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RENOVATION RENOVATION
DIESELSDIESELS JURAJURA
ST-EL C. GASCON
C. GASCON
HISTORIQUEHISTORIQUE
Année fabrication 1968Année fabrication 1968 Moteur DEUTZ – Alternateur SIEMENSMoteur DEUTZ – Alternateur SIEMENS Sn=3,2 MVA Pn=2500 kW Un = 6,3kVSn=3,2 MVA Pn=2500 kW Un = 6,3kV Régime nominal 428 rpmRégime nominal 428 rpm
Groupes G1 - G2Groupes G1 - G2
Année fabrication 1981Année fabrication 1981 Moteur GMT – Alternateur AvKMoteur GMT – Alternateur AvK Sn=3,5 MVA Pn=2800 kW Un = 6,3kVSn=3,5 MVA Pn=2800 kW Un = 6,3kV Régime nominal 1.000 rpmRégime nominal 1.000 rpm
Groupes G3Groupes G3
HISTORIQUEHISTORIQUE
Production journalière énergie années Production journalière énergie années 70’s70’s
Fonctionnement en cas d’orages années Fonctionnement en cas d’orages années 80’s 80’s
Mode stand-by depuis 1995Mode stand-by depuis 1995
UtilisationUtilisation
Sécurité personnesSécurité personnes Réseau secours et assuré de MeyrinRéseau secours et assuré de Meyrin Démarrage manque U dans JdB JURADémarrage manque U dans JdB JURA Puissance utilisée S=Puissance utilisée S=3,4 MVA - P=2,9 3,4 MVA - P=2,9
kWkW TCR, MCR, PCR, ZO, bât. 513, LHC-1, TCR, MCR, PCR, ZO, bât. 513, LHC-1,
SPS, PS, MeyrinSPS, PS, Meyrin
Stand-byStand-by
OBJECTIVESOBJECTIVES
Rénover l’ancien matériel Rénover l’ancien matériel
Augmenter fiabilité et disponibilitéAugmenter fiabilité et disponibilité
Diminuer dépendance entre groupesDiminuer dépendance entre groupes
Faciliter routines maintenanceFaciliter routines maintenance
Optimiser les performances des Optimiser les performances des groupes si possiblegroupes si possible
Salle de relayage Salle de relayage (b. 212)(b. 212) «centre » commande et salle «centre » commande et salle «machines» «machines» (201/R-002)(201/R-002) mode MAN et mode MAN et entretien entretien
Minimiser rôle TCR: supervision Minimiser rôle TCR: supervision EFFACECEFFACEC
Points clés projetPoints clés projet
ContacteursContacteurs Détection de niveauDétection de niveau Sondes température Pt100Sondes température Pt100
Circuit d’eau allée et retourCircuit d’eau allée et retour Commande vitesse ventilosCommande vitesse ventilos Formation gelFormation gel
MATERIELMATERIEL
Tours refroidissementTours refroidissement
Excitation groupesExcitation groupes Tableau auxiliairesTableau auxiliaires Automate Sprecher + schuhAutomate Sprecher + schuh Protections électriques groupesProtections électriques groupes Modification cellules 18kVModification cellules 18kV
ElectriqueElectrique
Signalisation embrayage vireursSignalisation embrayage vireurs Convertisseurs et capteurs mesure Convertisseurs et capteurs mesure (vit, fréq, (vit, fréq,
U, IU, Iexc exc ...)...)
