système de repartition des charges et delestage.

[veni-vidi-vici]

bonjour;

j'ai un projet qui consiste a réaliser un système de répartition de charges et de délestage, pour une centrale thermoélectrique.

-il s'agit d'une centrale d'une raffinerie pétrolière
-deux générateurs, le premier 1850 kVA, le deuxième 2750kVA, générant chacun une tension de 5,5 kV, 50Hz
-ils sont couplables entre eux, et couplables aussi au réseau du fournisseur (1600kVA) considéré comme réseau de secours
-les jeux de barres alimentent trois grandes unités (unité centrale, CTE, salle des pompes), et dans chaque unité un nombre important de moteurs et de moto-pompes, de différentes puissances.
-chaque unité est équipée de 2 transformateurs MT/BT , dont chacun est relié à un JdB d'un des 2 génerateurs.
-le projet consiste à realiser la répartition des charges, et la conception d'un système de controle-commande.

j'aurai besoin de l'avis des connaisseurs, pour avoir une solution optimale. merci

cordialement,

[veni-vidi-vici]

bonjour,
pour etre plus clair, le but est de concevoir un système capable de basculer les charges essentielles ou primordiales sur un seul générateur en cas de défaillance de l'autre. il est donc possible, voir necessaire, d'arréter toutes les charges qu'on désignera "d'ordre 2".

cordialement,

[Candela]

Bonjour,
Vous devez, pour celà, faire appel à un automate. Si j'ai bien compris, il vous faut concevoir le système sans faire appel à un produit existant (gestionnaire de charge) ?
Deux méthodes :
L'une, assez basique, consiste à partir des puissances théoriques (qui seront des maxi, donc la plupart du temps trop élevées, ce qui vous conduira à délester des départs classées 2 que vous auriez pu, à l'instant considéré, alimenter). Dans ce cas, lorsque vous détectez la panne, vous donnez l'ordre de déclenchement à tous les départs "2" et lorsque c'est fait vous couplez les jeux de barres. L'ennui, c'est que vous allez sans doute donner des a-coups de charge très importants que le Ge aura du mal à encaisser. Vous pouvez delester tous les départs alimentés par le GE défaillant, puis relester les "1"par groupe de plusieurs ou un par un avec une tempo de 2-3 sec entre chaque.
- l'autre consiste à définir l'ordre de priorité de tous les départs sans exception. Il faut alors fournir à l'automate la puissance maxi du GE et la mesure de puissance active en temps réel). Lors de l'incident, vous délestez tous les départs niveau 2 et relestez les "1" comme précédemment). Ensuite, l'automate réenclenche un à un les départs "2" dans l'ordre de priorité défini. Il surveille la puissance en vérifiant, avec les données préenregistrées, qu'il reste suffisamment de puissance dispo pour le départ que l'on va enclencher. Si le groupe passe en surcharge à un moment donné, il donne alors l'ordre de déclenchement du dernier départ enclenché. Le "pianotage" devra être évité par plusieurs moyens pris au choix ou combinables :
-mettre une tempo inversement proportionnelle à la surcharge; si vous avez 2% de surcharge, vous pouvez attendre quelques minutes ou même 1/4 d'heure que ça se calme, mais si c'est 20 % il faut faire vite...
-choisir une puissance de référence inférieure à la capacité du groupe, afin de conserver une marge de sécurité
-prendre comme marge de sécurité la différence entre la puissance maxi et la puissance réelle de chaque départ
Voila quelques principes de base...
Cordialement

[veni-vidi-vici]

bonjour,
merci pour ces conseils candela, deja j'en ai beaucoup appris.
mais je voudrais aussi avoir une idée du point de vue technique, appareillage, branchement, installation...
je voudrais savoir les meilleurs façons de commander en moyennes tensions, l'automate que je peux utiliser et tout ce qui va avec
j'ai posé trop de questions mais vous pouvez me répondre sur celle que vous pouvez.
merciiii

[Candela]

Bonjour,

je voudrais savoir les meilleurs façons de commander en moyennes tensions, l'automate que je peux utiliser et tout ce qui va avec

En courants forts, MT ou BT, pas de problème pour vous informer. En automates j'ai des connaissances(j'en ai vendu), mais elles n'ont pas été "rafraîchies" depuis au moins 15 ans. Donc pour les marques et modèles je ne suis plus dans le coup!

