ALADJI Kokou Mawuli Memoire
August 6, 2022 | Author: Anonymous | Category: N/A
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REPUBLIQUE TOGOLAISE Travail- Liberté Liberté- Patrie Patrie
MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET DE LA RECHERCHE
/LP/GE (PGDEE) - 0 07 7 /28 N° d’ordre : 2018 /LP/GE
UNIVERSITE DE LOME ( UL) ECOLE NATIONALE SUPERIEURE D’INGENIEURS (ENSI ) DEPARTEMENT DE GENIE GENIE ELECTRIQUE ELECTRIQUE (GE )
( Spécialité : Production et Gestion Durable de l’Energie Electrique)
ETUDE ET PROPOSITION PROPOSI TION D’UNE CHAINE D’ACQUISITION DE DONNEES POUR LE SUIVI DES PARAMETRES ELECTRIQUE S DU RESEAU DE DISTRIBUTION DE LA CEET
émoire de fin d’étude pour l’obtention du diplôme de la licence professionnelle en Génie Electrique.
Présenté et soutenu par : ALADJI Kokou Mawuli Mawuli Jury : Jury Président
: Professeur SALAMI Akim Adekunlé Adekunlé, Maître de Conférences des Universités,, Ingénieur Génie Electrique, enseignant chercheur à l’ENSI Universités l’ENSI.
Directeur
: Professeur KODJO Koffi Mawugno Mawugno, Maître de Conférences des Universités,, Ingénieur automaticien, enseignant chercheur à l’ENSI, Universités Chef de Département Génie Electrique de l’ENSI l’ENSI .
Codirecteur Cod irecteur : Monsieur DO Cheff Service Maintenance DO UTI U TI Kansamba Edouard Edouard, Che Eclairage Public Public à la CEET. Membre
: Monsieur APALOO BARA Komla Kpomonè Kpomonè, Ingénieur Génie Electrique, Enseignant Chercheur à l’ENSI l’ENSI. © Décembre 201 201 8
DEDICACES
DEDICACES
Mémoire de Licence Professionnelle/ENSI Professio nnelle/ENSI
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ALADJI Kokou Mawuli
DEDICACES
Tout-Pui t-Puissa ssant nt Je dédie le présent mémoire à D i eu Tou , créateur des cieux, de la terre et de toutes formes de vie, source de mon courage, de mon intelligence et de mon discernement. Je te loue de ce que je suis une de tes merveilleuses créatures, tes œuvres sont bonnes bon nes et admirables à mes yeux et mon âme le reconnait bien et n’oublie aucun de tes bienfaits ; Je dédie le présent mémoire à :
mon père AL A L A D J I K oss ssii I sido sidor e et à ma mère K OU OUGN GN I GA N A ku Am Ama avi , j’adresse un honneur mérité car l’art du tra travail vail bien fait que vous avez très tôt semé en moi commence à porter ses fruits, qui j’espère, ne tarderont pas à murir; murir;
ma tante Madame GOZUI Novigno , qui m’encourage dans ma quête du savoir. Mon amour pour elle est très profond. Que Dieu te bénisse très chère tante!; tante!;
A B A L O M ass sso ogblé gblé , qui m’encourage et m’encadre malgré son emploi mon oncle AB du temps chargé.
A L A D J I J eanne nne et mon frère AL A L A D J I A mour ma sœur AL , qui depuis mes premiers pas, veillent sur s ur mon ééducation. ducation. Leurs rrigueurs, igueurs, leurs d dévotions évotions et leurs sens d dee travail restent pour ma personne un exemple que j’essaie de suivre. A vos côtés, je me suis offert un modèle d’intégrité, d’humilité, de courage et surtout et surtout de génie;
mon frère G OZUI D zifa if a Se Serg rge e , qui est pour moi un model et qui m’as toujours motivé dans mes études par tes soutiens tant moraux qu’économiques. Ce mémoire représente l’aboutissement du soutien et des encouragements que tu m’as prodigués prodigués tout au long de ma formation. formation.
