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EHMFL raccordement - ESRF

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<strong>ESRF</strong><br />

EUROPEAN SYNCHROTRON RADIATION FACILITY<br />

Etude exploratoire<br />

pour le <strong>raccordement</strong> 225 kV <strong>EHMFL</strong>.<br />

Vérifié par jean-Pierre Bresson-Lavigne<br />

Etudes et stratégies technologiques<br />

90 ZA Champ-Moyet<br />

38470 VARACIEUX<br />

esteknologiks@orange.fr<br />

04-76-38-91-62<br />

Poste 60 MVA <strong>EHMFL</strong> de <strong>ESRF</strong> Grenoble


1 ETUDE EXPLORATOIRE <strong>EHMFL</strong>. DECEMBRE 2008.<br />

GENERALITES.<br />

<strong>ESRF</strong>, ILL et LCMI envisagent la construction d’une sous station électrique pour<br />

l’alimentation d’un nouveau Process <strong>EHMFL</strong>.<br />

La première hypothèse pour le <strong>raccordement</strong> de la sous station est basée sur le réseau<br />

RTE 225 kV.<br />

Le poste est étudié en version simplifié, c’est à dire en <strong>raccordement</strong> simple piquage. Un<br />

schéma unifilaire et des explications techniques sont intégrés au document.<br />

Le projet comporte deux axes de réflexions :<br />

La faisabilité technique.<br />

L’optimisation technique et financière.<br />

L’étude est basée sur les critères suivants :<br />

- Utilisation restreinte des réserves foncières<br />

- Rapidité d’exécution des travaux sur le site.<br />

- Performance économique sur le coût de réalisation et sur les coûts d’exploitation.<br />

Pour répondre aux attentes économiques Le présent avant-projet est basé sur une<br />

technologie PLUG-IN. Les technologies appliquées sont de type hybride. Les appareils<br />

constituant le projet global sont construits séparément par des fabricants divers et<br />

assemblés en usine.<br />

Le présent document prend en compte :<br />

L’estimation de la proposition technique et financière de RTE pour le <strong>raccordement</strong> au<br />

réseau 225 kV.<br />

Le coût des travaux.<br />

La réalisation de plans guides.<br />

La constitution d’un schéma unifilaire et de protections.<br />

Le chiffrage pour la conception et la construction de la sous station 225/20 kV.<br />

Les coûts liés à la mise en service.<br />

Les frais d’ingénierie et de maîtrise d’œuvre.<br />

L’accès au poste et les VRD qui en découlent hors enceinte du poste ne sont pas évalués<br />

dans l’estimation prévisionnelle.<br />

Poste 60 MVA <strong>EHMFL</strong> de <strong>ESRF</strong> Grenoble


2 ETUDE EXPLORATOIRE <strong>EHMFL</strong>. DECEMBRE 2008.<br />

CLASSIFICATION DU POSTE<br />

L’alimentation des réseaux HTA 20 kV sera assurée à partir du réseau 225 kV RPT, par<br />

un piquage sur la ligne LA BOISSE/CONFLUENT.<br />

Hypothèses de ce projet :<br />

- La ligne actuelle sera complétée d’un d’arrèt équipé d’un portique pour le support de<br />

câbles isolés aéro souterrains.<br />

- La liaison souterraine, propriété de RTE, raccorde le poste <strong>EHMFL</strong> de 60 MW.<br />

- Le poste est de type simplifié avec un transformateur double secondaire.<br />

ARCHITECTURE DU POSTE ET DE LA LIGNE.<br />

Consistance :<br />

La ligne est équipée :<br />

- d’un pylône d’arrêt<br />

- d’une plate-forme de support câbles secs.<br />

- De parafoudres de phases 225 kV<br />

- De liaisons câbles secs 225 kV unipolaire à section de 400² aluminium<br />

- De 3 extrémités extérieures sur pylône<br />

- De 3 extrémités intérieures sur le PASS M0 225 kV du poste <strong>EHMFL</strong>.<br />

Le poste est constitué :<br />

- D’une travée ligne de type ; isolée blindée à faible volume de SF6.<br />

- D’un <strong>raccordement</strong> de type PLUG-IN entre la travée ligne et le transformateur.<br />

- D’un transformateur de type ONAN d’une puissance (Sn) de 60 MVA à double<br />

enroulement, couplé en triangle, neutres sortis sur les trois enroulements.<br />

- D’un tableau HTA 20 kV semi débrochable à tenue In de 2500 A et Icc 25 kA.<br />

- D’un ensemble de disjoncteur 20 kV à calibre d’ntensité spécifiés ci-après.<br />

- D’un équipement de services auxiliaires. Les alimentations seront fournies par <strong>ESRF</strong><br />

pour une puissance secourue de 50 kVA.<br />

- D’un ensemble d’équipement de contrôle commande.<br />

L’ensemble de cette architecture est réalisé par une méthode d’assemblage étanche sur<br />

le plan électrique. Le poste est donc intégré dans un bâtiment de faible volume.<br />

Il peut être envisagé, a terme de constitué un poste avec deux arrivées lignes et jeu de<br />

barres selon la même technologie.<br />

Poste 60 MVA <strong>EHMFL</strong> de <strong>ESRF</strong> Grenoble


3 ETUDE EXPLORATOIRE <strong>EHMFL</strong>. DECEMBRE 2008.<br />

CHEMINEMENT ADMINISTRATIF ET JURIDIQUE.<br />

Nous avons, auprès de RTE LYON, engagé sous mandat <strong>ESRF</strong> une demande d’étude<br />

exploratoire.<br />

Première étape de la demande de <strong>raccordement</strong> au réseau du transport.<br />

Etude exploratoire.<br />

Cette étude est gratuite et n’engage pas le demandeur sur une suite à donner. L’étude<br />

exploratoire permet de recenser les diverses possibilités de <strong>raccordement</strong> pour<br />

rechercher et proposer une solution technico-économique adaptée. Cette étude peut<br />

atteindre un délai de 2 mois avant d’être remise au demandeur. Dans le cas d’une<br />

poursuite de la procédure et de l’acceptation d’une solution, le demandeur s’engage dans<br />

la procédure de proposition technique et financière (PTF).<br />

Proposition technique et financière (PTF).<br />

La PTF est une étude intermédiaire qui précise les conditions du <strong>raccordement</strong> et affine<br />

l’offre financière déjà ébauchée dans l’étude exploratoire. Le délai est au maximum de 3<br />

mois pour son édition et remise au demandeur.<br />

Le demandeur dispose d’une délai de 3 mois pour rendre sa réponse. Cette étude est<br />

également gratuite, mais ne pourra être reproduite en cas de renoncement du<br />

demandeur.<br />

Au terme des 3 mois de réflexion, le demandeur verse 10% de la PTF dans le cas de la<br />

poursuite du projet.<br />

Convention de <strong>raccordement</strong>.<br />

La convention de <strong>raccordement</strong> est un document de technicien, qui comporte des<br />

renseignements précis sur les limites de propriété, les obligations et services de chacun<br />

des contractants….<br />

Ce document est édité au regard de deux autres guides techniques établis parallèlement.<br />

Le cahier des charges des protections<br />

Le cahier des charges du comptage.<br />

Le cahier des charges des protections est un document de technicien. Il est propre à<br />

chaque nouvelle installation car il prend en compte les spécificités du client et du réseau<br />

dans l’environnement du projet. Il comporte toutes les demandes de RTE pour assurer<br />

les continuités de services des réseaux RTE. Le demandeur établie alors une étude de<br />

protègeabilité et de sélectivité pour son propre réseau, mais également pour participé à<br />

l’effacement des défauts du réseau RTE. Ce document servira à constitué le schéma<br />

général du système de protection que nous appellerons ici le contrôle/commande.<br />

Le cahier des charges du comptage<br />

C’est un document général avec cependant des précisions sur le positionnement des<br />

mesures de comptage. Les mesures de comptage doivent être installées au plus près du<br />

point de livraison. Cette disposition peut être dérogée pour deux raisons au moins :<br />

- L’impossibilité de positionner des appareils de mesures du coté HTB<br />

- L’économie réalisée sur les comptages HTA.<br />

La convention d’exploitation.<br />

Ce document est très important parce qu’il régit les termes d’exploitation entre le RTE et<br />

le demandeur. Il est édité par des techniciens spécialistes représentant les deux parties.<br />

Dans le cadre de notre mission de conception des postes, nous rédigeons avec RTE ces<br />

conventions.<br />

Poste 60 MVA <strong>EHMFL</strong> de <strong>ESRF</strong> Grenoble


4 ETUDE EXPLORATOIRE <strong>EHMFL</strong>. DECEMBRE 2008.<br />

Parallèlement un dossier commun avec RTE (si possible) sera édité. Il s’agit de l’étude<br />

d’impact, de la demande d’autorisation à la DRIRE et de l’enquête publique instruite par<br />

le commissaire enquêteur. RTE délègue généralement un chargé de concertation dont la<br />

mission est de travailler avec le demandeur sur toutes les démarches administratives.<br />