Moteur régulateur vitesse Moteur régulateur vitesse (110V)(110V) Moteurs soupapes démarrage, arrêt et Moteurs soupapes démarrage, arrêt et
arrêt rapide arrêt rapide (110V)(110V) Contacteurs et contrôle prélubrificationContacteurs et contrôle prélubrification Manomètres analogiquesManomètres analogiques
Circuits de lubrification et de prélubrificationCircuits de lubrification et de prélubrification Air compriméAir comprimé Circuits d’eau primaire et secondaireCircuits d’eau primaire et secondaire CarterCarter
Sondes température Pt100Sondes température Pt100 Circuit de lubrification et de prélubrificationCircuit de lubrification et de prélubrification Air combustion et cylindresAir combustion et cylindres Eau primaire et secondaireEau primaire et secondaire
MATERIELMATERIELA rénoverA rénover
MATERIELMATERIEL
CELLULES 18kVCELLULES 18kV EXCITATION G1EXCITATION G1
MATERIELMATERIELTOUR TOUR
REFROIDISSEMENTREFROIDISSEMENTAPAREILLAGEAPAREILLAGEMESURES G1MESURES G1
MATERIELMATERIEL
PROTECTIONSPROTECTIONSGROUPESGROUPES
DISJONCTEURDISJONCTEURAUXILIAIRESAUXILIAIRES
AUTOMATEAUTOMATE
ACTUELACTUEL
DéfenseDéfense
de toucherde toucher
FIABILITEFIABILITE
Tableau auxiliairesTableau auxiliaires Un seul automateUn seul automate Assez de logique en anciens relaisAssez de logique en anciens relais Protections électriquesProtections électriques Alimentation auxiliaires non-redondantAlimentation auxiliaires non-redondant Contrôle 110V quelques élémentsContrôle 110V quelques éléments Tout problème => blocage des groupesTout problème => blocage des groupes Installation disperseInstallation disperse Cellules 18kV secoursCellules 18kV secours Air comprimé démarrageAir comprimé démarrage
Points faibles actuelsPoints faibles actuels
FIABILITEFIABILITE
Nouveau tableau auxiliairesNouveau tableau auxiliaires 3 automate 3 automate (1 par groupe)(1 par groupe) et 2 redondants et 2 redondants
couplagecouplage Utilisation minimale relaisUtilisation minimale relais Protections électriques numériquesProtections électriques numériques Nouvelle schéma électrique auxiliairesNouvelle schéma électrique auxiliaires Contrôle 48V tous élémentsContrôle 48V tous éléments Groupes par tranches indépendantesGroupes par tranches indépendantes Centralisation Salles de relayage et Centralisation Salles de relayage et
machinesmachines
RénovationRénovation
Cellules 18kV secoursCellules 18kV secours Air comprimé Air comprimé
démarragedémarrage Pompes gasoilPompes gasoil
FutureFuture
SCHEMA ACTUELSCHEMA ACTUEL
Charges Charges 18kV18kV
SecoursSecours
AuxiliairAuxiliaires G1es G1
AlimentatiAlimentation on
EBD1*1AEBD1*1A
AuxiliairAuxiliaireses G2G2
AuxiliairAuxiliaireses G3G3
AuxiliairAuxiliaireses
communcommunss
SCHEMA FUTURESCHEMA FUTURE
Aux.Aux. G1 G1 &&
communcommunss
Aux.Aux. G2 G2 &&
communcommunss
Aux.Aux. G3 G3 & &
communcommunss
Charges Charges 18kV18kV
ESD1*1A 400V
3 modes fonctionnement:3 modes fonctionnement:AUTOAUTO: totalement automatisé: totalement automatiséMANUELMANUEL: commande totalement manuelle : commande totalement manuelle MAINTENANCEMAINTENANCE: spécifique pour la : spécifique pour la
maintenance groupes (cde. Salle de Machines)maintenance groupes (cde. Salle de Machines) Automatismes:Automatismes:
1 Automate classique1 Automate classique par groupe par groupe2 Automates «sécurité»2 Automates «sécurité» qui assure le contrôle qui assure le contrôle
