Le besoin
Le réseau de distribution de l’Arsenal de Toulon est l’un des plus grands réseaux privés de France avec plus de 150 postes de transformations.
En raison de l’obsolescence de certains organes de protections et de limitations dans le plan de protection actuel, le gestionnaire souhaitait disposer d’une assistance à maîtrise d’ouvrage en vue de remettre à niveau le plan de protection du réseau haute tension 10 kV - 50 Hz alimentant son site.
De plus, il souhaitait améliorer la compensation de l’énergie réactive du réseau afin de réduire sa facture énergétique.
La réalisation
En raison de l’ampleur du projet de mise à niveau du plan de protection du site, la prestation est découpée en 3 principales phases :
- Phase 1 : Etude de l’existant
- Phase 2 : Elaboration de solutions pour la mise à niveau du plan de protection et la compensation d’énergie réactive
- Phase 3 : Réalisation des études et spécification de travaux
Au cours de la première phase, Capsim modélise l’ensemble du réseau sous ETAP, de manière à pouvoir valider le plan de tension, calculer les écoulements de puissance ainsi que les courants de défaut permettant d’identifier les équipements sous contraintes ainsi que les problèmes de sélectivité. Les configurations d’exploitation du site sont analysées afin de retenir les plus pénalisantes pour les différents calculs normés.
L’ensemble des réglages des protections est réalisé et contrôlé sur les courbes de sélectivité.
La seconde phase s’appuie sur les conclusions de la phase 1 pour envisager diverses solutions techniques d’amélioration du plan de protection.Des critères de choix (criticité du problème, utilisation des réseaux de communication existant, évolutivité, complexité, spécificité de la solution, capacité à s’intégrer dans les cellules et postes, coût de l’investissement…) permettent de trier et sélectionner les solutions techniques. CAPSIM suggère ensuite une solution préférentielle adaptée à chaque problème.
Par ailleurs, l’étude de compensation d’énergie réactive est traitée selon le même principe :
- Synthèse des installations consommatrices de réactif de la phase 1
- Etude des solutions qui existent sur le marché
- Critères de choix
- Choix et description des solutions appliquées au réseau électrique 10 kV
En phase 3, la solution préférentielle retenue à la suite de la phase 2 est synthétisée afin de réaliser la spécification des travaux d’amélioration du plan de protection et de réduction de la consommation de réactif. Une planification des travaux de remplacement des relais de protection, ainsi que des bancs de capacités, est réalisée de manière à anticiper les phases de travaux sur site.
Le bilan
L’étude a permis d’identifier les équipements sous contraintes, de mettre à jour le carnet de réglages des protections du site et de planifier les remplacements des relais de protection en tenant compte des contraintes d’exploitations du site.
Exemple d’un problème potentiel d’étagement des protections