Il pilote l'étude d'impact et harmonise les concertations.<br />

Cette fonction est propre à RTE, et bénéficie d'un contact direct avec les représentants de<br />

l'état.<br />

REGLES UTILISEES POUR LA CONCEPTION ET L’EXPLOITATION DU POSTE<br />

225/20 kV.<br />

Ce chapitre traite de la méthode que nous appliquons pour la construction du poste.<br />

Dans le paragraphe qui suit nous délimitons les travaux et propriétés de RTE et <strong>ESRF</strong>.<br />

A la suite des informations que nous avons donné sur la PTF, il faut savoir que d'une<br />

manière générale, les travaux engagé par RTE pour le compte du demandeur sont pris en<br />

charge à hauteur de 80% par le demandeur. Nous ne pouvons au stade d'une étude<br />

exploratoire engagée, non rendue, chiffrer les éventuelles répercussions d'un<br />

renforcement du réseau amont qui pourrait être pris en compte dans la PTF.<br />

Cependant RTE envisage depuis longtemps un renforcement de la couronne Grenobloise,<br />

qui tient compte largement de votre demande. Nous serions donc dans le cas d'une<br />

anticipation de programme dont nous pourrions aisément négocier l'application.<br />

Dans le tableur de l'estimation prévisionnelle du poste et de son <strong>raccordement</strong> le<br />

montant indiqué pour la PTF RTE est celui des 80% à la charge du demandeur.<br />

Délimitation des travaux et propriétés de RTE (en bleu sur le plan)<br />

Le poste de <strong>EHMFL</strong> est raccordé au réseau de transport RTE par l’intermédiaire d’un<br />

piquage simplifié constitué de :<br />

- Un pylône d’arrêt.<br />

- Une descente aéro souterrainne en câbles isolés 225 kV.<br />

- Une remontée en extrémités type extérieur.<br />

- Une arrivée en poste par des extrémités CEI 158.<br />

Ce mini plan délimite les bornes de propriété de RTE. Ces limites constituent les bases pour la rédaction des<br />

conventions qui seront rédigées dans le cadre du contrat de <strong>raccordement</strong>.<br />

Poste 60 MVA <strong>EHMFL</strong> de <strong>ESRF</strong> Grenoble


5 ETUDE EXPLORATOIRE <strong>EHMFL</strong>. DECEMBRE 2008.<br />

Structure du poste <strong>EHMFL</strong> en technologie intérieure.<br />

Les câbles du réseau RTE arrivent directement dans le sous-sol du poste.<br />

Les fonctions de coupures HTB 225 kV sont entièrement motorisées et ne nécessitent<br />

aucune intervention directe sur les équipements HTB ; toutes les manœuvres sont<br />

réalisées à partir du poste opérationnel (PO) dans la salle de contrôle commande.<br />

- Le poste est constitué de:<br />

Une travée ligne PASS M0 225 kV<br />

Un transformateur double enroulement secondaire de 30 MVA ou un enroulement de 30<br />

MVA<br />

Les régimes de neutres 225 et 20 kV.<br />

Les tableaux HTA 20 kV calibrés et équipés d'un couplage.<br />

Les services auxiliaires.<br />

Le complexe contrôle commande et sa liaison de supervision.<br />

Les bâtiments traités en ossature métalliques, bardages architecturés et double peau.<br />

Les éclairages, chauffages, et climatisation.<br />

Les protections et détections incendie.<br />

Les systèmes de contrôle d'accès.<br />

Ce plan indique les limites de propriété de <strong>ESRF</strong>.<br />

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6 ETUDE EXPLORATOIRE <strong>EHMFL</strong>. DECEMBRE 2008.<br />

CARACTERISTIQUES TECHNIQUES GENERALES POUR LE CALCUL ET LE CHOIX<br />

DES EQUIPEMENTS.<br />

- Les tensions nominales des réseaux.<br />

- La tension de tenue aux chocs de foudre.<br />

- La tension de tenue aux chocs de manœuvre.<br />

- Détermination des distances minimales à ménager entre les différentes parties de<br />

l’installation.<br />

- Les calibres du jeu de barres et des différentes cellules.<br />

- Les caractéristiques du courant maximal admissible de court-circuit (intensité et<br />

durée) qui conditionnent la tenue thermique et dynamique de l’installation.<br />

Sécurité du personnel et du matériel dans la technologie des postes ouverts.<br />

Elimination ou prévention des contacts directs et indirects.<br />

Respects des normes électriques (UTE 18510).<br />

Possibilités multiples de consignation ou d’isolement d’un équipement ou appareil.<br />

Lisibilité et accessibilité des informations propres à l’état physique des appareils.<br />

95% du poste est isolé et ne comporte aucun risque de contacts directs ou<br />

indirects.<br />

Exploitation du poste.<br />

Suppression des charpentes extérieures et des contraintes liées aux chutes de neige à<br />

cette altitude, aux givres et aux vents dominants.<br />

Pas de difficultés liées aux distances disruptives et aux surtensions atmosphériques. Le<br />

poste est conçu pour fonctionner à l’extérieur, cependant nous avons chiffré un<br />

aménagement de bâtiments architecturés et intégrés.<br />

Adoption de dispositions suffisamment « aérées » du gros appareillage, en vue d’éviter<br />

qu’un incident grave (incendie, explosion, etc…) ne puisse détériorer les organes voisins<br />

et s’étendre aux autres parties de l’installation.<br />

Facilité de la circulation dans l’enceinte de l’ouvrage (gain de temps sur les manœuvres,<br />

meilleure surveillance de tous les organes, etc…). Conditions accrues.<br />

Suppression des clôtures réglementaires. L'enceinte des bâtiments est prévues pour ne<br />

pas être le support de remontée de potentiel en cas de défaut à la terre.<br />

Construction du poste.<br />

Adoption de dispositions se prêtant à une standardisation des éléments constitutifs<br />

(charpentes, connexions, massifs, raccords, etc…) et permettant, par suite, d’abréger les<br />

délais de réalisation tout en diminuant le prix des ouvrages etc… La technologie du<br />

PASS est répandue dans le monde entier( plus de 800 exemplaires.) avec des<br />

temps d’exécution très court.<br />

Poste 60 MVA <strong>EHMFL</strong> de <strong>ESRF</strong> Grenoble


7 ETUDE EXPLORATOIRE <strong>EHMFL</strong>. DECEMBRE 2008.<br />

Possibilité d’adapter les ouvrages, sans travaux supplémentaires, aux dimensions des<br />

transformateurs et du gros appareillage provenant indistinctement de différents<br />

constructeurs. Intérêt du PLUG-IN.<br />

Possibilité d’opérer des extensions ou de réaménagements de l’ouvrage, sans démolitions<br />

ni reprises des installations initiales. Intérêt du PLUG-IN.<br />

CONDITIONS D’INSTALLATION DE L’APPAREILLAGE<br />

Le poste PLUG-IN est adapté à toutes sortes de contraintes d’exploitation. Température<br />

très élevée (émirats), conditions d’atmosphères salines sévères (plate-forme offshore).<br />

Aucune adaptation ne sera nécessaire.<br />

Transformateurs de puissance<br />

Les dimensions de cet appareil ne permettent pas de remplir les conditions exigées pour<br />

les distances minimales de sécurité. La solution PLUG-IN nous affranchie de ce<br />

problème puisque le transformateur est IP67 en connexion HTB et HTA.<br />

Résistances de point neutre 20 kV.<br />

Ces appareils sont intégrés à la travée ligne + transformateur et sont donc<br />

placés à l'intérieur du bâtiment HTB.<br />

Disjoncteur HTB 225 kV.<br />

Ce module est intégré au PASS M0. le PASS M0 225 kV intègre également les<br />

sectionneurs suivants:<br />

Sectionneur de ligne motorisé<br />

Sectionneur de mise à la terre ligne motorisé<br />

Sectionneur de barres motorisé<br />

Sectionneur de mise à la terre barres motorisé<br />

Synoptique de contrôle commande local<br />

Surveillance des équipements et télétransmission<br />

Parafoudres.<br />

Les parafoudres de ligne sont équipés de compteurs d’impulsion, ces informations<br />

pouvant être rapatriées au consignateur d’état, dans le but de modifier la structure de<br />

protection contre les surtensions atmosphériques. Les distances minimales de sécurité<br />

sont aménagées dans chaque cas en fonction des conditions particulières.<br />

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8 ETUDE EXPLORATOIRE <strong>EHMFL</strong>. DECEMBRE 2008.<br />