Madame AL A L A D J I
E ugé ugénie nie , pour votre soutien moral et votre contribution cont ribution à ma
réussite ; Mémoire de Licence Professionnelle/ENSI Professio nnelle/ENSI
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ALADJI Kokou Mawuli
DEDICACES
Professeur KODJ K ODJ O
K Ko offi M awugno ugno , mon papa à l’Université de Lomé pour vos
multiples soutiens, trouvez ici, l’expression de ma sincère sincè re gratitude ;
tous mes camarades de promotion sans exception, qui ont su former une famille très complice, que Dieu fasse que cette familiarité règne à jamais ;
tous mes amis qui ont joué un rôle capital pour la réussite de ce travail ;
A L A D J I . toute la famille AL
Mémoire de Licence Professionnelle/ENSI Profession nelle/ENSI
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ALADJI Kokou Mawuli
REMERCIEMENTS
REMERCIEMENTS
Mémoire de Licence Professionnelle/ENSI Professio nnelle/ENSI
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ALADJI Kokou Mawuli
REMERCIEMENTS
Remerciez le seigneur avec moi, et demandez-lui deman dez-lui de diriger mes pas tout le reste de ma vie tout en restant fidèle à mes engagements. Notre formation a été possible grâce à l’encadrement efficace et le soutien de la Direction et du corps professoral de l’ECOLE NATIONALE SUPERIEURE D’INGENIEURS. Nous ne dirons pas assez merci à cette école qui fait et qui fera de nous de bons cadres de demain.
J Je e ti ens à exp xprr i mer ma ma pr ofo fond nde e gra gr ati tud ude eà: Professeur
AJAVON Ayité Sénah Akoda , Maître de Conférences des
Universités, Ingénieur Electroénergéticien, enseignant chercheur à l’ENSI et Directeur de l’ENSI, votre encadrement et vos efforts cons consentis entis à notre formation ont été d’une considération inestimable ; Professeur SAL SA L AM I
Aki m Ad Ade ekunlé kunlé , Maître de Conférences des Universités,
Ingénieur Génie Electrique, enseignant chercheur à l’ENSI et Directeur Adjoi Adjoint nt de l’ENSI, pour votre encadrement et vos efforts consentis à notre formation ; ; Professeur KODJ K ODJ O
Koffi M Ma awugn ugno o , Maître de Conférences des Universités,
Ingénieur automaticien, enseignant chercheur à l’ENSI, Chef de Département Génie Electrique de l’ENSI et Directeur de ce mémoire, qui depuis toujours touj ours nous a prouvé que l’homme ne se forge que par le travail, l’honnêteté l’honnêtet é et sa disposition à servir, ce travail travail représente le fruit de la confiance qu’il a su me faire en acceptant ce thème, thème, qu’il me soit permis ici de lui exprimer toute ma gratitude en faisant ce travail avec moi malgré ses multiples occupations ; Professeur
Titulaire
BEDJA
Koffi-Sa
Eugène ,
Ingénieur
des
télécommunications, Professeur Titulaire des Universités et enseignant chercheur à l’ENSI, vos paroles nous ont toujours encouragés; encouragés;
Mémoire de Licence Professionnelle/ENSI Professio nnelle/ENSI
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ALADJI Kokou Mawuli
REMERCIEMENTS M M..
K A K A TS TSII M awus ussi si Pa Paul ul ,, Directeur Général de la Compagnie d’Energie
Electrique du Togo (C.E.E.T.) qui a accepté de nous accorder llee stage pour la rédaction de ce mémoire ; AG A G B OSSOU
A kp kpé é Kom Komi i , Président du conseil d’administration de la CEET,
Maître de Conférences des Universités et enseignant chercheur à l’ENSI, vos conseils nous ont toujours encouragés ; ; M M..
E SSE N OUWA D egla , Directeur de la Distribution et des Mouvements
d’Energie (D.D.M.E.) de la CEET, pour votre soutien et contribution à notre réussite ; M M.. OUR O-YOND O-Y OND OU
E ss sso owavana , Directeur Régional Maritime (D.R.M.), pour
votre générosité pour votre attention particulier porté à mon égard ;
DA B OU B Ba awa , Chef Service Exploitation, pour vos conseils ;
M M..
DOUT DOUTII K ans nsa amba , Chef Service Maintenance Eclairage Public, pour vvotre otre
encadrement malgré votre emploi du temps chargé ; M M..
AP APA A L OO BA R A K omla K pomonè , Ingénieur Génie Electrique, Enseignant
Chercheur à l’ENSI, pour vos conseils ;
tout le personnel de Direction de la Distribution et des Mouvements d’Energie de la CEET en aucune celui du Bureau Central de Conduite (B.C.C.) et de la division manœuvre, qui a mis toute sa connaissance à ma disponibilité pour la réussite de ce travail ; ;
tous mes camarades de promotion ; ;
tous ceux qui, de près ou de loin, ont contribué d’une manière ou d’une autre à la réussite de ce travail ; qu’ils trouvent ici l’expression de notre profonde gratitude.
