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Les techniques de sûreté de fonctionnement appliquées à la conception et l’expl

Les techniques de sûreté de fonctionnement appliquées à la conception et l’exploitation des ouvrages des réseaux de transport et de distribution p e r mettent d’obtenir la meilleure qualité de fournitu - re au meilleur coût. Les pr o- blèmes à régler sont com- plexes et la combinatoire des événements mis en jeu e s t i m p o r tante. L’outil TOPASE 1 p e r met d’automatiser la construction des modèles fia - bilistes des systèmes étudiés. Les ouvrages des réseaux de transport et de distribution sont soumis à des défauts électriques d’origines diverses ( f o u d re, déf a u t s d ’ i s o l e m e n t , défaillances de ma- tériels...). En fonction de la localisation de ces défauts et du c o m p o rtement des équipements du ré- seau (disjoncteurs, p rotections, automa- tes,...) les consé- quences peuvent ê t re très diff é- rentes : c o u p u re s longues ou brèves, c reux de tension, ... L’ i n t roduction des approches fiabilistes dans la conception du réseau per- met de constru i re des installations ou d’apporter des modifications avec un niveau de risques maîtrisé. De plus, ces méthodes constituent une aide à la décision en matière d’exploitation et de maintenance des ouvrages. Il s’agit par exemple de répondre aux questions suivantes, qui c o n c e rnent aussi bien la concep- tion, l’exploitation et la mainte- nance des réseaux : Quelle est la probabilité d'une mise hors tension d'un point de livraison d'électricité ? Comment se répartissent les durées de ces coupures ? La non-qualité de l'alimentation est-elle imputable en majorité à la conception du réseau (choix d ’ a rc h i t e c t u re) ou à des pro- blèmes d’exploitation (qualité de certains matériels, sélectivité des protections, ...). Etudes de fiabilité et alimentation de c l i e n t s industriels avec T O PA S E Reliability and power studies for industry with TOPASE tool Vi v r e en bon voisinage avec CAPELINE P rotecting the neigh - bouring enviro n m e n t with CAPELINE LA LETTRE DES APPLICATIONS INDUSTRIELLES ET TERTIAIRES DU MATÉRIEL ÉLECTRIQUE NEWS LETTER ON INDUSTRIAL AND TERTIARY SECTOR APPLICATIONS OF ELECTRICAL EQUIPMENT N° 1 - 1998 S o m m a i r e C o n t e n t s E TUDES DE FIABILITE ET ALIMENTA T I O N DE CLIENTS INDUS- TRIELS AVEC TOP A S E Rédaction : Olivier ARNAUD G roupe Alimentations 1, Avenue du Géneral de Gaulle 92141 CLAMART CEDEX Tél. : (33) 01 47 65 56 17 Fax : (33) 01 47 65 32 18 E-mail : olivier. a rn a u d @ d e r. e d f g d f . f r Poste du réseau de Tr a n s p o rt Power transmission station G G Quels matériels doit-on amélio- rer ? Quel est l’impact de leur amélioration sur la qualité d’alimentation ? Est-il possible de remédier aux problèmes en agissant sur la politique de maintenance ? Quels sont les gains obtenus par une modification d’architecture du réseau ou une modification du réglage des protections ? L’outil TOPA S E 1 facilite les études de sûreté de fonctionne- ment permettant d’apporter des éléments de réponse à ces diff é- rents problèmes, en automati- sant la construction des modèles fiabilistes des systèmes étudiés afin de perm e t t re leur réalisation dans des délais compatibles avec les prises de décision. A titre d’exemple, un site indus- triel est alimenté aujourd’hui par deux lignes 90 kV desservant un poste 90 kV à deux sommets, r é p a rtissant l’énergie sur le site grâce à une dizaine de transfor- mateurs 90 k V / H TA. Ce client envisage aujourd’hui la possibili- té d’une alimentation en 400 kV, notamment pour des raisons éco- nomiques et techniques. Trois stru c t u res d’alimentation en 400 kV ont été étudiées et comparées à la stru c t u re d’ali- mentation actuelle en 90 kV. Les indicateurs quantifiés sont les n o m b res annuels moyens de mise hors tension d’un des deux jeux de barres du poste du client et de la totalité du poste. Les principales conclusions sont les suivantes : Soit la stru c t u re de l’alimenta- tion 400 kV est une stru c t u re “en antenne”, auquel cas on augmente le risque de pert e d’un jeu de barres du poste de 20% environ, le risque de p e rte de poste demeurant à peu près identique à la stru c t u- re actuelle. Soit la stru c t u re prévoit la pré- sence d’un jeu de barres 400 k V, auquel cas on diminue très sensiblement le risque de pert e d’un jeu de barres, mais on augmente le risque de pert e totale du poste au mieux de 1 5 % . Compte tenu de ces résultats et de la sensibilité du client à la s û reté de fonctionnement, une alimentation en 400 kV ne semble pas envisageable. L’utilisation de TOPASE a ici per- mis d’éviter des investissements l o u rds pour une solution d’ali- mentation qui se serait révélée à t e rme moins fiable que la stru c- t u re actuelle. C o n t a c t : Marc LE DU T é l . : (33) 01 47 65 35 02 F a x : (33) 01 47 65 50 11 E - m a i l : mar c . l e - d u @ d e r. e d f g d f . f r The operational dependability techniques applied to the desi - gn and operation of power transmission and distribution networks enables customers to be offered a better quality of service at minimum cost. The problems to be solved are complex, and large combina - tions of events are brought into play. TOPASE 1 provides a means of automating the c o n s t ruction of re l i a b i l i t y models of the studied systems. Electrical power transmission and distribution structures are subject to electrical faults from diverse origins (lightning, insulation faults, equipment failures, etc.). The consequences can differ enor - mously depending on the location of these faults and the behaviour of the network equipment (circuit breakers, protection devices, pro - grammable controllers, etc.): long or short power cuts, voltage d rops, etc. The introduction of re l i a b i l i t y a p p roaches in the system design makes it possible to build systems or make modifications with a c o n t rolled level of risk. In addi - tion, these methods provide a decision-making aid for the ope - ration and maintenance of the s t ru c t u res. The following questions concer - ning network design, operation and maintenance, for example, must be answered : What is the probability of the cus - tomer suffering a power failure ? How are the durations of these power failures distributed ? Is the nonquality of the power supply assignable in the majority of cases to the design of the net - work (choice of arc h i t e c t u re) or to operating problems (quality of c e rtain equipment, pro t e c t i o n device selectivity, etc.). What equipment must be impro - ved ? What is the impact of its R ELIABILITY AND POWER STUDIES FOR INDUSTRY WITH TOPASE TOOL S t ru c t u re d'alimentation actuelle du poste client Existing power supply of the customer station Une des stru c t u res d'alimentation envisagée One of the examined power supply G G G G G G G i m p rovement on the quality of the power supply ? Is it possible to remedy the problems by acting on the maintenance policy ? What gains would result from a change in the network arc h i - t e c t u re or in the setting of the p rotection devices ? T O PASE 1 is a tool which facili - tates operational dependability studies and provides some ans - wers to these various pro b l e m s by automating the constru c t i o n of reliabilistic models of the stu - died systems so that they can be p roduced in lead times compa - tible with decision-making. For example, an industrial site p resently supplied by two 90-kV lines serving a 90-kV two-node station, distributing power over the site through some ten 90 k V / H VA transformers. This custo - mer is considering the possibility of changing to a 400 kV supply, mainly for uploads/Ingenierie_Lourd/ edf-la-lettre-des-applications-industrielles-et-tertiaires-du-materiel-electrique.pdf