REGLES D’INSTALLATION ET D’EXPLOITATION.<br />

Repérage dans les installations.<br />

Dénominations normalisées.<br />

Appareillage.<br />

Les appareils susceptibles d’être manœuvrés (disjoncteurs, sectionneurs, sectionneurs de<br />

mise à la terre, réducteurs de mesure, condensateurs de couplage, parafoudres,<br />

transformateurs de services auxiliaires…) doivent être obligatoirement repérés par une<br />

plaque d’information codifiée.<br />

Cette codification sera rapportée au guide d’exploitation du poste.<br />

Le repérage est à désignation nominale, le nom de l’appareil ou une abréviation sont<br />

inscrits sur la plaque signalétique.<br />

Pour optimiser l’exploitation du poste avec les conventions RTE la signalétique<br />

sera choisie conjointement entre les deux exploitants.<br />

Transformateurs.<br />

Le repérage est assuré par une codification à 3 chiffres :<br />

Les chiffres des centaines et dizaines représentent les deux tensions les plus élevées. Le<br />

chiffre des unités désigne l’ordre d’installation du transformateur dans le poste<br />

Type de plaque apposée sur un transformateur :<br />

Type de plaque apposée sur un appareillage annexe :<br />

Les alimentations auxiliaires seront fournies par ERSF. Le TGBT est réalisé par nos soins.<br />

NOTE : Le marquage des phases est nécessaire pour les appareils monophasés<br />

(Transformateurs d’injection) et pour les câbles de liaisons.<br />

Poste 60 MVA <strong>EHMFL</strong> de <strong>ESRF</strong> Grenoble<br />

Tr. 220/20 kV 80 MVA<br />

N° 611<br />

TSA 20.000/400 V 50 kVA<br />

n°111


9 ETUDE EXPLORATOIRE <strong>EHMFL</strong>. DECEMBRE 2008.<br />

Départ de ligne.<br />

Cas d’une liaison à 2 extrémités (simple).<br />

La dénomination du départ correspond au nom du poste situé à l’autre extrémité de la<br />

liaison.<br />

Cas d’une liaison à plus de deux extrémités (piquage sur une ligne)<br />

Le piquage comporte un sectionneur, ce piquage sera dénommé et les départs des<br />

liaisons aboutissant à ce point de piquage porteront le même nom.<br />

Le départ correspondant à la liaison ci-dessus, au poste <strong>EHMFL</strong>, est désigné par « départ<br />

CONFLUENT-LA BOISSE ».<br />

Caractéristiques des plaques signalétiques.<br />

Choix des couleurs, Dimensions et règles d’installations des plaques signalétiques.<br />

Le texte des plaques « repères » de l’ensemble de l’appareillage est écrit en noir sur fond<br />

jaune, à l’exception des sectionneurs de mise à la terre pour lesquels il est rouge sur<br />

fond blanc.<br />

L’annexe 1 fixe les caractéristiques dimensionnelles et les libellés des plaques utilisées.<br />

Les plans ci-joints définissent les règles d’installations des plaques signalétiques.<br />

Abréviations.<br />

Exemples d’abréviations les plus courantes :<br />

- Transformateur de puissance TR.<br />

- Transformateur de courant TC ou TR COURANT<br />

- Transformateur de tension TT ou TR TENSION<br />

- Transformateur de services auxiliaires TSA ou TR AUXILIAIRES<br />

- Disjoncteur DISJ<br />

- Transformateur combiné de mesure COMBINE ou TCM<br />

- Condensateur de couplage HF COND EUR COUPLAGE HF<br />

- Transformateur triphasé de mise à la terre de neutre TPN<br />

- Sectionneur de ligne SECT EUR LIGNE<br />

- Sectionneur de mise à la terre SECT EUR MALT<br />

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10 ETUDE EXPLORATOIRE <strong>EHMFL</strong>. DECEMBRE 2008.<br />

REGLES MECANIQUES résistance mécanique des ouvrages.<br />

Résistance mécanique des ouvrages : règles de référence.<br />

Les éléments d’informations qui suivent ont pour objet de délimiter, de définir et de<br />

garantir la méthode appliquée pour les calculs et dimensionnements des équipements et<br />

installations.<br />

La résistance mécanique de l’ouvrage, donc sa sécurité en service, est définie par le<br />

rapport des efforts entraînant la ruine de l’ouvrage aux efforts de service.<br />

Les efforts entraînant la ruine de l’ouvrage ou de l’un quelconque de ses éléments sont<br />

les efforts qui produisent une dégradation irréversible (déformation, rupture, perte de<br />

caractéristiques) des matériaux ou matériels concernés.<br />

Les efforts de services résultent :<br />

- des charges permanentes statiques ,<br />

- des charges dues au vent et à la température et à la neige(pour les deux bâtiments).<br />

- des charges occasionnelles dynamique de construction, d’exploitation et d’entretien.<br />

- des charges et efforts liés aux défauts engendrant des contraintes électodynamiques.<br />

- Des températures engendrées par les flux d'énergie.<br />

La valeur adoptée pour ce rapport, habituellement appelé « coefficient de sécurité »,<br />

dépend :<br />

- des hypothèses climatiques et de charge, en tenant compte de la probabilité<br />

d’apparition de ces hypothèses.<br />

- des matériaux et des matériels employés pour lesquels les critères de ruine peuvent<br />

avoir des définitions différentes et le cas échéant des influences d’amélioration de<br />

résultat.<br />

Les valeurs minimales de ce rapport sont définies par la réglementation en vigueur pour<br />

les hypothèses de vent et de froid et par les spécifications d’électricité CEI pour les<br />

hypothèse de givre, de court-circuit et de montage.<br />

De même que pour la signalétique, les hypothèses et les calculs qui en découlent seront<br />

conformes au guide construction de RTE.<br />

Hypothèses météorologiques définies par l’arrêté technique.<br />

Hypothèse de vent.<br />

Les efforts exercés par le vent doivent être déterminés en multipliant les pressions<br />

indiquées par la surface offerte au vent pour les éléments plans.<br />

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11 ETUDE EXPLORATOIRE <strong>EHMFL</strong>. DECEMBRE 2008.<br />

Surcharges dues aux efforts électrodynamiques<br />

Pour les postes à hautes et très haute tension, les matériels et les structures doivent être<br />

étudiés en tenant compte des surcharges dues aux efforts électrodynamiques.<br />

Ces surcharges ne concernent qu'un circuit à la fois et sont appliquées sur les<br />

conducteurs concernés par le court-circuit, l'ensemble des circuits et des structures étant<br />

soumis simultanément aux charges statiques de l'hypothèse de vent.<br />

Le court-circuit à prendre en considération est le court circuit biphasé sans terre défini<br />

par les caractéristiques suivantes :<br />

- intensité efficace de court circuit égale à l'intensité maximale du courant de courtcircuit<br />

pour laquelle le poste a été étudié<br />

-<br />

- Coefficient d'asymétrie ou constante de temps du régime transitoire,<br />

- Durée de court-circuit,<br />

- Conditions de ré enclenchement sur défaut.<br />

Charges de construction ou d'entretien des ouvrages.<br />

Les charges occasionnelles doivent tenir compte en particulier d'une surcharge de 100<br />

daN concentrée, appliquée verticalement au milieu de toutes les structures, représentant<br />

le poids d'un homme et de son outillage.<br />

Condition d'effort maximal admissible<br />

L'effort maximal admissible est défini par l'effort entraînant la ruine d'une structure<br />

(charge de rupture minimale spécifiée) divisé par le coefficient de sécurité du cas de<br />

vérification étudié.<br />

Dans ce cas, les essais ou les calculs justificatifs doivent montrer que les charges de<br />

services restent inférieures à cet effort maximal admissible.<br />

Ces conditions concernent :<br />

- Les câbles,<br />

- Les haubans éventuels,<br />

- Les armements et les manchons d'ancrage,<br />

- Les colonnes isolantes, le matériel haute tension et raccords sur appareils,<br />

- Les crosses d'ancrage et leur scellement (pour l'acier E24 la contrainte de rupture<br />

minimal est CRM = 36 hbar)<br />

Poste 60 MVA <strong>EHMFL</strong> de <strong>ESRF</strong> Grenoble


12 ETUDE EXPLORATOIRE <strong>EHMFL</strong>. DECEMBRE 2008.<br />

CONDITIONS DE STABILITE DES MASSIFS DE FONDATION<br />

La stabilité des massifs de fondation sous les efforts d'arrachement et de renversement<br />

est définie par le coefficient de stabilité du cas de vérification étudié.<br />

Dans ce cas, les essais ou les calculs justificatifs doivent montrer que les charges de<br />

services conduisent à une stabilité supérieure à celle du coefficient de stabilité.<br />