Pour la commande, la question capitale est : quelle endurance me faut-il? En effet, la solution la moins coûteuse est de motoriser les appareils existants ou (pour une installation neuve) ceux dont on a besoin pour l'installation "normale".
En BT, ce seront très généralement des disjoncteurs qui seront équipés selon trois principes :
1- moteur de réarmé, enclenchement et déclenchement par bobine. C'est plutôt le schéma des gros appareils, avec l'avantage d'une réserve d'énergie accumulée dans des ressorts, donc des manoeuvres rapides
2- moteur assurant simultanément l'enclenchement et l'armement du ressort de déclenchement. Déclenchement par bobine; C'est le schéma d'appareils moyens et petits
3-moteur assurant directement les deux manoeuvres, sans réserve d'énergie. Variante pour les petits calibres : un éléctroaimant manoeuvre directement la manette.

Il faut faire très attention aux tensions de commande. Il est usuel d'utiliser du 24 ou du 48 VCC ou du 230 VCA. Ne mettre sur batterie que ce qui est indispensable. Par exemple, les moteurs de réarmé consomment souvent 10 à 20 fois plus que les bobines, avec souvent un courant de démarrage bien plus important . Evitez donc d'avoir 25 moteurs 24 VCC démarrant simultanément, il faudra échelonner les manoeuvres, grossir la batterie, passer en 48 VCC, passer en 230VCA, utiliser l'onduleur des services généraux etc (à choisir et combiner si nécessaire selon les besoins et les possibilités). Se souvenir que les batteries 48V sont bien plus "robustes" que les 24, qu'il vaut mieux un gros chargeur-batteries que plusieurs petits etc
Deuxième principe : tout ce qui est "motorisé" a une durée de vie limitée à 1000, parfois 2000, plus rarement 5000 manoeuvres pour les plus gros appareils. Il faut relever ces caractéristiques sur les docs ou auprès des constructeurs. Si ces endurances ne conviennent pas, il faut passer au contacteur, qui a généralement une durée de vie de 100 000 à 1 000 000 de maneuvres, mais qui sera souvent un appareil supplémentaire avec une bobine sous tension en permanence.
Ces notions de manoeuvres peuvent paraître inutiles et c'est souvent vrai pour l'inter qui couple les 2 jeux de barres en MT (les pannes n'étant pas si fréquentes), mais pour les disjoncteurs fonctionnant en délestage/relestage c'est souvent vite atteint. On peut éviter que ce soient toujours les mêmes appareils qui fonctionnent en prévoyant un "parcours cyclique" : on releste l'appareil qui suit sur la liste le dernier enclenché, mais on déleste le premier enclenché parmi ceux en service. Voir si les utilisateurs peuvent l'accepter...
En MT, on retrouve ces types(1 et 2 surtout) avec des limites de 1000 manoeuvres sur les interrupteurs, qui sont néanmoins très fiables. Les disjoncteurs sont plus généralement à 2500 ou 5000 manoeuvres pour la commande(type 1 exclusivement), et 10000 pour les pôles. La solution contacteur est souvent très onéreuse et il faut y ajouter un interrupteur pour le sectionnement et des fusibles pour le pouvoir de coupure. Ils se manoeuvrent par bobines, qui peuvent avoir un "accrochage" qui permet de ne pas les laisser sous tension.

L'automate doit être choisi en fonction du nombre d'E/S, de la possibilité de faire du traitement sur nombres et donc de pouvoir acquérir des mesures analogiques et les convertir. Ce ne sera donc pas un appareil basique.
Il faut prêter une grande attention à l'aptitude des contacts à commander des bobines ou des moteurs, et il faut souvent relayer. Les contacts des automates n'aiment ni les forts courants, ni les circuits selfiques, ni les fortes tension, surtout si elles sont continues (vous noterez que je n'ai pas cité le 110, le 125 et le 220 VCC qui sont devenus rares).
Voilà quelques conseils qui me viennent à l'esprit, j'ai surtout essayé de vous montrer les point clés et les pièges à éviter.
Bon courage
PS un dernier point : dans tout ce qui réarme automatiquement, vérifiez bien qu'en cas de défaut le réarmement soit bloqué ou "intrinsèquement impossible"(par exemple les fusibles ont fondu). J'ai vu un disjoncteur 20kV qui avait réarmé 384 fois sur défaut! pas beau à voir et zéro pointé au programmeur...

[veni-vidi-vici]

bonsoir,
merci infiniment candela, merci surtout pour le temps que vous avez pris pour me répondre . vous m'avez bien inspiré.
je vous tiendrai au courant tout au long de l'avancement de mon travail.
merci encore