Implantation d’un transformateur

Étude acoustique de l’implantation d’un nouveau transformateur.

Enedis, le gestionnaire du réseau de distribution électrique français, fait régulièrement appel à dB Vib pour s’assurer que ses installations respectent la réglementation bruit applicable, ou pour étudier les impacts de leurs futures installations (implantation d’un ou plusieurs transformateur(s), campagne de rénovation de postes sources, mise aux normes d’installation existantes…).

L’une des dernières études menées par l’équipe d’acousticiens dB Vib Consulting pour Enedis concerne le poste source de Nogent sur Seine. Pour ce poste, déjà doté de deux transformateurs, Enedis prévoit l’ajout d’un troisième transformateur et a demandé à dB Vib de réaliser l’étude acoustique du nouvel aménagement.

ZOOM technique : Un transformateur est un élément statique qui transfère de l’énergie électrique entre deux circuits grâce à l’induction électromagnétique. Les deux circuits sont donc séparés électriquement, galvaniquement, mais couplés magnétiquement.

Il existe différents types de poste source. Les postes sources dit « ouverts », lorsque les transformateurs sont directement à l’extérieur (cas de Nogent-sur-Seine) et les postes sources « fermés ». Le choix est souvent dépendant de la puissance générée par le transformateur : 20 ou 36 MVA pour les postes sources ouverts et 60 ou 70 MVA pour les postes sources fermés.

Il existe également différentes technologies de transformateurs. Ceux fréquemment rencontrés dans les postes sources ouverts tels que Nogent-sur-Seine, sont des ODAF (Oil Directed Air Forced = Refroidissement forcé par air digéré).

Photo d’un des deux transformateurs du poste source

Les nouveaux transformateurs souvent ajoutés dans les postes sources sont des ONAN (Oil Natural Air Natural) : d’un point de vue acoustique, ces nouveaux transformateurs ont l’avantage d’être silencieux, puisqu’ils n’ont pas d’aéroréfrigérants.

Réglementation applicable :

Arrêté du 26 janvier 2007 modifiant l’arrêté du 17 mai 2001 fixant les conditions techniques auxquelles doivent satisfaire les distributions d’énergie électrique.

Arrêté technique de 2001 (UTE 11001) Article 12 Ter

Le fonctionnement d’un transformateur étant 24h/24, les exigences réglementaires sont les suivantes :

L’étude menée par dB Vib :

Les mesures sur site :

Avant de pouvoir simuler l’impact acoustique de la future installation envisagée par Enedis, nos acousticiens ont besoin d’avoir l’état initial des bruits émis et rayonnés par le poste source dans son état actuel.

Mesures environnementales :

Dans un premier temps, les techniciens dB Vib effectuent des meures de bruit dans l’environnement du poste source afin d’évaluer l’émergence sonore de l’installation actuelle d’Enedis.

Pour ce faire, dB Vib a réalisé des mesures de bruit ambiant en limite de propriété de la future habitation la plus proche du poste source (lotissement en construction).

Photo de la mesure de bruit ambiant en ZER

Pour les installations ne pouvant pas être arrêtées (c’est le cas des transformateurs Enedis), la mesure de bruit résiduel se fait de façon « masquée ». C’est-à-dire qu’un point de mesure est choisi de façon à être exposé au même environnement sonore mais coupé du bruit émis pas le transformateur.

Les mesures durent a minima 1h lorsque le bruit est stable (c’est le cas pour le bruit des transformateurs). Les techniciens acousticiens notent tous les aléas sonores (klaxon, bruit d’avion…) survenus afin de pouvoir mieux analyser les mesures enregistrées et d’en déduire une mesure représentative.

Ces mesures ont été réalisées par les équipes dB Vib, selon la norme NF S 31-010, avec des sonomètres de classe 1, en période diurne comme en période nocturne. L’ensemble des sonomètres sont calibrés avant et après la mesure.

La mesure du bruit ambiant – la mesure du bruit résiduel = l’émergence. C’est ce critère d’évaluation de la conformité règlementaire, en matière de bruit, pour les postes sources. Dans le cadre de ce poste, l’émergence était conforme aux limites autorisées par l’arrêté du 26 janvier 2007.