CAS DE VERIFICATION ET CONDITION CORRESPONDANTES.<br />

Pour les matériaux et les matériels constituant les ouvrages de poste, les conditions à<br />

respecter sont récapitulées dans le tableau ll, en fonction des cas de vérification.<br />

TUBES SOUMIS A DES EFFORTS STATISTIQUES.<br />

Le calcul des contraintes mécaniques et des déformations des tubes sous l'action du<br />

poids propre, du vent et du givre se fait en utilisant les formules usuelles de résistance<br />

des matériaux. On rencontre habituellement deux géométrie dans les dispositions<br />

normalisées.<br />

- les tubes en appui libre à une extrémité et encastrés à l'autre,<br />

- les tubes en console.<br />

Si q est la charge linéique du tube, en daN/m, ℓ la portée en m, l le moment d'inertie an<br />

m4, l / V le module de flexion en m³, E le module d'élasticité en N/m², les formules<br />

suivantes permettent le calcul de la contrainte de flexion maximale (n) et de la flèche<br />

maximale (f) pour les deux géométries définies précédemment.<br />

- tubes en appui libre à une extrémité et encastrés à l'autre,<br />

- tubes en console<br />

n = q ℓ² / 8 l / V<br />

f = q ℓ4 / 185 El<br />

n = q ℓ² / 2 l / V<br />

f = q ℓ4 / 8 El<br />

TUBES SOUMIS A DES EFFORTS ELECTRODYNAMIQUES<br />

Le calcul des tubes et des supports isolants soumis à un court-circuit est effectué au<br />

moyen du programme de calcul VIBRAPORTIC exploité par le Service Etudes du CNER.<br />

Ce programme définit les contraintes mécaniques et les déplacements de la structure<br />

soumise à un défaut biphasé sans terre avec ou sans réenclenchement sur défaut.<br />

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13 ETUDE EXPLORATOIRE <strong>EHMFL</strong>. DECEMBRE 2008.<br />

INTENSITES ADMISSIBLES DANS LES CONNEXIONS<br />

Echauffement des connexions en régime permanent<br />

La température des connexions est calculée, pour un courant permanent donné, au<br />

moyen de la formule dite anglaise qui traduit un équilibre entre :<br />

- l'énergie thermique apportée par les pertes par effet Joule et le rayonnement solaire,<br />

- l'énergie thermique dissipée par rayonnement en convection dans l'air.<br />

REGLES ELECTRIQUES<br />

R20 : Résistance du conducteur en courant continu à 20 ° c en Ω /m<br />

K : Coefficient de température de la résistance à masse constante en °C-1 : k =<br />

0.0036<br />

K1 : Coefficient d'absorption solaire : K1 = 0.5<br />

Si : Intensité de rayonnement solaire en W/m² : Si = 900 W/m²<br />

d : Diamètre du conducteur en m<br />

V : Vitesse du vent transversal en m/s : V = 1 m/s<br />

T1 : Température de fonctionnement du conducteur en °C<br />

T0 : Température ambiante en °C : T0 = 15 °C en hiver et 30 °C en été<br />

E : pouvoir émissif par rapport au corps noir : E = 0.6<br />

ợ : Constante de Stéfan : ợ = 5,7 .10-8 W/m²<br />

Poste 60 MVA <strong>EHMFL</strong> de <strong>ESRF</strong> Grenoble


14 ETUDE EXPLORATOIRE <strong>EHMFL</strong>. DECEMBRE 2008.<br />

ECHAUFFEMENT DES CONNEXIONS EN REGIME DE SURCHARGE<br />

Dans un régime non permanent, on utilise la forme différenciée de l'équation précédente.<br />

On écrit que la différence entre les énergies absorbées et perdues est accumulée dans le<br />

conducteur :<br />

Température du conducteur en °C<br />

Chaleur spécifique du matériau en J.m³.°C-1<br />

Section du câble en m²<br />

La résolution de cette équation donne une formule type :<br />

T0 : est la température initiale du conducteur en régime permanent<br />

Tm : est la température qu'atteindrait le conducteur si la surcharge était appliquée en<br />

permanence<br />

ﺡ : est la constante de temps du conducteur.<br />

ECHAUFFEMENT DES CONNEXIONS PARCOURUES PAR UN COURANT DE COURT-<br />

CIRCUIT<br />

Le passage d'un courant de défaut important, mais pendant un temps très court, dans<br />

une connexion provoque une élévation de la température de celle-ci que l'on calcule en<br />

régime adiabatique : toute l'énergie apportée est accumulée par le conducteur.<br />

L'élévation de température est déterminée par les abaques de Gut et Grundberg en<br />

fonction du produit i² .t :<br />

Cet échauffement doit être considéré à partir de la température de surcharge 20 mn.<br />

TEMPERATURES MAXIMALES DE FONCTIONNEMENT<br />

Pour chacun des régime de fonctionnement définis ci-dessus, la température des<br />

connexions doit rester inférieure aux valeurs maximales suivantes :<br />

Type<br />

de<br />

Température maximale de fonctionnement (°C)<br />

régime Des câbles nus Des tubes<br />

Permanent 85 95<br />

Surcharges 20 mn 100 110<br />

Court-circuit 220 220<br />

Ces températures correspondent pour les alliages constituants les câbles (Almélec) et les<br />

tubes (AGS) à des pertes de caractéristiques mécaniques suffisamment faibles pour être<br />

acceptables.<br />

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15 ETUDE EXPLORATOIRE <strong>EHMFL</strong>. DECEMBRE 2008.<br />

Par rapport aux températures définies pour l'étude des lignes aériennes, on note :<br />

- que les températures définies pour l'étude des postes sont supérieures à celles des<br />

lignes aériennes car les efforts mécaniques de traction sont moins importants et la<br />

longueur des flèches correspondantes est prise en compte dans l'études des<br />

dispositions normalisées,<br />

- que la différence de température entre le régime permanent et le régime de<br />

surcharge 20 mn est telle que la coordination entre les intensités parcourant les<br />

conducteurs des lignes aériennes et des postes soit assurée au mieux.<br />

Pour les fonctions de calculs, l’ergonomie de la travée complète est prévue pour<br />

un ensemble de contraintes, ci-dessus énumérées, nettement plus importantes.<br />

La raison de cette adaptation universelle est due à la mobilité du système PLUG-<br />

IN. La plupart des postes PLUG-IN sont de type mobile pour suivre<br />

l’alimentation de site industriels itinérants (exploitations pétrolières…)<br />

Poste 60 MVA <strong>EHMFL</strong> de <strong>ESRF</strong> Grenoble


16 ETUDE EXPLORATOIRE <strong>EHMFL</strong>. DECEMBRE 2008.<br />

POSTE 225 kV <strong>EHMFL</strong><br />

DESCRIPTIF TECHNIQUE<br />

Poste 60 MVA <strong>EHMFL</strong> de <strong>ESRF</strong> Grenoble


17 ETUDE EXPLORATOIRE <strong>EHMFL</strong>. DECEMBRE 2008.<br />

NOTE TECHNIQUE - INTRODUCTION<br />

L’ensemble des travaux RTE et <strong>ESRF</strong> sera équipé du matériel suivant :<br />

3 parafoudres avec compteur.<br />

3 têtes de câbles 220 kV sur support.<br />

1 liaison câbles unipolaires isolés enterrés 225 kV 400² aluminium.<br />

3 têtes de câbles PLUG-IN entrée PASS M0<br />

1 ensemble travée ligne PASS M0.<br />

1 transformateur de puissance 80 MVA.<br />

1 tableau de distribution 20 kV.<br />

1 bâtiment de commande avec armoire de contrôle et protection, distribution<br />

basse tension (SA), système batterie et chargeur).<br />

Le PASS M0 est conçu pour autoriser des extensions et développement de l’architecture<br />

du poste.<br />

Description Technique<br />

Note : Toute indication de noms, types et/ou marques de fournisseurs mentionnée dans<br />

les documents est donnée à titre indicatif et nous nous réservons le droit de changer le<br />

type ou le fournisseur par un équivalent de la même qualité.<br />

MATERIEL PREVU POUR LE POSTE:<br />

Parafoudre (extérieur au PASS M0)<br />

Parafoudre à l’oxyde de zinc<br />

Constructeur : ALSTOM, EMP-Bowthorpe ou équivalent<br />

Tension maximale du réseau : 225kV<br />

Tension assignée du parafoudre : 190kV<br />

Tension de régime permanent : 145kV<br />

Fréquence : 50Hz<br />

Classe de décharge de ligne : 2<br />

Sectionneur 225kV (intégré au PASS M0)<br />

Système de came à simple coupure dans le SF6<br />

Constructeur : ABB<br />

Type : rotatif<br />

Tension nominale : 225kV<br />

Fréquence nominale : 50Hz<br />

Courant nominal : 1250A<br />

Courant de courte durée admissible : 25kA<br />

Courant de court circuit admissible : 63kA<br />

Durée de court circuit : 1s<br />

Température d’environnement : -25 à 40°C<br />

Altitude : jusqu'à 1000m<br />

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18 ETUDE EXPLORATOIRE <strong>EHMFL</strong>. DECEMBRE 2008.<br />

