Les données sont primordiales, et avec les bonnes données, vous pouvez véritablement optimiser les contrôles de vos processus. C’est ce que le logiciel Foreseer fournit : des renseignements sur le système dont vous avez besoin pour améliorer considérablement l’efficacité énergétique.
Avec une capacité de 113,6 millions de litres par jour, l’usine de traitement des eaux Bare Point de la ville de Thunder Bay alimente plus de 102 000 résidents dans 11 emplacements éloignés. Pour répondre à ses mandats municipaux, l’usine cherchait des moyens de réduire les émissions de gaz à effet de serre (GES), de réduire sa consommation d’énergie pour contrôler les coûts d’exploitation et d’améliorer la performance de ses systèmes et de ses équipements. Cependant, pour atteindre ces objectifs, l’usine avait besoin de la capacité d’analyser sa consommation d’énergie à l’installation de traitement primaire et dans les sites éloignés, qui comprennent aussi quatre sites d’eaux pluviales. Alors que les compteurs Power Xpert d’Eaton (PXM 6000 et PXM 8000) étaient installés dans l’usine, seule une des stations éloignées possédait un compteur de communication supplémentaire. Cela signifiait que la ville pouvait obtenir des lectures de l’usine et de chaque station individuellement, mais n’avait pas de vision intégrale de sa consommation d’énergie dans l’ensemble des emplacements. Pour combler cet écart, la ville a décidé de mettre à niveau ses 14 stations distantes restantes avec des compteurs communicants de la série PXM 2000 d’Eaton.
Il y a plusieurs années, la ville de Thunder Bay s’est fixé comme objectif stratégique d’intégrer la capacité d’adaptation climatique à ses plans, à ses politiques, à ses procédures, à ses projets et à ses décisions d’investissement. L’usine de traitement des eaux Bare Point de la ville a répondu avec une série d’initiatives, y compris l’adoption de l’éclairage à DEL et l’installation de contrôles énergétiques intelligents. Cependant, sans la capacité de mesurer avec précision la sortie à chaque station, elle n’a pas pu calculer les économies réelles de son projet ou de suivre la qualité de l’alimentation. L’usine voulait un moyen de relier les données de production d’énergie de chaque station à son système SCADA central pour surveiller, gérer, analyser et suivre les tendances de sa disponibilité énergétique, de sa charge et de sa consommation en temps réel. L’objectif était de réduire les coûts énergétiques, d’améliorer le contrôle des processus et de réduire l’entretien réactif, ce qui pourrait en fin de compte se traduire par une baisse des tarifs des services publics pour les résidents de la ville.
Tirant profit de sa longue relation avec Eaton, l’usine a installé le logiciel Foreseer® d’Eaton, un système de surveillance de l’alimentation électrique (EPMS) capable de relier une vaste gamme de dispositifs et de capteurs d’une exploitation, quel que soit le fabricant ou le modèle. En facilitant la surveillance en temps réel de l’alimentation et du système environnemental, Foreseer aide les organisations à réduire les coûts de consommation énergétique et à éviter les temps d’arrêt imprévus en raison d’une panne de système.
Le système était optimal pour l’usine pour plusieurs raisons. Tout d’abord, il fournit un tableau de bord pour l’ensemble de son système d’alimentation, ce qui permet à l’usine de surveiller la consommation d’énergie dans les différents sites en tout temps. Deuxièmement, si des composants sont déséquilibrés, le système peut être configuré pour envoyer une alerte par courriel, ce qui permet une enquête et une correction rapides. Enfin, le logiciel Foreseer surveille la consommation d’énergie dans tous les systèmes et crée un profil au fil du temps, ce qui lui permet d’envoyer des alertes en fonction de paramètres prédéfinis. Cela signifie que l’usine a accès à l’intelligence prédictive pour répondre de manière proactive avant qu’elle ne subisse des pannes de service.
