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Présentation à la Régie de l’énergie
Stratégie de gestion de la pérennité
Séance de travail9 mai 2007
Plan de la présentation
OBJECTIF Présenter la démarche de la stratégie de gestion de la pérennité des actifs d’Hydro-Québec TransÉnergie.
Contexte d’affaires
Présentation de la démarche Élaboration des critères de pérennité et d’état
Outil de gestion du risque
Portefeuille de solutions
Stratégie optimale d'intervention à long terme
Impact de la stratégie sur la maintenance
DÉROULEMENT
QUESTIONSDURÉE 1 journée
Contexte d’affaires
Actifs d’Hydro-Québec TransÉnergie
Appareillage
Lignes
Automatismes
Civil
Page 4
508 postes
32 826 km lignes
15 milliards de $
Contexte d’affaires
900 000 équipements pour lignes vs 155 000 pour les postes
Profil de vieillissement des équipements
Page 5
POST
ES
Au rythme d’investissement actuel, le parc d’équipements continue de vieillir
Ex: si aucune action était réalisée,52 % des disjoncteurs et 55 % des isolateurs de lignes dépasseraient leur vie utile en 2017,
Au rythme d’investissement actuel, le parc d’équipements continue de vieillir
Ex: si aucune action était réalisée,52 % des disjoncteurs et 55 % des isolateurs de lignes dépasseraient leur vie utile en 2017,
Contexte d’affaires
LIG
NES
Non dépassé
Dépassement de la vie utile
2007 2017
15 %32 %
25 %43 %
SI
RIEN
N'EST
RÉALISÉ
Profil actuel d’âge postes / lignes
Page 6
âge
% é
quip
em
ents
Contexte d’affaires
Exemple Île de Montréal
Les 3/4 des postes sur l'Île de Montréal ont plus de 50% des disjoncteurs ayant dépassé leur vie utile
Page 7Contexte d’affaires
11 Postes 12KV
5 Postes 25KV
15 Postes 12/25KV
31 Postes Total
Tendance du vieillissement des équipements en fonction de divers scénarios d’investissement
Page 8
A partir de l'évolution de l'âge du parc, plus de 30 % du parc aura dépassé sa vie utile en 2017
Contexte d’affaires
Rythme d’investissement actuel (approx. 300 M$/année)Risque très élevé
Stratégie de gestion de la pérennité
Investissement majeur 1 G$/annéeRisque faible
La stratégie de gestion de pérennité vise àétablir le meilleur scénario d’investis-sement, et à long terme, stabilise l’âge et le niveau de risque.
Pour respecter la vie utile, il faudrait investir plus de 1 G$ / année
Nécessité d’agir maintenant
Maintenir le niveau de qualité de service pour nos clients
Maintenir la capacité de transit dans un contexte de sollicitation de plus en plus élevé des équipements
Taux d’utilisation en pointe de 97%
Retrait des équipements haute tension
Maintenir le niveau de sécurité de nos employés
Éviter une forte hausse en besoin main d’œ uvre, en investissements et en indisponibilité des équipements pour réaliser les projets
Page 9Contexte d’affaires
La démarche où en sommes-nous ?
Page 10
Évaluation de l’étatdes équipements
Bilan de santé des actifs au cas par cas.
Bénéfices anticipés:Renforce le diagnostic technique et augmente la précision dans l’identification des actifs en fin de vie utile.
Modèle d’estimationdes risques
Identification des actifs à risque classifiés d’après leur cote de risque et établissement d’une plage de risque.
Bénéfices anticipés:Quantification des risques pour toutes les classes d’actifs.
Évaluation du niveau d’investissement requis par un outil de simulation des
stratégies de gestion
Effets anticipés sur la pérennitédes actifs relativement à :L’évolution du vieillissement des
équipementsLes ressources nécessaires.L’évolution anticipée du risque.