Disjoncteur 225kV (intégré au PASS M0)<br />

Constructeur : ABB<br />

Caractéristiques nominales<br />

Fréquence nominale : 50/60Hz<br />

Tension nominale : 225kV<br />

Courant nominal : 2500A<br />

Température ambiante<br />

Min. -25°C<br />

Max. +55°C<br />

Perte annuelle de gaz SF6


19 ETUDE EXPLORATOIRE <strong>EHMFL</strong>. DECEMBRE 2008.<br />

Normes<br />

Le PASS M0 est fabriqué selon les normes suivantes :<br />

• Pour la construction d’enveloppes sous pression CENELEC EN<br />

50052.<br />

• Pour la garantie de qualité ISO 9001, 14001<br />

Pour les installations en haute tension et appareillages connectés :<br />

• Installation en haute tension IEC60694-1996<br />

• Installation en SF6 IEC60517-1990<br />

• Isolateur passants IEC60137-1995<br />

• Transformateurs de courant IEC60185-1987/ IEC60044-1-<br />

1996<br />

• Sectionneurs / sectionneur de terre IEC60129-1984/ IEC60519-1-<br />

1986<br />

• Disjoncteurs IEC60056-1987<br />

Transformateur de puissance (1)<br />

1) Normes CEI 60076<br />

2) Puissance nominale ONAN 2x30 MVA ou 1x60 MVA<br />

3) Type de référence du constructeur ORF 36/275<br />

4) Classe d’isolation A<br />

5) Fréquence/phases 50Hz/triphasé<br />

6) Echauffement huile/enroulement 105 K<br />

7) a) Installation extérieur<br />

b) Régime/Fonctionnement continue/abaisseur<br />

8) Groupe de couplage YN/yn/yn 0<br />

9) Huile Huile minérale (CEI 60296)<br />

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20 ETUDE EXPLORATOIRE <strong>EHMFL</strong>. DECEMBRE 2008.<br />

10) Rapport de transformation à vide<br />

a) Primaire 225kV<br />

b) Secondaire 2x20kV<br />

11) Echelons de réglage sur ± 10% (± 8 x 1.25%)<br />

enroulement HT par réglage en charge<br />

12) Niveau d’isolement HT (225kV) BT(20kV)<br />

phase neutre<br />

phase<br />

a) tension nominale 225kV<br />

b) tension d’essais à fréquence 350kV<br />

c) tension d’essai au choc 825kV<br />

13) Perte à 80 MVA<br />

a) à vide, au rapport nominal 35kW<br />

b) en court circuit à puissance<br />

nominale et à 75°C 350kW<br />

14) Tension de court circuit 17%<br />

15) Dimension et poids<br />

a) longeur ±8500 mm<br />

b) largeur ±5100 mm<br />

c) hauteur ±4800 mm<br />

d) poids ±90 tonnes séparables<br />

16) a) Traversées HT – phase Type condensateur, horizontale<br />

Traversée HT – neutre Type condensateur, horizontale<br />

b) Traversées BT Type Elastimod, horizontale<br />

17) Commande et protections<br />

a) indicateur du niveau d’huile<br />

b) relais Buchholz<br />

c) thermomètre d’huile<br />

d) assècheur d’air au silicagel<br />

e) soupape de surpression<br />

f) thermostat<br />

g) réglage en charge<br />

18) Refroidissement<br />

réfrigération par radiateurs<br />

19) Conservateur<br />

Monté sur le dessus du transformateur<br />

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21 ETUDE EXPLORATOIRE <strong>EHMFL</strong>. DECEMBRE 2008.<br />

20) Cuves et couvercles (*)<br />

a) plaques d’appui et vérins<br />

b) crochets d’amarrage<br />

c) anneaux de levage<br />

d) plaque signalétique<br />

e) plaque de schéma<br />

f) gallets de roulement<br />

(*) peinture et traitement suivant note PK 6750<br />

21) Vannes<br />

a) vannes de filtrage<br />

b) vannes de prises d’échantillons d’huile<br />

c) vannes de vidange<br />

Remarques et clarifications :<br />

- Les essais de type suivants sont inclus dans notre prix et seront effectués sur un<br />

appareil :<br />

* Essai de tenue de choc<br />

* Essai d’échauffement<br />

* Niveau de bruits<br />

* Mesure des impédances homopolaires<br />

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22 ETUDE EXPLORATOIRE <strong>EHMFL</strong>. DECEMBRE 2008.<br />

POSTE 225 kV <strong>EHMFL</strong><br />

DESCRIPTIF TABLEAU HTA<br />

Poste 60 MVA <strong>EHMFL</strong> de <strong>ESRF</strong> Grenoble


23 ETUDE EXPLORATOIRE <strong>EHMFL</strong>. DECEMBRE 2008.<br />

Tableau 20kV<br />

Appareillage blindé<br />

Descriptif Quantitatif<br />

Tableau Unité fonctionnelle type Quantité Calibre<br />

Tableau 20kV Arrivée disjoncteur 2 1250 A<br />

Normes Applicables<br />

Couplage 1 2500 A<br />

Départ disjoncteur 6 1250 A<br />

Remontée de jeu de barres 1 2500 A<br />

TOTAL 10<br />

L’équipement proposé a été conçu fabriqué et testé suivant les recommandations de la<br />

CEI<br />

Clauses communes haute tension CEI 694<br />

Cellules haute tension sous enveloppe métallique CEI 298<br />

Disjoncteurs haute tension à courant alternatif CEI 56<br />

Contacteurs haute tension à courant alternatif CEI 470<br />

Transformateurs de courant CEI 185<br />

Transformateurs de tension CEI 186<br />

Fusibles haute tension CEI 282-1<br />

Relais de protection CEI 255<br />

Contrôle commande CEI 801<br />

Caractéristiques générales<br />

Architecture Sous enveloppe métallique, blindée, isolée dans l’air<br />

(CEI298)<br />

Tenue à l’arc interne 25 kA/1sec. selon CEI Annexe AA, accessibilité classe<br />

A, 6 critères<br />

Degré de protection IP3X (CEI294)<br />

Condition normale de service : Matériel d’intérieur (CEI 294)<br />

• Température<br />

- Min. -5°C<br />

- Max. +40°C<br />

- moyenne sur 24 h +35°C<br />

• Altitude Inférieur ou égale à 1000m<br />

• Humidité<br />

- sur 24 h Inférieur ou égale à 95%<br />

- sur 1 mois Inférieur ou égale à 90%<br />

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24 ETUDE EXPLORATOIRE <strong>EHMFL</strong>. DECEMBRE 2008.<br />

Caractéristiques électriques des matériels proposés :<br />

Tableau 20kV<br />

Tension de service kV 20<br />

Niveau d’isolement<br />

Tension d’isolement kV<br />

Tenue à la fréquence industrielle kV rms<br />

Tension aux ondes de choc (1.2/50 µs) kV crête<br />

Fréquence assignée Hz 50<br />

Courant de courte durée admissible :<br />

Tenue pendant 1 sec kA<br />

Tenue crête kA crête<br />

Poste 60 MVA <strong>EHMFL</strong> de <strong>ESRF</strong> Grenoble<br />

24<br />

50<br />

125<br />

31.5<br />

80<br />

Courant assigné du jeu de barre A 2500<br />

Type de disjoncteur SF2<br />

Pouvoir de coupure kA rms 31.5<br />

Courant de courte durée admissible pendant 1 sec kA 31.5<br />

Pouvoir de fermeture kA crête 80<br />

Régime De Neutre<br />

Notre proposition tient compte d’un régime de neutre du type :<br />

• A la terre par une résistance de 1000 A<br />

Tensions Auxiliaires<br />

Tensions auxiliaires<br />

Pour moteur d’armement disjoncteur HT V dc 48<br />

Pour déclencheur d’ouverture / fermeture V dc 48<br />

Pour relais de protection V dc 48<br />

Description Générale Cellules HTA<br />

Cellules :<br />

Les cellules sont de type blindé selon la CEI 298, c’est à dire :<br />

Enveloppe externe et cloisons inter-compartiments métalliques et mises à la<br />

terre.<br />

Traversées isolantes entre compartiments pour permettre le passage du circuit<br />

principal.<br />

Volets métalliques mis à la terre, recouvrant les contacts fixes d’embrochage<br />

lorsque l’appareil est débroché.