Mémoire de Licence Professionnelle/ENSI Professio nnelle/ENSI
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ALADJI Kokou Mawuli
TABLE DES MATIERES
TABLE DES MATIERES Titres
Pages
DEDICACES ............................... .............................................. ............................. ............................. ................................ .................................... ....................... .... i REMERCIEMENTS ...................................................................................................... iv TABLE DES MATIERES ............... .................................. ................................ ............................. ............................... ............................. .............. vii TABLE DE FIGURES .................................................................................................. xii LISTE DES TABLEAUX ............................................................................................ xiv GLOSSAIRE ................................................................................................................. xv INTRODUCTION GENERALE .................................................................................... 1 ............ .......................... ........................... .......................... ........................... ........................... .......................... .......................... ........................... ....................... ......... xviii Chapitre I : GENERALITES DU RESEAU ELECTRIQUE DE LA CEET ........ .................. ..........3 I. 1 Introduction ............. ........................... ........................... ........................... ........................... .......................... .......................... ........................... .................. .... 4 I.2 Définition du réseau électrique .............. ........................... .......................... .......................... ........................... ........................... ............... ..4 I.3 Constitution d’un réseau.............. réseau........................... .......................... .......................... ........................... ........................... .......................... .............5 I.3.1 La production ............. .......................... ........................... ........................... .......................... ........................... ........................... .......................... .............6 I.3.2 Le transport de l’énergie électrique ............. ........................... ........................... .......................... ........................... .................... ......6 I.3.3 La répartition ............ ......................... ........................... ........................... .......................... .......................... ........................... ........................... ............... .. 7 I.3.4 La distribution ............ ......................... ........................... ........................... .......................... ........................... ........................... .......................... .............7 I.3.4.1 Le réseau de distribution moyenne tension HTA ............ ......................... ........................... ........................ ..........8 I.3.4.2 Le réseau de distribution basse tension ..... .................. .......................... .......................... .......................... .................... .......9 I.3.4.2.1 Les postes électriques ........... ........................ .......................... ........................... ........................... ........................... ...................... ........10 I.3.4.2.2 Les postes électriques de distribution ............ .......................... ........................... .......................... ...................... .........10 I.3.4.2.3 Les Postes électriques de transformation ........................... ........................................ ........................... ................ ..11 I.3.4.2.3.1 Les Postes de transformation HTA/BT ..................... .................................. .......................... ...................... .........11 I.3.4.2.3.2 Les postes de transformation HTA/HTA ............... ............................. ........................... ........................ ...........11 I.4 Domaines de tension ............ ......................... .......................... ........................... ........................... .......................... .......................... .................. .....12 Mémoire de Licence Professionnelle/ENSI Professio nnelle/ENSI
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ALADJI Kokou Mawuli
TABLE DES MATIERES
I.5 Sources d’approvisionnement en énergie électrique de la CEET CEET ............ .......................... ................ ..13 I.5.1 Communauté Electrique du Benin (CEB) ............ .......................... ........................... .......................... ...................... .........13 I.5.2 Contour Cont our Glo Global bal et les centrales thermiqu thermiques es d dee la CEET ............ .......................... ........................... .............13 I.6 Structure topologique des réseaux électriques ............. .......................... .......................... .......................... .................. .....14 I.6.1 Les réseaux à structure radiale ou étoile ................ .............................. ........................... .......................... .................... .......14 I.6.2 Les réseaux maillés ............. .......................... ........................... ........................... .......................... .......................... ........................... ................ ..16 I.6.3 Les réseaux à structure en boucle ............ ......................... ........................... ........................... ........................... ...................... ........16 I.7 Structure du réseau électrique de la région maritime ............ ......................... ........................... ...................... ........17 I.7.1 Les arrivées et les départs des trois grands postes de répartition répartitio n du réseau électrique .......................... ............. .......................... ........................... ........................... ........................... ........................... .......................... .......................... ........................... ................ .. 18 HTA de Lomé .................. ............................... ........................... ........................... .......................... .......................... ........................... ........................... .............18 I.7.1.1 Poste de répartition de Lomé A ............ ......................... ........................... ........................... ........................... ...................... ........18 I.7.1.2 Poste de répartition de Lomé B ... ................ ........................... ........................... .......................... ........................... .................. ....20 I.7.1.3 Poste d’éclatement à Lomé Siège ............ .......................... ........................... .......................... ........................... .................. ....22 I.8 Les équipements des réseaux électriques ..... .................. ........................... ........................... .......................... .................... .......24 I.8.1 Les matériels de puissance ................................. .............................................. ........................... ........................... ........................ ...........25 I.8.2 Les lignes électriques ............ .......................... ........................... .......................... .......................... ........................... ........................... .............25 I.8.2.1 Les lignes aériennes .............. ........................... .......................... .......................... ........................... ........................... ........................ ...........25 I.8.2.2 Les lignes électriques souterraines ..... .................. .......................... ........................... ........................... ........................ ...........25 I.8.3 Les matériels de surveillance et de cont contrôle rôle ........................ ..................................... .......................... .................... .......26 I.8.3.1 Les matériels de surveillance ............. .......................... .......................... ........................... ........................... ........................ ...........26 I.8.3.2 Le matériel de conduite ............................ .......................................... ........................... ........................... ........................... ................. ....26 I.9 Conclusion ............ ......................... ........................... ........................... ........................... ........................... .......................... ........................... .................... ......27 Chapitre II : ETAT DES LIEUX DE L’INSTALLATION L’INST ALLATION EXISTANTE EXISTANTE ................... ...................28 II.1 Introduction ............. ........................... ........................... ........................... ........................... .......................... .......................... ........................... ................ ..29 II.2 Structure de la chaine d’acquisition existante ............. .......................... .......................... .......................... .................. .....29 II.2.1 Les cellules de Lomé siège .................. ............................... .......................... ........................... ........................... ........................ ...........29 II.2.2 La chaine de mesure du courant ............ ......................... ........................... ........................... ........................... ...................... ........31 II.2.2.1 Le transformateur principal de courant (TC de mesure) ..................... .................................. .............32 II.2.2.2 Le transformateur secondaire de courant ............ ......................... .......................... .......................... .................... .......32 II.2.2.3 Ampèremètre afficheur ............ ......................... ........................... ........................... ........................... ........................... ................... ......33 II.2.3 La chaine de mesure de la tension .................................... ................................................. .......................... ...................... .........34 Mémoire de Licence Professionnelle/ENSI Professio nnelle/ENSI
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ALADJI Kokou Mawuli
TABLE DES MATIERES
II.2.3.1 Les transformateurs de tension TT ............ ......................... .......................... .......................... ........................... ................ ..34 II.2.3.2 Les voltmètres afficheurs ........... ........................ ........................... ........................... ........................... ........................... ................. ....35 II.2.4 Les câbles de liaison ............ .......................... ........................... .......................... .......................... ........................... ........................... .............35 II.3 Etude d’une chaîne d’acquisition de données ............. .......................... .......................... .......................... .................. .....36 II.3.1 Présentation ............. .......................... ........................... ........................... .......................... .......................... ........................... ........................... .............37 II.3.2 Structure d’une chaîne d’acquisition numérique .............. ........................... ........................... ...................... ........37 II.3.2.1 Les capteurs ............. .......................... ........................... ........................... ........................... ........................... .......................... ...................... .........38 II.3.2.2 Les types de capteurs et leu leurs rs spécificités ............ ......................... .......................... .......................... .................. .....39 II.3.2.3 Le capteur intelligent ............. .......................... .......................... ........................... ........................... .......................... ...................... .........42 II.3.3 Propriétés statiques d’un capteur ............. capteur .......................... ........................... ........................... ........................... .................... ......45 II.3.4 Propriétés dynamiques d’un capteur ............. capteur .......................... .......................... .......................... ........................... ................ ..45 II.4 Amplificateur de signal ........................... ........................................ .......................... ........................... ........................... ........................ ...........46 II.4.1 Filtre d’entrée ............ ......................... ........................... ........................... .......................... ........................... ........................... ........................ ...........46 II.4.2 L’échantillonneur ............. L’échantillonneur .......................... .......................... ........................... ........................... .......................... .......................... .................. .....47 II.4.3 Le convertisseur analogique numérique (CAN) ........ ..................... ........................... ........................... ............... ..47 II.4.4 La zone de stockage .................. ............................... .......................... ........................... ........................... .......................... ...................... .........48 II.4.5 Le convertisseur numérique analogique (CNA) ........ ..................... ........................... ........................... ............... ..48 II.4.6 Le filtre de sortie .............. ........................... .......................... ........................... ........................... .......................... .......................... .................. .....49 II.4.7 Amplificateur de puissance .................... ................................. ........................... ........................... ........................... ...................... ........49 II.4.8 Performances globales ............ ......................... .......................... .......................... ........................... ........................... ........................ ...........49 II.4.8.1 Fréquence de fonctionnement ............................... ............................................ .......................... ........................... .................. ....49 II.4.8.2 Résolution de la chaîne ................................ ............................................. .......................... ........................... ........................... .............49 II.4.9 Le système de contrôle.................. contrôle............................... ........................... ........................... .......................... .......................... .................. .....50 II.4.10 Système de contrôle de processus ............ .......................... ........................... .......................... ........................... .................. ....51 II.4.11 Aspects temporels et développement des systèmes de contrôle de processus .52 (Systèmes temps réel) ............ ......................... .......................... .......................... ........................... ........................... .......................... ...................... ......... 52 II.5 Conclusion ............ ......................... ........................... ........................... ........................... ........................... .......................... ........................... .................. ....52
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TABLE DES MATIERES
Chapitre III : PROPOSITION D’UNE CHAINE D’ACQUISITION DE DONNEES POUR LE S SUIVI UIVI DES C CHARGES HARGES (TENSION-COURANT) AU BCC DE LA CEET .......................... ............. .......................... ........................... ........................... ........................... ........................... .......................... .......................... ........................... ................ ..53 III.1 Introduction .............. ........................... ........................... ........................... .......................... .......................... ........................... ........................... .............54 III.2 Présentation d’une centrale de mesure ............. .......................... .......................... ........................... ........................... .............54 III.3 Etude et choix d’une centrale de mesure ............ ......................... ........................... ........................... ........................ ...........55 III.3.1 La centrale de mesure M2M de ABB ............ ......................... .......................... ........................... ........................... .............56 III.3.1.1 Présentation de M2M......................... M2M...................................... ........................... ........................... ........................... ...................... ........56 III.3.1.2 Affichage Aff ichage de la centrale de mesure M2M ................. ............................... ........................... ........................ ...........57 III.3.1.3 Les dimensions d'encombrement de M2M ............ ......................... ........................... ........................... ............... ..58 III.3.1.4 Caractéristiques techniques ............. .......................... .......................... ........................... ........................... ........................ ...........60 III.3.1.4.1 Alimentation auxiliaire ............ .......................... ........................... .......................... ........................... ........................... ............... .. 60 III.3.1.4.2 Plage de mesure ................................... ................................................ .......................... .......................... .......................... .................. .....61 III.3.1.4.3 Précisions des mesures ............ .......................... ........................... .......................... ........................... ........................... ............... ..62 III.3.1.4.4 Installation Inst allation et adaptation du réseau électrique................. électrique.............................. ........................... ................ ..62 III.3.1.4.5 Taux de distorsion harmonique ..................... ................................... ........................... .......................... .................... .......63 III.3.1.4.6 Normes réglementaires ............ .......................... ........................... .......................... ........................... ........................... ............... .. 64 III.3.1.4.7 Interface utilisateur ............ ......................... .......................... ........................... ........................... ........................... ...................... ........64 III.3.1.4.8 Interface de communication ............. .......................... ........................... ........................... ........................... .................... ......64 III.3.1.4.9 Les entrées et sorties de la centrale de mesure M2M ............ ......................... ...................... .........65 III.3.1.4.10 Compteurs horaires ................... ................................ .......................... .......................... ........................... ........................... .............66 III.3.1.4.11 Conditions ambiantes ............ .......................... ........................... .......................... ........................... ........................... ............... ..66 III.3.1.4.12 Degré de protection ............. .......................... ........................... ........................... ........................... ........................... ................. ....66 III.3.1.4.13 Schéma de connexion pour le branchement des entrées de mesure et ......67 alimentation auxiliaire ............. .......................... .......................... .......................... ........................... ........................... .......................... .................... .......67 III.3.1.4.14 L’installation de la centrale ............ ......................... ........................... ........................... ........................... .................... ......69 III.3.2 La centrale de mesure ENERIUM 150 ............ ......................... ........................... ........................... ........................ ...........69 III.3.2.1 PRESENTATION D’ENERIUM 150 ............ .......................... ........................... .......................... ...................... .........70 III.3.2.2 Affichage de llaa centrale de mesure ENERIUM E NERIUM 150 ................... ................................. .................... ......70 III.3.2.3 Les dimensions d'encombrement d’ENERIUM 150 ............ .......................... ........................... .............73 III.3.2.4 Caractéristiques techniques ............. .......................... .......................... ........................... ........................... ........................ ...........74 III.3.2.4.1 Alimentation auxiliaire ............ .......................... ........................... .......................... ........................... ........................... ............... .. 74 Mémoire de Licence Professionnelle/ENSI Professio nnelle/ENSI
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TABLE DES MATIERES
III.3.2.4.2 Plages de mesures de centrale de mesure ENE ENERIUM RIUM 150 .............. ........................... .............75 III.3.2.4.3 Précisions Précision s des mesures de la centrale ENERIUM 150 ............. .......................... .................... .......76 III.3.2.4.3 Protection des entrées U et I de ENERIUM 1 150 50 ............. .......................... ........................... ................ ..77 III.3.2.5 Schéma de raccordement préconisé p réconisé pour ENERIUM 150 ............ ......................... .................. .....77 III.3.2.6 Installation sur le Réseau électrique ........... ........................ .......................... ........................... ........................... .............81 III.3.2.7 Normes réglementaires ............. .......................... ........................... ........................... ........................... ........................... ................. .... 81 III.3.2.8 Les entrées et sorties analogiques ou numériques ............ ......................... ........................... .................. ....82 III.3.2.9 Les modes de communications de la centrale de mesure ENERIUM 150 ......83 III.3.2.9.1 Communication par RS485 ............ ......................... ........................... ........................... ........................... ...................... ........83 III.3.2.9.2 Communication par ETHERNET............ ......................... .......................... ........................... ........................... .............83 III.3.2.10 Logiciels ............. .......................... ........................... ........................... .......................... ........................... ........................... ........................ ...........84 III.3.3 La centrale de mesure SENTRON PAC4200 de SIEMENS ............ ......................... .................. .....85 III.3.3.1 Présentation de SENTRON PAC4200 .............. ........................... .......................... .......................... .................... .......85 III.3.3.2 Affichage de la centrale de mesure SENTRON PAC4200 ..... .................. ........................ ...........86 III.3.3.3 Dimension d’encombrement de SENTRON PAC4200 PAC4200 ............ ......................... ...................... ......... 87 III.3.3.4 Caractéristique technique .............. ........................... .......................... .......................... ........................... ........................... .............88 III.3.3.4.1 Alimentation auxiliaire ............ .......................... ........................... .......................... ........................... ........................... ............... .. 88 III.3.3.4.2 Plages de mesure ............. .......................... .......................... .......................... ........................... ........................... ........................ ...........89 III.3.3.4.3 Précision de mesure ............................... ............................................ .......................... ........................... ........................... ............... ..89 III.3.3.4.4 Schéma de raccordement préconisé pour SENTRON PAC4200 ...... ................. ...........90 III.4 Choix d’une centrale de mesure ............ ......................... .......................... ........................... ........................... ........................ ...........91 III.4.1 Interprétation du tableau .............. ........................... ........................... ........................... ........................... ........................... ................. ....96 III.4.2 Proposition de la centrale de mesure ................... ................................. ........................... .......................... .................... .......96 III.5 Evaluation financière du projet................ projet............................. ........................... ........................... ........................... ...................... ........97 III.5.1 Inventaire des matériels ................. ............................... ........................... .......................... ........................... ........................... ............... ..97 III.5.2 Evaluation totale des coûts ....................... ..................................... ........................... .......................... ........................... .................. ....98 III.6 Conclusion ............. ........................... ........................... ........................... ........................... .......................... .......................... ........................... ................ ..99 CONCLUSION GENERALE ............ ......................... .......................... ........................... ........................... ........................... .................... ......100
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TABLE DES MATIERES
BIBLIOGRAPHIE............ ......................... ........................... ........................... .......................... .......................... ........................... ......................... ...........102 ANNEXES ............. .......................... ........................... ........................... .......................... .......................... ........................... ........................... ...................... .........106
