Installation d'infrastructures

Infrastructure de soutien pour l'installation électromécanique

La visite du site a révélé l'état de ruine des anciens infrastructures. La décision de construire une nouvelle infrastructure a donc été prise. Les dimensions de ce bâtiments prennent en compte les dimensions de la génératrice, du multiplicateur de vitesse, de l'armoire électrique, ainsi que les conditions du sol. Elles seront fixées à 5.00 m x 4.00 m x 2,50 m (largeur x longueur x hauteur du premier étage). Tous les éléments électriques (génératrice, armoires électriques,etc...) seront installés dans le bâtiment. Il sera construit en béton armé, capable de résister aux contraintes résultant du poids des machines et du couple mécanique du générateur​. Le ciment recommandé  présente des caractéristiques de résistance à l'attaque par les oxydes et les carbonates car il sera dans un environnement très humide.

 

La technologie de contrôle qui va être installée dans ce projet permet la gestion de celui-ci sans la nécessité d'un opérateur présent. Ce qui représente un avantage pour la construction, permettant la réduction de la taille de la salle électrique​.

La hauteur du bâtiment est choisi compte tenu de la hauteur maximale de la nappe d'eau en crue pour prévenir des possibles problèmes électriques, de générateur ou de l'armoire électrique en contact avec l'eau.

 

Construction et installations des infrastructures de transport au réseau EDF

La connexion est faite à basse tension, il n'est donc pas nécessaire d'installer un transformateur. [2.1]

 

- Exemple d'armoire électrique -
[source : mathworks]

L'armoire électrique

Un système avec une équipe de synchronisation de générateur est nécessaire pour le  couplage au réseau :

  • contrôle et affichage des paramètres les plus importants de la distance de fonctionnement de l'usine,
  • contrôle de l'énergie réactive qui est transférée au réseau,
  • contrôle des niveaux et des températures de systèmes mécaniques,
  • vérification du niveau et de l'état de l'eau dans le barrage,
  • emballement de contrôle si l'isolement du réseau. [2.6]

Contrôle du générateur
Afin de contrôler la tension et la fréquence du générateur, les automatismes ont besoin de contrôler deux paramètres de base :
- la tension qui va être fonction du courant excitateur,
- la fréquence qui va être fonction de la vitesse de la génératrice.

La vitesse du générateur contrôle la vitesse à travers la turbine et le multiplicateur de vitesse. Dans le carde de notre projet, le débit étant constant, cette vitesse sera également constante.

La tension est contrôlée par surveillance de la variable "excitation du générateur"

Contrôle de turbine
Le débit doit être contrôlé par une soupape. Celle-ci est actionnée par un vérin hydraulique pour ouvrir ou fermer la vanne en réponse à un signal. L'automatisme de contrôle va donner une signal analogique (4-20 mA) proportionnel à la position de la soupape. L'état du cylindre hydraulique est contrôlé par la surveillance du signal de soupape.

Le contrôle de nettoyage de la grille

Avec l'installation des dispositifs de contrôle de débit amont et aval de la grille de protection, on peut connaître la nécessité de nettoyage de la grille sans nécessité d'accès à l'usine.

Le tableau général va incorporer l'équipement de synchronisation, les cartes automates, E / S, les cartes de communication et les équipements de mesure requis pour les relais de protection de générateur.

 

- Exemple d'armoire électrique -

[source : upc]

 

L'armoire électrique permet le contrôle de tous les éléments de l'usine (niveau d'eau en amont du niveau aval de l'usine, de l'état des pièces mécaniques, manutention nécessité de celle-ci) . Grâce à l'installation de dispositifs de repérage sur les pièces critiques, et en ajoutant le système de communication (interface homme + transmission de données à distance), il est possible de réaliser le contrôle depuis l'extérieur de l'usine, ce qui réduit le besoin d'accéder à l'installation et donc le coût de l'opération.