25 ETUDE EXPLORATOIRE <strong>EHMFL</strong>. DECEMBRE 2008.<br />

Elles sont constitués de 4 compartiments électriquement indépendants décrits cidessous<br />

:<br />

- Compartiment appareil<br />

Ce compartiment est fermé par une porte et contient :<br />

L’appareil de coupure débrochable, en position de service ou test<br />

Le mécanisme d’embrochage / débrochage de l’appareil<br />

Le mécanisme d’ouverture / fermeture des volets<br />

La prise de <strong>raccordement</strong> de la commande électrique de l’appareil<br />

- Compartiment inférieur<br />

Il contient :<br />

Les plages de <strong>raccordement</strong> des câbles MT<br />

Les diviseurs capacitifs pour l’indicateur de présence de tension<br />

Le sectionneur de terre à pouvoir de fermeture<br />

Les transformateurs de courant<br />

Les transformateurs de tension fixes ou le caisson contenant les<br />

transformateurs de tension sectionnables par fusibles débrochables<br />

Compartiment jeu de barres<br />

Il contient :<br />

Le jeu de barre principal<br />

Les dérivations qui servent également de support jeu de barres<br />

- Compartiment basse tension<br />

Il contient :<br />

L’unité de protection et de contrôle SEPAM<br />

Le synoptique de commande<br />

Les boîtes à bornes d’essais<br />

Les auxiliaires basse tension, dont les disjoncteurs BT et platines relais.<br />

Appareillage<br />

- Disjoncteur SF<br />

Les disjoncteurs sont de type isolement et coupure dans le SF6, et répondent à la<br />

définition CEI d’appareil à pression scellée : aucun remplissage de SF6 n’est nécessaire<br />

durant toute sa durée de vie fixée à 30 ans.<br />

Ils sont équipés d’une commande électrique à accumulation d’énergie, de déclencheurs<br />

d’ouverture et de fermeture ainsi que de contacts auxiliaires de positions.<br />

Le disjoncteur est lié au mécanisme d’embrochage / débrochage et peut-être positionné<br />

soit :<br />

En position de services (« embroché ») dans le compartiment appareil,<br />

En position d’essais (« débroché ») dans le compartiment appareil,<br />

En position retrait (« extrait »). Il peut-être déposé sur le sol à l’aide d’un<br />

chariot d’extraction.<br />

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26 ETUDE EXPLORATOIRE <strong>EHMFL</strong>. DECEMBRE 2008.<br />

Mises à la terre des câbles<br />

La mise à la terre des câbles s’effectue à l’aide d’un sectionneur de terre interverrouillé,<br />

situé dans le compartiment <strong>raccordement</strong> câbles et commandé de l’avant de la cellule.<br />

L’appareil de mise à la terre des câbles est à la fermeture brusque indépendante de<br />

l’opérateur et dispose du pouvoir de fermeture assignée.<br />

Trois lampes présence de tension, situées à proximité de l’organe de commande du<br />

sectionneur de terre, connectées des diviseurs capacitifs, indiquent la présence, ou non,<br />

de tension au niveau des câbles.<br />

Cellules Interrupteur Fusible<br />

Cellules<br />

Une unité fonctionnelle DI est constituée d’une cellule isolée dans l’air et<br />

divisées en compartiments<br />

Compartiment interrupteur constitué par l’enveloppe de l’appareil qui forme un<br />

écran entre le compartiment jeu de barres et le compartiment <strong>raccordement</strong>,<br />

Compartiment jeu de barres,<br />

Compartiment <strong>raccordement</strong> moyenne tension comprenant les fusibles de<br />

protection transformateur et le sectionneur de mise à la terre côté câbles,<br />

Compartiment basse tension.<br />

Toutes les manœuvres sont effectuées en face avant, y compris l’accès aux<br />

<strong>raccordement</strong>s et au jeu de barres.<br />

Verrouillage<br />

L’ensemble des verrouillages fonctionnels répond à la recommandation CEI 298 :<br />

La fermeture de l’interrupteur n’est possible que si le sectionneur de terre est<br />

ouvert et le panneau d’accès en place,<br />

La fermeture du sectionneur de terre n’est possible que si l’interrupteur est<br />

ouvert,<br />

L’ouverture du panneau d’accès aux <strong>raccordement</strong>s moyenne tension et<br />

fusibles n’est possible que si les sectionneurs de terre amont et aval des<br />

fusibles sont fermés.<br />

L’interrupteur est verrouillé en position ouvert lorsque le panneau d’accès est<br />

enlevé.<br />

L’indicateur de présence de tension est situé en face avant de l’unité fonctionnelle,<br />

intégré sur le plastron de commande de l’interrupteur.<br />

Toutes les cellules interrupteurs fusibles sont protégés contre les défauts d’arc internes<br />

validées selon les recommandations de la CEI 298.<br />

Système de protection et de commande<br />

Chaque unité fonctionnelle de la gamme est équipée de protections adaptées à la<br />

fonction à réaliser. La chaîne standard qui utilise notre relais numérique est décrite cidessous<br />

:<br />

Poste 60 MVA <strong>EHMFL</strong> de <strong>ESRF</strong> Grenoble


27 ETUDE EXPLORATOIRE <strong>EHMFL</strong>. DECEMBRE 2008.<br />

Unité de protection et de contrôle-commande<br />

Le relais numérique rassemble dans un boîtier unique les fonctions de protection et de<br />

mesure :<br />

Les relais de protection,<br />

Les indicateurs de mesure,<br />

Les alarmes et voyants de signalisation.<br />

Protection<br />

Le relais numérique couvre l’ensemble des fonctions requises (ampéremètrique, tension)<br />

pour chaque application : réseau, jeu de barres, transformateur, moteur, …<br />

Chaque fonction protection dispose d’un large choix de courbes et de réglages.<br />

Mesure<br />

Le relais numérique permet de mesurer les courants et tensions instantanés pour chaque<br />

application : réseau, jeu de barres, transformateurs, moteur,…<br />

Le relais numérique donne une excellente précision de mesure. Les mesures sont lues sur<br />

un écran à LED situé en face avant sur le porte du compartiment basse tension.<br />

Informations<br />

L’afficheur renseigne sur l’état des alarmes, les défauts et les changements d’états.<br />

Communication<br />

La communication est assurée par un bus RLI à fibre optique. Les relais<br />

numériques et les réseaux sont fournis par le même opérateur. Nous testons<br />

l’ensemble du contrôle commande avec les fonctions, en usine avant<br />

installation sur site.<br />

Transformateur de courant<br />

Les capteurs de courant utilisés pour la protection sont de type MERLIN GERIN<br />

conventionnel. Ils sont parfaitement adaptés à l’utilisation du relais numérique.<br />

Pour les fonctions nécessitant les transformateurs de courants conventionnels, des<br />

transformateurs de courants de type sec enrobés de résine sont disponibles. Ils sont<br />

conformes aux normes CEI, et interchangeables avec des appareils conformes aux<br />

normes DIN.<br />

Transformateur de tension<br />

Les transformateurs de tension sont de type conventionnel, conformes aux normes DIN<br />

et CEI. Ils sont en version débrochable avec fusibles.<br />

En version déconnectable, ils sont associés à des fusibles côté primaire. La fusion fusible<br />

peut-être signalée par un indicateur mécanique et un contact électrique (en option).<br />

Ils peuvent être installés pour des mesures de tension :<br />

• Côté jeu de barres dans les unités fonctionnelles TP barres.<br />

• Côté câbles dans les unités fonctionnelles arrivée ou départ.<br />

Filerie Basse Tension<br />

Circuits intensités : 2.5mm²<br />

Circuits tension : 1.5mm²<br />

Chaque extrémité de fil est repérée avec une bague de RAYCHEM HSI, avec marquage<br />

par imprimante fixée solidement à l’extrémité du fil.<br />

Chaque extrémité de fil est équipé d’un connecteur adapté serti. Lorsqu’il y a risque de<br />

détérioration par contact avec des éléments métalliques les fils sont protégés<br />

Poste 60 MVA <strong>EHMFL</strong> de <strong>ESRF</strong> Grenoble


28 ETUDE EXPLORATOIRE <strong>EHMFL</strong>. DECEMBRE 2008.<br />

Les câbles inter-cellules sont connectés à des borniers positionnés en rangées sur le toit<br />

des caissons basse tension. Ces borniers sont repérés par des étiquettes conformes aux<br />

schémas de câblage. Ils sont également utilisés par les câbles d’interface entre le tableau<br />

et les dispositifs de contrôle commande à distance.<br />

Protection Anticorrosion Et Finition<br />

Afin que les équipements puissent être installés dans des conditions climatiques sévères<br />

les mesures suivantes sont adoptées systématiquement :<br />

Les faces extérieures visibles à l’avant des cellules sont en tôle d’acier électrozinguées<br />