Bénéfices anticipés: Assure la pérennité à long terme.Anticipation du risque encouru.
Contexte d’affaires
#4 Loi de survie (% des disjoncteurs (tous confondus) restants en fonction des années)
0,0%
20,0%
40,0%
60,0%
80,0%
100,0%
0 10 20 30 40 50 60 70
XX
XX
XX
XX
XX
XX
%
La démarche où en sommes-nous ?
Page 11
Stratégie de gestionde la pérennité
Vieillissement vétusté et obsolescence
Contexte d’affaires
Évaluation de l’étatdes équipements
Modèle d’estimationdes risques
Évaluation du niveau d’investissement requis par un
outil de simulation des stratégies de gestion
Appareillage Lignes AutomatismesÉquipements
civils
état
Scénarios d’investissement
Page 12
Scénario à risque très élevé« RUN TO FAILURE »
Scénario selon la stratégie de pérennité« risque géré »
Scénario à risque faible « vie utile »
Contexte d’affaires
Horizon temps
ILLUSTRATION
Démarche de stratégie de gestion de la pérennité
Appareillage électriqueet mécanique
 ge
Taux de pannes
État
Taux d'utilisation
Élaboration des critères de pérennité
Paramètres à considérer pour établir les critères de pérennité
Page 14
L'approche retenue pour élaborer des outils et des scénarios peut être différente d'un type d'équipements à l'autre, en fonction des paramètres de pérennité de chacun.
Démarche de stratégie de gestion de la pérennité
Automatismes
Obsolescence
État
Maintenabilité
Performance
vétu
sté
Élaboration des critères de pérennité
Un critère de pérennité est un paramètre mesurable qui permet de situer un équipement dans son cycle de vie.
Page 15
Exemple de critères élaborés jusqu'à maintenant
Équipements Élaboration des critères de pérennité Liste d'équipements évalués selon critères
Disjoncteurs
Sectionneurs
Automatismes
Transformateurs
Lignes
Terminée
Terminée
Terminée
Terminée
En cours
En cours
Autres équipements Selon le plan de travail 2007-2009 Au cas le cas
Démarche de stratégie de gestion de la pérennité
Élaboration des critères de pérennité
Exemple : Critères de pérennité - disjoncteur
1. ge du disjoncteur (vieillissement)
2.Nombre d'opérations du disjoncteur
3.Fiabilité du disjoncteur vs la fiabilitédes disjoncteurs de la famille etde la tension regroupée
4.Fiabilité du disjoncteur vs la fiabilitédes disjoncteurs de la catégorie
5.Dégradation de la fiabilité des disjoncteurs de la famille
6.Fiabilité des disjoncteurs de la famille vs la fiabilité des disjoncteurs de la tension regroupée
Page 16Démarche de stratégie de gestion de la pérennité
Élaboration des critères de pérennité
Exemple : Critères de pérennité - automatismes
Vétusté et obsolescence
Performance Fonctionnement non fiable
ou non sécuritaire, taux de pannes
Vigie du personnel techniqueMaintenabilité , obsolescence, état, écart de réglage constaté
Page 17Démarche de stratégie de gestion de la pérennité
Élaboration des critères de pérennité: état
L’état est un paramètre important notamment en Lignes et en Civil afin de mesurer individuellement le vieillissement
À cet égard, nous avons collaboré avec la firme HATCH ACRES afin de baliser nos méthodologies
Page 18Démarche de stratégie de gestion de la pérennité
Hydro Québec TransÉnergie Hatch Acres
Appareillage Approche âge / taux de pannes / taux d'utilisation
Approche visuelle et analyse
Automatismes Approche vétusté / obsolescence Approche performance
Lignes et Civil Approche visuelle et analyse Approche visuelle et analyse
Documentation des données
État et essais après l'entretien seulement
Historique des réparations
État et essais avant et après l'entretien
Élaboration des critères de pérennité: état
Méthodologie
Collaboration de la firme d'experts Hatch Acres avec Hydro-Québec TransÉnergie
Inspection par Hatch Acres des 30 postes de l'île de Montréal
Comparaison des méthodologies Hydro-Québec TransÉnergie – HatchAcres
Page 19Démarche de stratégie de gestion de la pérennité
Élaboration des critères de pérennité: état
Modèle Hatch Acres: constatsBilan de santé partiel Limite du modèle: L'incompatibilité des données archivées du Transporteur avec la méthodologie Hatch Acres ne permet pas d'atteindre un degré de confiance suffisant pour l'évaluation de l'état de certains équipements.
