De nombreux réseaux souterrains de transport et de distribution d’électricité sont en exploitation depuis plus d’un demi-siècle et certains même depuis plus de cent ans. Les services publics d’électricité doivent fournir des services fiables malgré le vieillissement de leurs infrastructures souterraines. Les planificateurs et les opérateurs des réseaux ne peuvent actuellement identifier, connaître l’endroit, le moment ou depuis combien de temps certains câbles ont dépassé leur température nominale ou maximale d’urgence.

L’estimateur historique des températures de fonctionnement des câbles (CHOTE) est une application logicielle qui offre une manière novatrice d’évaluer la température à laquelle les câbles souterrains ont été soumis tout au long de leur vie utile.

CHOTE fournit des renseignements cruciaux aux planificateurs et aux opérateurs de réseaux qui leur permettent d’identifier, de qualifier et de quantifier les conditions suivantes :

• Les câbles et installations de câbles ayant été exposés à des endommagements thermiques. Identifie les câbles ayant dépassé leur température nominale et(ou) maximale d’urgence durant leur vie utile.
• La durée et en quelle mesure les surintensités appliquées se comparent aux caractéristiques assignées.

Les ingénieurs spécialisés en câbles souterrains peuvent se servir de ces renseignements pour planifier les ajouts et(ou) remplacements de façon éclairée. CHOTE permet aux ingénieurs de savoir depuis combien de temps le câble a dépassé une température cible donnée. Ces données précieuses leur permettent ainsi d’estimer la durée de vie restante du câble afin de gérer plus efficacement les investissements reliés aux installations de câbles. Par exemple, un investissement pour remplacer un câble pourrait être remis ou planifié en « juste-à-temps » avec une plus grande exactitude grâce aux informations fournies par CHOTE.

La température de fonctionnement des câbles dépend beaucoup de la forme de la charge appliquée au câble. En d'autres mots, la température du câble dépend de l'intensité du courant et de ses variations dans le temps. Par conséquent, les câbles possèdent différentes capacités de transport du courant : en régime permanent, cyclique, de surcharge de secours et de court-circuit. Puisque les installations de câbles ont une inertie thermique, réchauffer le câble et ses environs prend du temps. Ci-dessous nous illustrons une réponse typique pour un pas de surcharge de 100% d'une durée de 12 heures. On constate que la température du câble suit les changements du courant de façon exponentielle.

En utilisant des simulations transitoires, CHOTE traite l’information sur la charge archivée habituellement disponible au moyen de systèmes SCADA/PI en résolution horaire (ou quinze minutes). Ainsi l’entrée à l’estimateur de températures est le courant de tous les câbles à une installation spécifique. CHOTE peut analyser automatiquement toutes les sections thermiques d’un système y compris des réseaux de transport, voire même des réseaux complets de distribution (d’un trou d’homme à l’autre). L’estimateur de températures peut traiter l’information de n’importe quel intervalle de temps. Il peut traiter actuellement des données historiques s’échelonnant sur 10 ans.

CHOTE génère une liste des tronçons de câbles ayant dépassé les températures nominales et(ou) maximales d’urgence définies par l’utilisateur ainsi qu’un rapport de classification globale. Les câbles qui dépassent leur température nominale ou maximale d’urgence cible pendant la plus longue période de temps sont listés au début du rapport. Le rapport indique où et quand les points chauds se sont produits.

CHOTE est capable d’indiquer l’endroit où les câbles ont dépassé la température cible, nominale ou maximale d’urgence. Il désigne la section thermique (d’un trou d’homme à l’autre), le nom de l’artère, les dates et la période pendant laquelle la température a été dépassée. De plus, l’application montre sous forme graphique l’emplacement du câble problématique dans la canalisation souterraine et permet même de recréer la condition qui avait occasionné le problème de température.

Emplacement où le câble dépasse la température cible de 90°C.

Reconstitution de la courbe de température du câble. Notez bien qu’elle excède la cible de 90°C.

CHOTE permet de simuler des scénarios de contingence dans le but d’étudier l’impact de l’ajout de nouveaux câbles. Cette fonction permet de déterminer le reste de courant admissible d’un ou de plusieurs câbles installés dans une canalisation souterraine donnée.