(épaisseur de zinc : 3µm)<br />

Les surfaces, avant d’être peintes, sont d’abord dégraissées par un traitement au<br />

phosphate. La peinture utilisée est en poudre epoxy polyester polymérisée (la moyenne<br />

de l’épaisseur du film polymérisé est de 50µm Bleu RAL 2550.<br />

Pour toutes les autres surfaces il es utilisé des tôles galvanisées à chaud en continu<br />

(moyenne de l’épaisseur de zinc : 20µm) qui ont subit un traitement de passivation au<br />

chrome en finition.<br />

ESSAIS<br />

Les essais de routine en usine, selon les normes CEI, sont inclus dans cette offre, et<br />

comprennent les essais suivants :<br />

Conformité avec les plans et schémas,<br />

Essais de bon fonctionnement mécanique et contrôle des interverrouillages,<br />

Essais d’interchangeabilité des parties mobiles,<br />

Essais diélectrique haute tension à la fréquence industrielle,<br />

Essais diélectrique basse tension,<br />

Contrôle de bon fonctionnement basse tension.<br />

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29 ETUDE EXPLORATOIRE <strong>EHMFL</strong>. DECEMBRE 2008.<br />

Batterie et chargeurs<br />

Batterie d’accumulateur NiCd 48V<br />

Constructeur :<br />

Type :<br />

Capacité : 200Ah/5h<br />

Tension de service : 48Vdc<br />

Chargeur pour batterie 48V<br />

Constructeur :<br />

Type :<br />

Intensité nominale : 60A<br />

Alimentation : 220/380V 50Hz<br />

Contrôle / commande<br />

La commande des équipements HTB et du transformateur, ainsi que les diverses<br />

signalisations et alarmes seront repris dans un système de contrôle, placé dans le<br />

bâtiment de service.<br />

Ce système numérique est basé sur les principes des postes contrôle commande<br />

numérique (PCCN).<br />

La construction du contrôle commande est réalisée en usine sous forme d’armoire de<br />

tranche et de réseaux fibres précablés.<br />

Contrôle / commande<br />

Protection de la travée ligne 225kV<br />

Relais à maximum de courant , phase et terre (fonction51, 51N) pour la protection de la<br />

travée 225kV.<br />

Protection du transformateur<br />

La protection est assurée (outre la fonction de Buchholz) par l’armoire de tranche TR.<br />

Protection du tableau MT<br />

Les relais intègrent toutes les fonctions de protections pour les réseaux souterrains.<br />

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30 ETUDE EXPLORATOIRE <strong>EHMFL</strong>. DECEMBRE 2008.<br />

POSTE 225 kV <strong>EHMFL</strong><br />

CONTRÔLE/COMMANDE<br />

& SUPERVISION<br />

Poste 60 MVA <strong>EHMFL</strong> de <strong>ESRF</strong> Grenoble


31 ETUDE EXPLORATOIRE <strong>EHMFL</strong>. DECEMBRE 2008.<br />

CONTRÔLE COMMANDE ET PROTECTION DES RESEAUX ELECTRIQUES<br />

Le poste du contrôle commande est assuré par la construction des armoires de<br />

lot et des réseaux suivants :<br />

Lot contrôle commande du transformateur + ligne 225 kV<br />

Il s’agit d’un lot transformateur palier PCCN 48Vcc. Le plan général de protection définit<br />

le nombre et le type d’acquisitions et transmissions en TS, TC, TM.<br />

Une liste des informations à traitées est jointe en annexe.<br />

Le comptage étant installé sur le 20 kV, il n’y a pas de transformateurs de potentiel ou<br />

d’intensité au primaire 225 kV.<br />

La composition de l’armoire transformateur et ligne comprend :<br />

Un Rack commun de protection et de contrôle pour :<br />

Le PASS M0<br />

Le Transformateur 225/20 kV 2x30 MVA ou 1x60 MVA (comprenant la gestion des<br />

neutres).<br />

La masse cuve et la masse câbles de liaisons entre le TR et le tableau HTA cellule<br />

arrivée.<br />

Un Rack calculateur pour :<br />

La régulation de tension<br />

La commande du régleur en charge<br />

L’interfaçage.<br />

Lot Rame HTA 20 kV<br />

Le poste est constitué de 2 demie rame 20 kV regroupant :<br />

2 cellules arrivées.<br />

6 départs souterrains.<br />

1 couplage.<br />

1 remontée de barres.<br />

Le Lot Rame HTA PCCN 48 Vcc est constitué de deux sous ensembles. Le premier est une<br />

armoire intégrant le Calculateur Tête de Lot, le rack d’aiguillage tension barre et terre<br />

résistante. Le deuxième sous ensemble est le répartiteur du Bus Alarme et de la liaison<br />

Déclenchement.<br />

Les protections de l’arrivée et des départs seront intégrées dans les cellules HTA.<br />

La composition de l’armoire rame HTA comprend :<br />

Un calculateur tête de lot.<br />

Un Rack d’aiguillage des tensions barres et terre résistante.<br />

Un répartiteur de Bus alarme.<br />

Un répartiteur de la liaison de déclenchement.<br />

Poste 60 MVA <strong>EHMFL</strong> de <strong>ESRF</strong> Grenoble


32 ETUDE EXPLORATOIRE <strong>EHMFL</strong>. DECEMBRE 2008.<br />

Lot Automatisme et tranche générale<br />

L’armoire automatisme et tranche générale regroupe les fonctions suivantes.<br />

Tranche générale :<br />

Contrôle des polarités.<br />

Surveillances des auxiliaires.<br />

Contrôle général d’accès (porte ouverte, poste en local…)<br />

Renvoi des alarmes.<br />

Gestion de la protection incendie.<br />

Tranche automatisme du poste :<br />

Régulation Varmétrique.<br />

Délestage relestage<br />

Automatisme de permutation de transformateur type APT/APSC (non utilisé dans<br />

notre cas mais en résidance)<br />

Ces automatismes sont à minima en résidence. Le poste étant constitué d’une seule<br />

travée, il n’y aura pas de permutation de source.<br />

La surveillance des auxiliaires ainsi que les surveillances présence porte, éclairage et<br />

incendie font parties des fonctions de la tranche générale.<br />

Pour ce lot, les alarmes de secours et la sécurisation des alarmes poste sont également<br />

incluses.<br />

Services auxiliaires.<br />

Les services auxiliaires sont assurés par un transformateur de type TSA raccordé à un<br />

tableau HTA 2I+P installé dans le local annexe. Un des départs du tableau primaire<br />

alimente le tableau des services auxiliaires (voir schéma joint en annexe). Le TSA est<br />

protégé par une PT100 et une protection HTA de type fusion fusible associée<br />

Lot Supervision<br />

Les accès aux différentes actions d’exploitation sont hiérarchisées et codifiées.<br />

Le fonctionnement en local est alarmé comme indiqué ci-après.<br />

Il assure les fonctions suivantes :<br />

Synoptique de conduite locale via un PC.<br />

Téléconduite HNZ ,Fibre Optique, RTC<br />

Consignation d’états sur imprimante.<br />

Archivage et télémaintenance via liaison RTC.<br />

Ce lot est composé d’une armoire comportant :<br />

Un Rack calculateur<br />

Un récepteur horaire pour synchroniser l’ensemble des lots PCCN<br />

Un modem RTC pour la télémaintenance<br />

Un HUB fibre optique pour la communication entre lots<br />

Poste 60 MVA <strong>EHMFL</strong> de <strong>ESRF</strong> Grenoble


Un convertisseur 48Vcc/230Vca pour alimenter le PC de conduite locale et les modems<br />

pour la téléconduite.<br />

33 ETUDE EXPLORATOIRE <strong>EHMFL</strong>. DECEMBRE 2008.<br />

Un PC pour la conduite locale dialoguant avec le calculateur via une liaison Ethernet et<br />

une imprimante fil de l’eau secours du lot Supervision sont également inclus dans le lot<br />

Supervision.<br />

LOGICIELS<br />

Pour le configurateur il est prévu :<br />

- 1 logiciel pour les lots Transformateur/travée, Rame, Automatisme et Supervision<br />

Pour l’exploitation il est prévu :<br />

- 1 logiciel pour le lot Supervision (local/distant via modem HNZ Fibre ou RTC pour TS,<br />

TM et perturbographie).<br />

- 1 logiciel pour le lot Rame (local uniquement)<br />

- 1 logiciel pour le lot Transformateur/travée (local uniquement).<br />

Une seule licence logiciel sera fournie (le logiciel doit être duplicable sans limitation).<br />