des 3 groupesdes 3 groupes Salle de rélayage: Salle de rélayage: «centre» de «centre» de
commandes AUTOcommandes AUTO Local 201/R-002: Local 201/R-002: «centre» cdes. MAN et«centre» cdes. MAN et
maintenancemaintenanceTableaux auxiliaires, synchro, et commandes Tableaux auxiliaires, synchro, et commandes
maintenancemaintenance
TCR: rôle uniquement de supervision TCR: rôle uniquement de supervision
FONCTIONNALITEFONCTIONNALITE
STRUCTURESTRUCTURE
TCR EFFACECMONITORING
TCR
MONOTORING& MAINTENANCE
SALLE DEMACHINES
DIESELGROUP
Com3
G1
MONOTORING& CONTROL
SD
TEST ACT ALM PWR1 2 3 4 C T R I LI OKNGLINE ALM
1 2 3 4LINE MODE
ACPWR
ON
OFFDC
1 2 1 2 3 1 2 3 4 5
CLKMODE RATE
2.0A 2.0A
AC/DCTEST
OFF ON
SEPAM’s & Synchro
Com3
G3Com3
G2
SD
TEST ACT ALM PWR1 2 3 4 C T R I LI OKNGLINE ALM
1 2 3 4LINE MODE
ACPWR
ON
OFFDC
1 2 1 2 3 1 2 3 4 5
CLKMODE RATE
2.0A 2.0A
AC/DCTEST
OFF ON
SD
TEST ACT ALM PWR1 2 3 4 C T R I LI OKNGLINE ALM
1 2 3 4LINE MODE
ACPWR
ON
OFFDC
1 2 1 2 3 1 2 3 4 5
CLKMODE RATE
2.0A 2.0A
AC/DCTEST
OFF ON
AUTOMATESECURITE
ST-EL-OM
SALLE DERELAYAGE
201/R-002
212/1-002
Diesel Group # 1
Local hardwired command
Automated control system
TCR remote monitoring
Diesel Group # 2
Local hardwired command
Automated control system
Diesel Group # 3
Local hardwired command
Automated control system
Redundant transmission of main alarms to TCR (through ST-MA MMD*)
*Multipurpose Monitoring Device
I/O
Synchro
Software redundancy
Diesel Groups supervision &
operation
EFACEC SCADA
CERN Ethernet TCP/IP
Profibus DP Fieldbus
Technical Network
LAYOUTLAYOUT(ACTUEL)(ACTUEL)
LAYOUT LAYOUT
LAYOUT LAYOUT
Syst. excitation Syst. excitation Régulateurs P, VRégulateurs P, V Régulateurs Q Régulateurs Q SynchroSynchro Tests groupesTests groupes
ABB /ABB /AlstomAlstom
ContratContratC168C168
SEPAM +SEPAM +Prot. Dif.Prot. Dif.
ContratContratC170C170
REPARTITION TRAVAUXREPARTITION TRAVAUX
Câblage puissanceCâblage puissance Tableau aux.Tableau aux. Dépose câblesDépose câbles Mod. cellules MT Mod. cellules MT
Autom. SIEMENSAutom. SIEMENS Sondes groupes Sondes groupes Moteurs 48VMoteurs 48V Câblage contrôleCâblage contrôle CommissioningCommissioning
Protection génér.Protection génér. DifférentielleDifférentielle
REPARTITION TRAVAUXREPARTITION TRAVAUX
Excitation groupes:Excitation groupes: ABB ou AlstomABB ou Alstom Modification cellules MT:Modification cellules MT: Contrat C170Contrat C170 Automates:Automates: SIEMENS (contrat C168)SIEMENS (contrat C168) Sondes et câblage automates:Sondes et câblage automates: contrat contrat
C168C168 Protections:Protections: SEPAM Scheneider SEPAM Scheneider
(+différentielle)(+différentielle) Tableau auxiliaires:Tableau auxiliaires: Contrat C170Contrat C170 Câblage puissance:Câblage puissance: Contrat C170Contrat C170 Commissioning automatisation:Commissioning automatisation: contrat contrat
C168C168
Structure par tâchesStructure par tâches
AVANCEMENTAVANCEMENT
Excitation groupes: Excitation groupes: SIEMENS, ABB, SIEMENS, ABB, AlstomAlstom
Automates: Automates: Schneider, SIEMENS, Contrat Schneider, SIEMENS, Contrat C168C168
Protections: Protections: Scheneider, ABB, Alstom, Scheneider, ABB, Alstom, SIEMENSSIEMENS
Tableau auxiliaires: Tableau auxiliaires: Hadrelec (C170), ABBHadrelec (C170), ABB
Diésélistes Diésélistes (sondes, machinerie, pompes,...)(sondes, machinerie, pompes,...)
