégrale autonomes, à l’une des exploitations de cuivre parmi les plus grandes et à la croissance la plus rapide d’Afrique, située en République démocratique du Congo.
« Nous sommes extrêmement fiers de participer à ce méga projet », déclare David Claassen, directeur général de Trafo Power Solutions. « Un travail de conception et de planification considérable a été consacré à ce contrat, avec des délais de livraison très exigeants pour suivre l’expansion rapide de la mine. »
Les mini-sous-stations comprennent des unités d’une capacité allant de 630 kVA à 1 600 kVA avec des tensions primaires de 11 kV et 33 kV. Les configurations de tension secondaire sont de 400 V, 690 V et 1 000 V – et certaines unités ont des secondaires à double rapport. La protection contre la pénétration d’eau et de poussière a également été conçue dans les unités, avec un indice de protection IP54 contre les infiltrations.
Entièrement conçues et fabriquées en Afrique du Sud, les mini-sous-stations ont été achevées dans un processus de production rationalisé qui a facilité une livraison rapide par lots de cinq à six unités tous les 10 jours. Après le processus de fabrication et d’assemblage, chaque unité a suivi un programme de tests intensifs avant d’être prête à être expédiée.
« Les unités sont conçues pour être aussi compactes que possible », explique-t-il. « Bien que beaucoup seront utilisés pour les infrastructures de surface, la conception devait garantir qu’ils pourraient être utilisés sous terre, où l’espace est limité. »
L’environnement souterrain est régi par des réglementations et des normes de sécurité strictes, ce qui fait du transformateur de type sec le choix idéal. Cette technologie utilise de l’air plutôt que de l’huile pour refroidir les enroulements, ce qui la rend plus sûre avec moins de risques d’incendie, d’explosion ou de contamination de l’environnement par des fuites. Les enroulements des transformateurs de type sec sont également encapsulés dans de la résine coulée, les protégeant contre des niveaux d’humidité allant jusqu’à 95 %.
En entreprenant à la fois la conception électrique et mécanique, Trafo Power Solutions a assuré une empreinte limitée grâce à l’utilisation d’échangeurs de chaleur air-air. L’air est canalisé à travers les enroulements du transformateur et circule sur les tubes en aluminium de l’échangeur de chaleur, tandis qu’un ventilateur souffle de l’air à travers les tubes pour refroidir l’air sur leur surface extérieure.
« La conception de la sous-station comprend également une protection contre les arcs, qui arrêtera l’unité en cas d’arc – avant que des dommages supplémentaires ne puissent être causés », dit-il. Chaque mini-sous-station est équipée d’un système de contrôle qui permettra de surveiller à distance les fonctions de protection.
Le contrat a été mené par l’intermédiaire d’une grande entreprise sud-africaine d’ingénierie, d’approvisionnement et de gestion de la construction (EPCM) et Trafo Power Solutions s’est assurée que toutes les unités étaient livrées d’ici la fin de 2023.
« Notre implication précoce avec l’EPCM était importante sur ce projet, car elle a permis à notre équipe de comprendre les exigences du projet et de développer une solution rentable », déclare Claassen. Au cours de ce processus, toute la documentation a été strictement gérée dans un système en ligne, y compris les conceptions, spécifications et certificats d’essai – auxquels l’EPCM et le client final ont pu accéder facilement. De cette façon, les conceptions pouvaient être téléchargées, partagées et approuvées à l’aide de cette plateforme, rationalisant encore les activités au rythme rapide du projet.
« Les sectionneurs à isolation intégrale sont entièrement motorisés et contrôlés de l’extérieur par commutation à distance », dit-il. « Cela améliore la sécurité et la facilité de gestion, de sorte que le personnel n’a que rarement à ouvrir les portes du panneau, ce qui nécessite l’équipement et les protocoles de sécurité nécessaires. »
Les transformateurs sont conçus pour une isolation de classe H – pour des températures allant jusqu’à 180 degrés – tandis que les tableaux à double tension sont de taille importante pour un système de distribution de tension relativement complexe sur chaque mini-sous-station.
« La conception détaillée et la variété de solutions dans l’ensemble du paquet contractuel mettent vraiment en évidence la capacité technique de l’équipe de Trafo Power Solutions », déclare Claassen. « On peut le voir dans la mini-sous-station du côté moyenne tension et sa fonctionnalité de contrôle et de protection, à travers la distribution basse tension et la conception de transformateur personnalisée pour ces applications. »
Il souligne que les attributs standard des transformateurs de type sec leur permettent de fonctionner de manière fiable avec très peu d’entretien. Avec de l’air plutôt que de l’huile pour le refroidissement, par exemple, ils ne nécessitent aucun test d’huile ou changement d’huile régulier.
La nature robuste des transformateurs de type sec les rend bien adaptés aux applications minières, qu’elles soient en surface ou souterraines. Claassen note que l’expérience étendue de Trafo Power Solutions en Afrique reflète que la technologie de type sec devient plus populaire dans le secteur minier. Les raisons de cette tendance incluent leur sécurité inhérente, leur fiabilité et leur capacité à fonctionner sans beaucoup d’entretien.