Au-delà de cette fonctionnalité intégrée, la ville de Thunder Bay prévoit l’exportation des données des compteurs Power Xpert d’Eaton vers son système SCADA. Comme l’explique Larry Holm, surintendant des usines de traitement des eaux de la ville de Thunder Bay : « Cela permettra l’optimisation des processus grâce à la surveillance de la charge en temps réel. Une fois que le système SCADA et les compteurs Power Xpert d’Eaton partagent des données en temps réel, nous pouvons relier des éléments comme la façon dont l’évolution des pressions du système de distribution affecte la consommation et l’utilisation de l’énergie. Cela nous permettra de fonctionner à des réglages de pression optimaux et de créer des occasions permettant d’améliorer la consommation d’énergie. Les données en temps réel peuvent aussi être utilisées pour analyser l’efficacité des équipements afin de réduire l’entretien réactif et d’améliorer le contrôle des processus. »
L’usine de traitement des eaux Bare Point prévoit une gamme d’avantages futurs et réalise déjà des résultats mesurables. Son plus grand succès a sûrement été lorsque l’équipe a examiné les données de forme d’onde de ses compteurs Power Xpert et a remarqué que les niveaux d’harmoniques à l’usine étaient plus élevés que prévu. « À ce moment, nous n’avions pas de méthode pour calculer un seuil acceptable pour nos harmoniques », note Larry Holm. « Nous avons donc utilisé les données de notre étude sur les arcs électriques pour trouver le courant de défaut disponible au disjoncteur principal de l’usine. En utilisant cette valeur et notre charge de demande, nous avons pu estimer un niveau d’harmoniques acceptable, ce qui nous a permis de découvrir que les niveaux d’harmoniques étaient assez élevés. Puisque les entraînements à fréquence variable sont nos principales sources d’harmoniques, un entrepreneur de service a ouvert trois filtres d’harmoniques pour découvrir que certains avaient des fusibles grillés et d’autres étaient défectueux. » Après avoir acheté des ensembles pour réparer les filtres, l’usine a constaté une amélioration immédiate des niveaux d’harmoniques et a décidé de partager sa bonne fortune avec les installations industrielles avoisinantes.
« Notre entrepreneur s’est rendu dans d’autres usines de traitement des eaux dans les communautés environnantes et a découvert des défaillances similaires sur ces sites, qui ont maintenant été réparées. C’est une véritable réussite. Sans les données recueillies par le logiciel d’Eaton, nous n’aurions jamais trouvé ce problème avant que les défaillances ne se produisent. Le succès a été d’apporter des améliorations non seulement dans nos propres installations, mais aussi dans d’autres installations dans le nord de l’Ontario. » Même si Larry Holm affirme que l’usine a probablement récupéré l’ensemble de son investissement en résolvant ce seul problème d’harmoniques, ses économies ne s’arrêtent pas là. En effet, quelques mois après le branchement de son système d’alimentation sans coupure (ASC), l’usine a reçu une alarme du compteur Power Xpert indiquant que la température dans sa salle d’ASC était élevée, ce qui a entraîné un gonflement de certaines batteries. Après avoir remplacé les batteries défectueuses et réglé l’ASC pour qu’elle se recharge à un taux inférieur, l’usine a installé un nouveau capteur de température qui déclenche une alarme à son système SCADA pour éviter toute occurrence future. Puisque le problème a été résolu si rapidement, l’usine n’a subi aucune perte de production en raison du temps d’arrêt de l’ASC.
À une autre station de pompage à distance, le système a détecté un déséquilibre de phase de tension important. La station fonctionnait sur un système triphasé de 600 V, on s’attendait donc à ce que ses niveaux de tension soient distribués de façon égale sur les trois phases. Cependant, le logiciel d’Eaton a montré que les niveaux de tension étaient inégaux. En reconfigurant la façon dont certaines charges monophasées ont été branchées au système, l’usine a pu corriger le déséquilibre. Larry Holm explique : « Avant d’installer ce logiciel, chaque fois que nous avons rencontré des problèmes de qualité de l’alimentation à l’usine de traitement des eaux Bare Point, il a fallu beaucoup de temps et de main-d’œuvre pour identifier la cause. Maintenant, nos compteurs sont connectés au logiciel et recueillent des données en temps réel. C’est essentiel, car les perturbations électriques peuvent se produire en quelques millisecondes et lorsque cela arrive, nous pouvons maintenant suivre leur propagation dans l’ensemble de l’usine. La synchronisation des compteurs à l’aide du protocole de synchronisation réseau (NTP) garantit la synchronisation des compteurs et des horloges internes. Cela nous permet d’identifier la cause profonde d’un problème beaucoup plus rapidement que nous n’aurions pu le faire dans le passé. »
Ces résultats et ceux qui y sont associés ont poussé Larry Holm à encourager l’expansion des systèmes de surveillance électrique dans la ville de Thunder Bay. « Si nous ne pouvons pas mesurer notre consommation d’énergie, nous ne pouvons pas la gérer ni la surveiller », souligne-t-il. « Le logiciel Foreseer aide à relever ce défi en nous fournissant un outil de diagnostic prédictif disponible en tout temps. Eaton est une formidable entreprise qui soutient ses produits et ses services de la phase de conception initiale à la mise en œuvre. Leur système est également extensible, ce qui signifie que d’autres secteurs de la ville peuvent réaliser des économies d’énergie similaires en installant également des compteurs Power Xpert. »
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