Tous les logiciels de configuration et d’exploitation sont compris dans la fourniture du<br />

matériel.<br />

DIVERS<br />

Sont à prévues :<br />

Les fournitures et l’installation sur site des liaisons afin d’assurer le bon fonctionnement<br />

de l’ensemble des lots fournis :<br />

- Les câbles de liaison série reliant les différents lots PCCN au récepteur horaire.<br />

- Les Fibres Optiques Multimode reliant les différents lots PCCN au Hub<br />

- Les câbles spécifiques RLI et T électroniques reliant les protections et l’armoire<br />

calculateur tête de lot Rame.<br />

Intégration en usine<br />

La simulation entière du poste HTA/HTB est réalisée grâce à des bancs de tests installés<br />

dans une salle de l’entreprise.<br />

Ces simulations permettent la configuration des systèmes de contrôle commande<br />

numérique (configuration électrotechnique, configuration des alarmes, configuration du<br />

poste opérateur, réglage des automatismes de protections) et les essais de recette<br />

fonctionnelle au moyen de bancs de simulation semi-automatiques (simulation des<br />

organes HT et de toutes les fonctions du poste par activation au moyen d’interfaces<br />

graphiques, enregistrement des résultats d’essais…).<br />

E&S TEKNOLOGIKS fournit les fiches de réglages des protections sur les bases des<br />

études de protégeabilité et de sélectivité.<br />

Les bancs de simulation permettent les essais d’injections et le fonctionnement réel des<br />

protections en mesures et chronologie fonctionnelle.<br />

Poste 60 MVA <strong>EHMFL</strong> de <strong>ESRF</strong> Grenoble


34 ETUDE EXPLORATOIRE <strong>EHMFL</strong>. DECEMBRE 2008.<br />

Installation du contrôle commande sur site<br />

Pour l’installation du RLI, fibres optiques, liaisons de synchronisation, l’entreprise prévoit<br />

la pose et le <strong>raccordement</strong> des liaisons fournies et le test des liaisons fibre optique.<br />

Pour l’installation du contrôle commande qu’elle fournit l’entreprise prévoit :<br />

la mise en place des armoires<br />

l’installation des protections dans les cellules HTA (option)<br />

La fourniture des câbles et <strong>raccordement</strong> au procédé :<br />

Réseau fédérateur fibre optique<br />

Synchro câble série<br />

BA/DT liaison filaire<br />

RLI réseau prioritaire câble bus CAN<br />

Mise en service<br />

Une équipe de techniciens de l’entreprise assure la mise en service et le service après<br />

vente. Cette prestation comporte un contrôle visuel du câblage, un test des polarités, des<br />

tests de fonctionnement global des relais de protections (injections de courant,<br />

contraintes de tension, tests des liaisons extérieures, simulation des défauts). Le test de<br />

la communication entre lots et la téléconduite et le test de toutes les Entrées/Sorties font<br />

parties de la prestation.<br />

L’entreprise fournit un mémoire à la réception des ouvrages pour le suivi et le service<br />

après vente. Ce mémoire technique sera consigné et intégré au dossier d’exécution des<br />

ouvrages (DEO) et dossier d’intervention ultérieure sur l’ouvrage (DIUO).<br />

Formation<br />

Les formations suivantes sont intégrées dans l’estimation prévisionnelle.<br />

- Exploitation.<br />

- Rencontre avec les techniciens du SAV.<br />

- Identification des défauts.<br />

- Paramétrages.<br />

- Dépannage.<br />

- Remise en service après manque tension…<br />

Poste 60 MVA <strong>EHMFL</strong> de <strong>ESRF</strong> Grenoble


35 ETUDE EXPLORATOIRE <strong>EHMFL</strong>. DECEMBRE 2008.<br />

PLANNING DE REALISATION<br />

Le poste <strong>EHMFL</strong> peut être réalisé dans cette configuration en 18 moins rattachés à la<br />

prise de décision.<br />

La première commande dans un poste de ce type est le transformateur de puissance.<br />

Poste 60 MVA <strong>EHMFL</strong> de <strong>ESRF</strong> Grenoble


36 ETUDE EXPLORATOIRE <strong>EHMFL</strong>. DECEMBRE 2008.<br />

POSTE 225 kV <strong>EHMFL</strong><br />

ANNEXE :<br />

ESTIMATION PREVISIONNELLE<br />

Poste 60 MVA <strong>EHMFL</strong> de <strong>ESRF</strong> Grenoble


37 ETUDE EXPLORATOIRE <strong>EHMFL</strong>. DECEMBRE 2008.<br />

<strong>ESRF</strong> POSTE DU <strong>EHMFL</strong><br />

ESTIMATION PREVISIONNELLE<br />

Désignation Quantité Prix Unitaire HT TOTAL HT<br />

Lot Maîtrise d'oeuvre<br />

Maîtrise d'œuvre générale<br />

Avant Projet Sommaire 1,00 21 800,00 € 21 800,00 €<br />

Avant Projet Définitif 1,00 49 650,00 € 49 650,00 €<br />

Etudes d'Exécution et de Synthèse 1,00 37 760,00 € 37 760,00 €<br />

Assistance à la passation des marchés 1,00 5 300,00 € 5 300,00 €<br />

EXE,OPC 1,00 73 550,00 € 73 550,00 €<br />

Assistance aux opérations de réceptions 1,00 5 300,00 € 5 300,00 €<br />

Formation et mise en service de l'ouvrage 1,00 7 950,00 € 7 950,00 €<br />

Total E&S 201 310,00 €<br />

Architecte 1,00 9 000,00 € 9 000,00 €<br />

Total Architecte 9 000,00 €<br />

Etude béton armé 1,00 22 500,00 € 22 500,00 €<br />

Total Etude B A 22 500,00 €<br />

Etude géotechnique 1,00 6 500,00 € 6 500,00 €<br />

Total Etude<br />

géotech.<br />

6 500,00 €<br />

Contrôle technique 1,00 5 500,00 € 5 500,00 €<br />

Total Contrôle tech. 5 500,00 €<br />

Sécurité et Protection de la Santé 1,00 € 5 800,00 € 5 800,00 €<br />

Etude d'impact<br />

Total SPS 5 800,00 €<br />

Total impact 12 380,00 €<br />

Lot 1 HTB<br />

Transformateur HTB + PASS M0 1,00 1 175 000,00 € 1 175 000,00 €<br />

PASS M0 1,00 475 000,00 € 475 000,00 €<br />

Total lot 1 1 652 307,00 €<br />

Lot 2 HTA<br />

Tableau HTA + Aux 1,00 235 000,00 € 235 000,00 €<br />

Supervision 1,00 27 500,00 € 27 500,00 €<br />

Total lot 2 262 500,00 €<br />

Lot 3 Contrôle commande<br />

Fourniture contrôle commande 1,00 478 500,00 € 478 500,00 €<br />

Total Lot 3 478 500,00 €<br />

Poste 60 MVA <strong>EHMFL</strong> de <strong>ESRF</strong> Grenoble


38 ETUDE EXPLORATOIRE <strong>EHMFL</strong>. DECEMBRE 2008.<br />

Lot 4 Génie Civil et VRD<br />

Ouvrages béton armé 1,00 295 000,00 € 295 000,00 €<br />

Total lot 4 295 000,00 €<br />

Lot 5 Bâtiments<br />

Charpente couverture zinguerie 1,00 181 000,00 € 181 000,00 €<br />

Façade et doublage 1,00 98 000,00 € 98 000,00 €<br />

Total lot 5 279 000,00 €<br />

Lot 6 Installateur<br />

Instalation HTB, HTA, BT 1,00 351 000,00 € 481 000,00 €<br />

Total Lot 6 481 000,00 €<br />

Poste 60 MVA <strong>EHMFL</strong> de <strong>ESRF</strong> Grenoble<br />

Total poste <strong>EHMFL</strong> 3 711 297,00 €<br />

Lot 7 PTF RTE<br />

Liaison HTB toutes sujétions 465,00 1 325,00 € 616 125,00 €<br />

Extrémités spécifiques PASS M0 3,00 24 350,00 € 73 050,00 €<br />

Modification Pylône 225 kV 1,00 345 000,00 € 345 000,00 €<br />

Total PTF RTE 1 034 175,00 €<br />

Ensemble des lots et du <strong>raccordement</strong><br />

RTE<br />

4 745 472,00 €


39 ETUDE EXPLORATOIRE <strong>EHMFL</strong>. DECEMBRE 2008.<br />

POSTE 225 kV <strong>EHMFL</strong><br />

ANNEXE :<br />

PLANS ET SCHEMAS<br />

Poste 60 MVA <strong>EHMFL</strong> de <strong>ESRF</strong> Grenoble

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