Étapes à venirÉlaboration de critères d'état
Mise en place d'un système de documentation pour archiver les données de l'état des équipements
Page 20Démarche de stratégie de gestion de la pérennité
Outil de gestion de risque –Évaluation du risque
Page 21Démarche de stratégie de gestion de la pérennité
DéfinitionRisque lié à la défaillance complète associée à la fin de vie d’un équipement
Évaluation du risqueProduit de la probabilité d'avoir une défaillance de l'équipement par l'impact de cette défaillance
Outil de gestion de risque –Probabilité
Probabilité d'occurrence de bris majeur (fin de vie)
Équipements cotés en fonction du nombre de critères de pérennité atteints
Disjoncteurs
Sectionneurs
Automatismes
Autres équipements cotés en fonction du pourcentage atteint de la vie utile
Page 22Démarche de stratégie de gestion de la pérennité
Outil de gestion de risque –Impact
Impact de la défaillance d'un équipement en fin de vieImpact sur le réseau ou le client(selon le rangement stratégique des installations) Impact de l’équipement sur le fonctionnement du poste(selon les sous-classes de priorité 2 à 5)Impact sur la sécurité du personnel ou du publicImpact sur l‘environnement Impact sur les coûts collatéraux
Page 23Démarche de stratégie de gestion de la pérennité
Outil de gestion de risque –Impact
Impact sur le réseau ou le client 40%(selon le rangement stratégique des installations)
RéseauTransit, stabilité…
Page 24Démarche de stratégie de gestion de la pérennité
ClientQualité du service et services essentiels
Outil de gestion de risque –Impact
Impact de l'équipementsur le fonctionnement du poste 20%(selon les sous-classes de priorité 2 à 5)
sous-classe 2 => accumulateurs,…
sous-classe 3 => disjoncteurs, protections…
sous-classe 4 => transformateurs, isolateurs…
sous-classe 5 => sectionneurs, jeux de barre…
Page 25Démarche de stratégie de gestion de la pérennité
Outil de gestion de risque –Impact
Impact sur la sécuritédu personnel ou du public 20%
Impact sur l’environnement 10%
Impact sur les coûts collatéraux 10%
Selon l'évaluation de l'impact
Faible
Moyen
Fort
Page 26Démarche de stratégie de gestion de la pérennité
Outil de gestion de risque –Grille de risque
Page 27
XX représente le nombre d'équipements par cellule
XX
XX
XX
XX
XX
XX
%
Démarche de stratégie de gestion de la pérennité
Outil de gestion de risque –Évaluation du risque
Le risque est évalué sous la formedes pourcentages (%) suivants:
Page 28Démarche de stratégie de gestion de la pérennité
% des équipementsà risque
% d'équipementsà risque élevé
# d'équipements à risque# total d'équipements
# d'équipements à risque élevé# d'équipements à risque
=
=
Outil de gestion de risque –Évaluation du risque
Actifs de réseau évalués (grille) 90 % actifs ($)Appareillage électrique
Appareillage mécanique
Automatismes
Équipements civils
Lignes aériennes (en développement)
Actifs de réseau évalués (hors grille, au cas par cas) 10 % actifs ($)
Lignes souterraines
Convertisseurs
Compensateurs synchrones et statiques
Page 29Démarche de stratégie de gestion de la pérennité
Portefeuille de solutions
Analyses technico-économiques (RAN vs remplacement):
Étude compresseur 2003
Étude disjoncteurs PK 2003
Étude disjoncteurs KSO, BCOB, BR à 120 kV 2004