Mémoire de Licence Professionnelle/ENSI Professio nnelle/ENSI
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ALADJI Kokou Mawuli
TABLE DES FIGURES TABLE DE FIGURES
Titres
Pages
Figure I.1 : Schéma d’un réseau électrique. .................................................................... 5 Figure I.2 : Schéma de la structure du réseau électrique. ...................... ................................... ......................... ............ 5 Figure I.3 : Schéma illustré d’un réseau électrique montrant que l’électricité est produite, transportée et distribuée à des niveaux de tensions différents. .... 8 Figure I.4 : Schéma d’un pos poste te HTA/ HTA/BT. BT. ....................... ...................................... ............................. .............................. .................. 10 10 Figure I.5 : Image d’un poste de transformation HTA/BT du type H59 cabine. .... ......... ..... 11 Figure I.6 : Réseau à structure radiale de distribution de l’énergie électrique. électriq ue. ............ 14 Figure I.7 : Schéma d’un réseau maillé. ....................... ...................................... ................................ ................................ ................. 16 Figure I.8 : Schéma d’un réseau à structure en boucle. .................. ................................... .............................. ............. 17 Figure I.9 : Schéma électrique des arrivées et des départs du poste de répartition LOME A. ................................................................................................... 18 Figure I.10 : Schéma électrique des arrivées et des départs du poste de répartition LOME B. ................................................................................................... 20 Figure I.11: Schéma électrique des arrivées et des départs du poste d’éclatement LOME SIEGE ............ ........................... ................................ .................................. ................................ .............................. ............... 22 Figure II.1 : Image montrant les cellules des départs sur les deux RAMEs de Lomé siège. .......................................................................................................... 29 Figure II.2 : Modèle de cellules préfabriquées HTA avec toutes les différentes parties . ............................. ............. ............................... .............................. ................................ .............................. .............................. .......................... ......... 30 Figure II.3 : Image d’un transformateur abaisseur de courant 400/5A. 400/5A. ............ ........................ ............ 31 Figure II.4 : Une photo d’un transformateur abaisseur de courant 5/0-10mA. 5/0-10mA. ............ 32 Figure II.5 : Image de l’armoire de mesure du courant du BCC. ........................ ................................. ......... 33 Figure II.6 : Image d’un transformateur transformateur abaisseur de tension 20kV/100V. ................. 34 Figure II.7 : Image de l’armoire des voltmètres volt mètres afficheurs de Lomé Siège. ................ 34 Figure II.8 : Des cables de liaisons assurant l’intermédiaire entre les transformateurs et Mémoire de Licence Professionnelle/ENSI Professio nnelle/ENSI Mawuli
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ALADJI Kokou
les appareils de mesure. ............................................................................. 35 Figure II.9 : Modèle d’une chaine d’acquisiti d’acquisition on de données. .............. ............................. ......................... .......... 36 Figure II.10 : Structure d’une chaîne l’acquisition nu l’acquisition numérique. mérique. ......................... .................................... ........... 37 Figure II.11 : Structure d’une chaîne de resti restitution. tution. ...................... ....................................... ............................ .............. ... 37 Figure II.12 : Architecture A rchitecture générique d’un capt capteur eur intelligent. .......................... .................................... .......... 41 Figure II.13 : Fonctionnalités internes i nternes d’un capteur intelligent. intellig ent. ................. ................................ ................. .. 42 Figure II.14 : Courbe illustrant Rapidité/temps de réponse d’un capteur (sonde Pt100) . . ........................... ............ ................................ ................................ ............................... ............................. .............................. ......................... ........ 44 Figure II.15 : (i) signal analogique ;(ii) signal échantillonné ;(iii) signal quantifié. ... 45 Figure II.16 : Convertisseur analogique numérique. .............. ............................ ............................... ........................ ....... 46 Figure II.17 : Boucle fermée. ...................... ....................................... ................................ ............................... ............................... .................. ... 48 Figure III.1 : Une image complète de la centrale de mesure M2M. M2 M. .............. ............................. ............... 54 Figure III.2 : Une image montrant les différentes parties de la centrale de mesure M2M. ............... ............................... ............................... .............................. .............................. .............................. ........................... ............ 55 TABLE DES FIGURES Figure III.3 : Image montrant l’interface de l’afficheur. ......................... ....................................... ..................... ....... 56 Figure III.4 : Les Le s dimensions vues de droite de M2M.................. M2M................................... ................................ ............... 57 Figure III.5 : Les dimensions en vue de face de M2M. .............................. ............................................. .................. ... 57 Figure III.1 : Schéma de connexion pour triphasée + neutre avec 3 CT sans TT. ....... 65 Figure III.2 : Schéma de connexion pour triphasée sans neutre avec 3 CT.................. 66 Figure III.3 : Triphasée + neutre avec 3 CT et 3 TT. .................. ................................... ................................ ................. .. 66 Figure III.4 : Une image i mage de la centrale de mesure ENERIUM 150. ................. ............................ ........... 67 Figure III.5 : RESENTATION RESENTATION D’ENERIUM D’EN ERIUM 150 ............ ............................. ............................... .......................... ............ 68 Figure III.6 : Image donnant le titre de ll’écran ’écran affiché. .................... ................................... ............................ ............. 68 Figure III.7 : Image montrant llee menu principa principal. l. ...................... ...................................... ............................... ................... .... 