Modélisation de réseau électrique
Papeterie
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Description :

Suite à la mise en service de l’unité de biomasse (chaudière permettant de produire toute l’énergie nécessaire au fonctionnement au site de production à partir de produits qui n’étaient jusqu’à présent pas valorisés ou conduits à l’enfouissement), des dysfonctionnements sont apparus sur différents éléments du réseau électrique de notre client. Le réseau HTA, composé de 2 sources de tension 225kV et 63kV, est soumis à des problèmes de « pollution » par les courants harmoniques importants créant des tensions harmoniques d’amplitude élevée et des résonnances non négligeables.

Modélisation complète du réseau HT-BT sur le logiciel POWER FACTORY

Ces tensions et courants harmoniques sont à l’origine :

  • D’échauffement des batteries de compensation de l’énergie réactive qui ont dues être classées hors service du bilan de l’analyse chromatographique des gaz dissous sur le transformateur principal usine.
  • De la destruction des traversées de cloison HTB sur le transformateur principal usine
  • Des défauts de variateurs électroniques de vitesse dont l’origine est indéterminée
  • L’historique et l’évolution des réseaux de distribution et des matériels d’électronique de puissance induisent à terme un point de « non-retour » en terme de qualité de la tension du réseau en tous points sur le site.
  • Généralement, les courants et tensions harmoniques qui se propagent sur les réseaux de distribution électriques HT-BT sont à l’origine de dysfonctionnements, de vieillissements prématurés des composants de l’électronique de puissance, voire de destruction de matériels.

Correction des défaillances

Les experts DV Group ont mené une analyse du réseau de distribution :
Analyse des paramètres fondamentaux du réseau de distribution HTA
– rapport de synthèse et état des lieux
– Proposition de solutions techniques adaptées aux problèmes identifiés

Décision de :

  • Répartir la compensation de l’énergie réactive entre les réseaux BT et le réseau HTA
  • Filtrer les courants harmoniques à la source sur les réseaux comportant des charges non linéaires majoritaires
  • Analyse des paramètres fondamentaux des réseaux de distribution BT
    – Rapport de synthèse et état des lieux
    – Proposition de solutions techniques adaptées aux problèmes identifiés

Audit-suivi :

A l’issue de cette restitution les experts DV Group et le client ont convenu, de réaliser des mesures des flux de puissances et harmoniques complémentaires

  • sur les réseaux de distribution électriques BT à l’origine de la génération des courants harmoniques et
  • des réseaux BT comportant les défauts de compensation de l’énergie réactive les plus conséquents.Les pertes identifiées s’élèvent entre 80 et 90K€ par an.

 

Intégration d’une co-génératrice : Modélisation

Afin d’optimiser la production de vapeur par la production d’énergie électrique, une nouvelle source d’énergie par cogénération (5.5 MVA) sera installée sur le site.
La cogénération est composée d’une machine synchrone, qui possèdent des points de fonctionnement optimisés.
L’intégration de cette machine sur le réseau de distribution électrique n’est pas anodin, les flux de puissances seront modifiés et la machine représente 1/3 environ de la puissance consommée par l’ensemble des charges, le point d’injection, la positon des batteries de compensation, les différentes configurations de couplages des artères principales d’énergie HTA, les réglages des protections de lignes ( sélectivité) les flux des courants harmoniques, les perturbations de tension sont à prendre en compte  afin de maitriser au mieux les situations à risques ( exemple découplage, événement atmosphérique, autre)

Nous modélisons le réseau HT-BT sur le logiciel POWER FACTORY avec pour objectifs :
– Définir les contraintes du point d’injection de la cogénération
– Identifier les résonances sur le réseau HTA  en présence de la machine synchrone
– Calculer avec précision le déclassement réel de la machine synchrone
– Étudier la stabilité de tension en présence de courants harmoniques
– Quantifier l’impact du démarrage sous sa forme actuelle du disperseur ; creux de tension et asymétrie des phases dans les phases transitoire de démarrage
– Estimer les couts liés aux pertes harmoniques.

Les analyses et expertises réalisées par DV GROUP ont permis de proposer des solutions techniques à une problématique multifactorielle, de hiérarchiser les actions à entreprendre pour aboutir à une fiabilité d’exploitation du réseau de distribution électrique HTA-BT.
Notre expertise permet également de posséder une maitrise des limites fonctionnelles des différentes configurations des réseaux d’énergie sur le site en lien avec des situations potentiellement à risque.