Étude disjoncteurs réenclencheurs de type MVE 2004
Étude transformateurs de puissance et inductances 2005
Étude disjoncteurs 13 à 69 kV 2006
Page 30Démarche de stratégie de gestion de la pérennité
RAN
Remplacement
guides de remise à neuf
normalisation et homologation
Maintenance :adapter les pratiques en fonction du vieillissement
Portefeuille de solutions –Choix d'interventions intégrant la gestion de risques
Page 31
Évaluation du risque
Choix des interventions
Démarche de stratégie de gestion de la pérennité
Stratégie optimale d'interventions à long terme
Objectif Établir le juste niveau d’investissements de pérennité, dans une perspective long terme, en tenant compte des projets de croissance et de l’évolution du niveau de risque
Résultats recherchésChoix de la meilleure stratégie d'interventions (scénarios optimaux) tenant compte des effets anticipés sur > Évolution du risque > Évolution du vieillissement des équipements > Ressources nécessaires
Page 32Démarche de stratégie de gestion de la pérennité
#4 Pourcentage épuré des actifs restants en fonction des années
0,0%
20,0%
40,0%
60,0%
80,0%
100,0%
0 10 20 30 40 50 60 70 80
#5 Courbe (en baignoire) de la probabilité de défaillance fatale en fonction des années
0,0000
0,0100
0,0200
0,0300
0,0400
0,0500
0,0600
0,0700
0,0800
0,0900
0 10 20 30 40 50 60 70 80
Page 33
Simuler les effets de différentes stratégies de gestion sur le vieillissement du parc d’actifs et les ressources nécessaires.
Prévision des actifsà régénérer
Modèle d’utilisation des ressources pour régénérer les actifs
+Effets sur …• Le vieillissement.• Les ressources.• Les risques.
Démarche de stratégie de gestion de la pérennité
Stratégie àlong terme de gestion des actifs
Stratégie àlong terme de gestion des actifs
Stratégie optimale d'interventions à long terme –Démarche de simulation
Stratégie optimale d'interventions à long terme –Équipements dont le profil de vieillissement est disponible
Choix de scénarios d'interventions pour assurer la pérennité des équipements
Page 34
Processus pour le choix de scénarios d’interventionsen fonction du profil de vieillissement
Stratégie optimale d'interventions à long termeSimulation en boucle ouverte
Simulation en boucle ouverte :La simulation en boucle ouverte rend compte d'une gestion de la pérennité basée sur l'attente d'une défaillance complète (Run To Failure) de l'équipement. La simulation ne reflète que le comportement historique des actifs vieillissants.
Page 35
Fonctionnement du simulateur en boucle ouverte (BO)Démarche de stratégie de gestion de la pérennité
Stratégie optimale d'interventions à long terme –Simulation en boucle fermée
Simulation en boucle fermée:La simulation en boucle fermée rend compte d'une gestion de la pérennitébasée sur la gestion du risque et permet de planifier une intervention en pérennité avant la défaillance. La simulation utilise les résultats obtenus pour atteindre les objectifs visés.
Page 36
Fonctionnement du simulateur en boucle fermée (BF)Démarche de stratégie de gestion de la pérennité
Stratégie optimale d'interventions à long terme –Loi de survie
La vie restante d’un actif ne peut être prédite à long terme avec précision que sur de larges populations d’équipements.