Cartographie acoustique du poste source : 

Ensuite, nos équipes ont effectué des relevés de pressions acoustiques à l’intérieur de l’enceinte du poste source.

Photo de la campagne de quantification de l’un des deux transformateurs du poste source de Nogent

Ces relevés permettent ainsi d’établir la cartographie acoustique de l’installation et de déterminer l’influence des transformateurs en fonctionnement sur le bruit ambiant dans l’enceinte du poste source. Ils permettent aussi d’identifier éventuellement d’autres sources de bruit contributrices.

Ces mesures ont mis en évidence l’influence importante des systèmes de refroidissement des transformateurs.

Mesures de puissance acoustique des équipements :

Les niveaux de puissance acoustique des deux transformateurs avec leur système de refroidissement ont été évalués grâce aux mesures de pression acoustique Lp relevées autour de chaque équipement.

Modélisation de la situation initiale :

Une fois toutes les mesures acoustiques sur site réalisées, les acousticiens dB Vib peuvent modéliser en 3D l’installation et son environnement grâce au logiciel IMMI.

Ensuite les puissances acoustiques des équipements sont entrées dans le modèle et le logiciel modélise les émissions de bruit dans l’environnement du site.

Les résultats des calculs sont ensuite comparés aux mesures réelles effectuées sur site pour s’assurer que le modèle est au plus proche de la réalité, c’est-à-dire valider le modèle initial. Si besoin, un recalage est réalisé afin de faire coller le modèle aux mesures.

Dans le cas de cette étude, l’écart maximum obtenu entre les Lp calculés et les Lp mesurés était de 0.3dB(a) ce qui signifie que le modèle est au plus proche de la réalité.

Simulation de l’impact acoustique de la future installation Enedis :

Une fois le modèle initial validé, nos acousticiens peuvent simuler les nouvelles implantations prévues par Enedis : un transformateur supplémentaire implanté entre les deux existants et un mur coupe-feu de hauteur 5 m sur la face Est de l’un des transformateurs. Les données acoustiques de ces nouveaux équipements sont fournies par leurs constructeurs, dans notre cas, indices d’affaiblissement acoustique R du mur coupe-feu et puissance acoustique théorique du nouveau transformateur.

Une fois ces données d’entrées insérées dans le modèle, le logiciel calcule à nouveau l’impact sonore de l’installation et émet une nouvelle cartographie du bruit. Un modèle prévisionnel est ainsi créé.

Cartographie de bruit avec le mur coupe-feu 

Les résultats de la simulation ont alors montré que l’ajout du mur coupe-feu réduit la contribution des transformateurs déjà en place et que le nouveau transformateur de technologie ONAN présente une faible contribution au bruit au point ZER de référence.

Les résultats de la simulation de l’état de la future installation sont les suivants :

L’objectif de contribution maximale autorisée pour le site avait été déterminé d’après les mesures de nuit (les plus contraignantes) :

Conclusion pour l’implantation d’un transformateur 

L’étude acoustique réalisée prévoit que l’activité du poste source de Nogent sur Seine, dans sa configuration à venir, respectera toujours les critères d’émergence réglementaires en période diurne comme en période nocturne.

Si tel n’avait pas été le cas d’autres configurations auraient pu être à nouveau simulées :

• Ajout de loges ouvertes, 4 murs autour des transformateurs
• Ajout de loges fermées autour des transformateurs
• Modification de l’emplacement du nouveau transformateur
• Remplacement d’un transformateur existant par un de nouvelle génération
• ….

Ensuite différentes solutions peuvent être envisagées pour réduire le bruit de l’installation comme l’encoffrement, les écrans etc.. et peuvent être dessinées, réalisées et installées par dB Vib Ingénierie. Vous pouvez voir quelques-unes de leurs réalisations en cliquant ici.

Cette étude acoustique réalisée par dB Vib Consulting pour Enedis est parfaitement réalisable pour toute installation industrielle ayant un projet d’évolution, d’aménagement, alors n’hésitez pas à contacter dB Vib Consulting.