ST/CV ST/CV (layout et local 201/R-002)(layout et local 201/R-002)
ConsultationsConsultations
EDMSEDMS Logique fonctionnement et I/O Logique fonctionnement et I/O
automates automates Alarmes et blocagesAlarmes et blocages Définition caractéristiques Définition caractéristiques
matérielmatériel MS systèmes d’excitationMS systèmes d’excitation DO automatesDO automates Protections électriquesProtections électriques Système synchronisationSystème synchronisation
AVANCEMENTAVANCEMENT
Démarches réalisésDémarches réalisés
Montant total Montant total estiméestimé
1,1 MCHF1,1 MCHF
PREVISIONSPREVISIONS
BudgetBudget
MS, AO’s et DO’s avant fin 2003MS, AO’s et DO’s avant fin 2003 Automate, tableau, et protections en 2003Automate, tableau, et protections en 2003 Travaux a partir avril 2004Travaux a partir avril 2004
Disponibilité pendant Disponibilité pendant travaux?travaux?
1er groupe G3 ou tout 1er groupe G3 ou tout ensemble?ensemble?
PlanningPlanning
Surintensité Surintensité DifférentielleDifférentielle Max / min tensionMax / min tension Terre statorTerre stator Puissance inversePuissance inverse
Surintensité Surintensité DifférentielleDifférentielle Max / min tensionMax / min tension Terre statorTerre stator Puissance inversePuissance inverse
ProtectionsProtectionsElectriques Electriques AlternateurAlternateur
AutresAutres
ProtectionsProtections
ProtectionsProtectionsExcitationExcitation
AlternateurAlternateur
ProtectionsProtectionsMécaniquesMécaniques
GroupeGroupe
BLOCAGE GROUPEBLOCAGE GROUPE
SurvitesseSurvitesse Pression huile bassePression huile basse Surtempérature huileSurtempérature huile Démarrage trop long Démarrage trop long
Surintensité a30Surintensité a30 Buchholz transfo Buchholz transfo Rapide jeu barresRapide jeu barres AUL (TCR / Pupitre) AUL (TCR / Pupitre)
Surintensité a30Surintensité a30 Buchholz transfo Buchholz transfo Rapide jeu barresRapide jeu barres AUL (TCR / Pupitre) AUL (TCR / Pupitre)
Défaut excitationDéfaut excitation Défaut Régulateur U Défaut Régulateur U Manque U référenceManque U référence
Défaut excitationDéfaut excitation Défaut Régulateur U Défaut Régulateur U Manque U référenceManque U référence
ProtectionsProtectionsElectriques Electriques AlternateurAlternateur
AutresAutres
ProtectionsProtections
ProtectionsProtectionsExcitation Excitation AlternateurAlternateur
ProtectionsProtectionsMécaniques Mécaniques
GroupeGroupe
ProtectionsProtectionsElectriques Electriques AlternateurAlternateur
AutresAutres
ProtectionsProtections
ProtectionsProtectionsExcitationExcitation
AlternateurAlternateur
ProtectionsProtectionsMécaniquesMécaniques
GroupeGroupe
BlocageBlocage
SurvitesseSurvitesse Pression huile bassePression huile basse Surtempérature huileSurtempérature huile Démarrage trop long Démarrage trop long
CONDITIONS CONDITIONS DÉMARRAGEDÉMARRAGE
Groupready
Auxiliaires
Pompe G3air comprimé
Pompe G1/G2air comprimé
Pression air comprimé
Pompe antigel
Prelubrification
depuis pertevit. d’allumage
Vireur
Temp. Eau
Défaut pompecirculation eau
Défaut pompehuile prelubrif.