Les données recueillies des systèmes témoignent des remplacements et RAN historiques d’équipements qui permettent d'établir leur loi de survie :
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#4 Loi de survie (% des disjoncteurs (tous confondus) restants en fonction des années)
0,0%
20,0%
40,0%
60,0%
80,0%
100,0%
0 10 20 30 40 50 60 70
Démarche de stratégie de gestion de la pérennité
#5 Courbe (en baignoire) du taux de défaillance des dis joncteurs (tous confondus ) en fonction des années
0,0000
0,0100
0,0200
0,0300
0,0400
0,0500
0,0600
0,0700
0 10 20 30 40 50 60 70
#4 Lo i de s urvie (% des d is jonc teurs (tous c onfondus ) res tants en fonc t ion des années )
0,0%
20,0%
40,0%
60,0%
80,0%
100,0%
0 10 20 30 40 50 60 70
Stratégie optimale d'interventions à long terme –Courbes en baignoire
De la loi de survie est déduite la courbe (en baignoire) du taux de défaillance, laquelle permet de prévoir les actifs défaillants
Page 38Démarche de stratégie de gestion de la pérennité
Stratégie optimale d'interventions à long terme –Données nécessaires de l'outil de simulation
Page 39
Courbes (en baignoire) du taux de défaillance.
Vie utile des équipements.
Paramètres d'évaluation du risque.
Choix de l'intervention. (remplacement vs RAN)
Ressources requises.
Coûts.
Main d'œ uvre.
Modèlede vieillissement
des actifs
Modèled'utilisation
des ressources
+
Effets observés sur …Le vieillissement, les ressources nécessaires, les risques encourus, etc.
Paramètresde la simulation
Démarche de stratégie de gestion de la pérennité
% de vie utile nécessaire avant d'intervenir.
Consignes et paramètres d'asservissement.
Capacités de réalisation
Stratégie optimale d'interventions à long terme
Démonstration de l'outil de simulation
Page 40Démarche de stratégie de gestion de la pérennité
Stratégie optimale d'interventions à long terme –Résumé
Dans la famille Lignes (structure) et Civil, le profil de vieillissement doit être enrichi de l’état.
Dans la famille Automatismes, le profil de vieillissement n’est pas un paramètre utilisable
Page 41
Critères de pérennité Grille de risque Solution
Appareillage électrique et mécanique
Disjoncteur
Sectionneur
Transformateur
Réalisée 100%Fonction du profil de vieillissement –simulateur réalisé à 100%
Automatisme Réalisé 100% Réalisée 100%Fonction de la vétusté
Fonction de l'obsolescence
Équipements civils Réalisé 100% Réalisée 100%
Fonction du profil de vieillissement et de l’état
Lignes aériennes Réalisé 100% Réalisée 60%
Fonction du profil de vieillissement -simulateur avancé à 50%
Fonction de l'état
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Maintenance corrective fortement à la hausseImpact majeur à long terme sur la qualité de service
Contexte d’affaires
Rythme d’investissement actuel Risque très élevé
Stratégie de gestion de la pérennité
Investissement majeur 1 G$/annéeRisque faible
Augmentation de la maintenance systématique et corrective en fonction des risques résiduels
Maintien des pratiques actuelles de maintenance
La maintenance constitue une mesure de mitigation nécessaire à la gestion des risques résiduels découlant de la stratégie de pérennité
Impact de la stratégie sur la maintenance
Impact de la stratégie sur la maintenance
Augmentation des ressources en maintenance et de la main d’œuvre sur le terrain requises pour gérer les risques résiduels de la stratégie de gestion de la pérennité
Pour la surveillance de l’état Pour la documentation et l’archivage de l’état des équipementsPour des réparations plus fréquentes des équipements en panne
Adapter nos normes de maintenance en fonction du vieillissement
Poursuivre nos efforts d’amélioration de l’efficience et de productivité
Page 43Démarche de stratégie de gestion de la pérennité
PÉRENNITÉPÉRENNITÉ MAINTENANCEMAINTENANCE
– Plus d’essais avant et après la maintenance– Plus de maintenance préventive– Des inspections plus fréquentes
QUESTIONS
Page 44