Temp. Huile
Blocage
Auxiliaires en mode AUTO
(MPL)
Pompe G3air comprimé
EN service
Pompe G1/G2air comprimé
EN service
Pression OKair comprimé
Pompe antigelEN service
PrelubrificationEN service
(MGP)
20s depuis pertevit. d’allumage
VireurHORS service
Temp. Eau > 60°C
20s après perte v. allumage
Défaut pompecirculation eau 20s après perte v. allumage
Défaut pompehuile prelubrif. 20s après perte v. allumage
Temp. Huile > 40°C
20s après perte v. allumage
Blocage
Vanne refroid.d’urgence G3
en mode AUTO
Chauffage G3EN service
Pompe G3 circulation eau
EN service
Temp. Eau G3insuffisante
Suppression conditions pompe antigel et auxiliairesSuppression conditions pompe antigel et auxiliaires Logique gérée par l’automateLogique gérée par l’automate Températures par sondes Pt100Températures par sondes Pt100 Groupe HORS service en mode entretienGroupe HORS service en mode entretien Alarme si pas de cond. démarrageAlarme si pas de cond. démarrage
CONDITIONS DCONDITIONS DÉMARRAGEÉMARRAGE
RénovationRénovation
Enclenchersynchro
VitesseVitesseallumageallumage
SEQUENCE DEMARRAGESEQUENCE DEMARRAGE
Ordre dedémarrage
Enclencherexcitation
ExcitationExcitationen serviceen service
Enclencherrég. vitesse
RégulateurRégulateuren serviceen service
TensionTensionUUgr gr > > 80% U80% Unn
FréquenceFréquence50 50 HzHz
EnclencherDisj. 18kV
Disj. Disj. 1818kVkVen serviceen service
EnclencherDisj. Auxil.
Disj. Disj. Auxil.Auxil.en serviceen service
Enclencherpompes eau
Eau prim.Eau prim.en serviceen service
Eau secon.Eau secon.en serviceen service
Enclencherventilateurs
VentilosVentilosen serviceen service
Décl. disj.excitation
22 groupes groupesen serviceen service
SEQUENCE ARRETSEQUENCE ARRET
Charge > 20%
Décl. disj.aux. / 18kV
Disj. aux.Disj. aux.ouvertouvert
Ordre d’arrêt
Disj. Disj. 1818kVkVouvertouvert
Disj. Disj. exc.exc.ouvertouvert
VitesseVitesseallumageallumage
Décl. carterpompes eau
Eau prim.Eau prim.hors servicehors service
Encl. ventil.capotage 1
Eau secon.Eau secon.hors servicehors service
Encl. ventil.capotage 2
Ventilo car.Ventilo car.hors servicehors service
Capotage 1Capotage 1hors servicehors service
GroupeGroupearrêtéarrêté
Capotage 2Capotage 2hors servicehors service
SEQUENCE ARRETSEQUENCE ARRET
Ordre démarrage/arrêt depuis relayageOrdre démarrage/arrêt depuis relayage TCR uniquement affichageTCR uniquement affichage Mode spécifique maintenance groupeMode spécifique maintenance groupe Alarme TCR mode MAN ou maintenance Alarme TCR mode MAN ou maintenance Définition dém. « trop long » et défaut dém.Définition dém. « trop long » et défaut dém.
ORDRE ARRET / DEMARRAGEORDRE ARRET / DEMARRAGE
RénovationRénovation
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