69 Figure III.8 : Image montrant l’image de la partie centrale qui affiche affi che les mesures. ... 69 Figure III.9 : Image montrant les pictogrammes en partie inférieure de l’écran. ......... 70 Figure III.10 : Image des cotes dimensionnelles di mensionnelles en d’ENERIUM 150 ........................ 71 Figure III.11 : Image de la centrale de mesure ENERIUM 150 montrant les bornes de la source d’alimentation auxiliaire ; les entrées de mesures de tension et les entrées de mesures du courant. ....................... ...................................... ............................. .............. 73 Figure III.12 : Schéma de Raccordement d’ENERIUM 150 au réseau triphasé non équilibré, 4 fils, 3 TC + TT en étoile. .............. ............................. ................................ ...................... ..... 75 Figure III.13 : Schéma de Raccordement d’ENERIUM 150 au réseau triphasé équilibré, 4 fils f ils ; 1 TC + TT. ........................ ....................................... .............................. .......................... ........... 76 Figure III.14 : schéma de Raccordement d’ENERIUM 150 au réseau triphasé non non équilibré, 3 fils ; 3 TC + TT en étoil étoile. e. ................. ................................ .............................. .................. ... 77 Figure III.15 : Schéma Schéma de Raccordement d’ENERIUM 150 au réseau monophasé 2 Mémoire de Licence Professionnelle/ENSI Professio nnelle/ENSI
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fils ; 1 TC + 1 TT. ........................ ......................................... ................................ .................................. ......................... ...... 78 Figure III.16 : Schéma de liaison unifilaire de la centrale de mesure ENERIUM150 par communication RS485. ............. .............................. ................................ .............................. ...................... ....... 81 Figure III.17 : Schéma de liaison unifilaire de la centrale de mesure ENERIUM150 par communication ETHERNET. ................ ............................... ............................. ............................. .................. ... 82 Figure III.18 : Image de la centrale de mesure SENTRON PAC4200 de SIEMENS. . 83 Figure III.19 : Les différentes parties de la centrale de mesure SENTRON PAC4200. .............................. ............. ................................ .............................. ................................ ................................ ............................. ................... ..... 84 Figure III.20 : Image I mage de l’affichage du SENTRON PAC4200. ....................... ................................... ............ 85 Figure III.21 : Les dimensions de la centrale de mesure SENTRON PAC4200. ......... 85 Figure III.23 : Mesure en triphasé, trois(3) conducteurs, charge déséquilibrée, avec transformateur de tension et trois(3) transformateurs t ransformateurs de courant. ........ 89
LISTE DES TABLEAUX
LISTE DES TABLEAUX
Titres
Pages
Tableau I.1 : Les domaines de tension ......................... ........................................ ............................... ............................... .................. ... 12 Tableau II.1 : Les types de capteurs et leurs spécificités. .......................... ......................................... ................... .... 38 Tableau III.1 : Ali Alimentation mentation auxil auxiliaire. iaire. ....................................... ........................................................ ............................... ................ .. 59 Tableau III.2 : Plage de mesure. ...................... ..................................... ............................... ............................... .............................. ............... 59 Tableau III.3 : Précisio Précisions ns des mesures. ...................... ..................................... ............................... ............................... .................... ..... 60 Tableau III.4 : Installation Installati on et adaptation d du u réseau électrique. .......................... ..................................... ........... 61 Tableau III.5 : Normes réglementaires. ................. ................................ .............................. .............................. ......................... .......... 62 Tableau III.6 : Tableau renfermant les interfaces de communication de d e la centrale de mesure M2M. ........................................................................................ 63 Tableau III.7 : Les entrées et sorties de la centrale de mesure M2M. ....... ........................ ................... 63 Tableau III.8 : Condit Conditions ions ambiantes. .............................. ............................................... ................................ ............................ ............. 64 Tableau III.9 : D Degré egré de protection. ............................. ............................................ ................................ ................................ ................. .. 65 Tableau III.10 : Tableau montrant les icones de la centrale de mesure ENERIUME 150 Mémoire de Licence Professionnelle/ENSI Professio nnelle/ENSI
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avec leurs significations. ..................................................................... 70 Tableau III.11 : Montrant les détaille sur l’alimentation d’ENERIUM 150. 150 . .............. ................ 72 Tableau III.12 : Plages de mesures de centrale de mesure ENERIUM 150 ................. 72 Tableau III.13 : Les précisions de mesures de la centrale de mesure ENERIUM 150. 74 Tableau III.14 : Renfermant les informations d’ENERIUM150 sur l’installation du Réseau électrique ................................................................................ 79 Tableau III.15 : Normes réglementaires d’ENERDIS ................ ............................... .............................. ................... .... 79 Tableau III.16 : Les caractéristiques de la communication par RS485. ....................... 81 Tableau III.17 : Les caractéristiques de la communication par ETHERNET. ............. 81 Tableau III.18 : Alimentation auxiliaire auxi liaire de SENTRON PAC4200. ............................. ............................. 86 Tableau III.19 : Plage de d e mesure de SENTRON PAC 4200. 4 200. .................. ................................. ..................... ...... 87 Tableau III.20 : Précision de mesure de SENTRON PAC 4200. ................... ................................. .............. 87 Tableau III.21 : Comparaison des centrales de mesure. ........................... .......................................... .................... ..... 90 Tableau III.22 : Evaluation des coûts d’études techniques. ....................... ...................................... ................... .... 95
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GLOSSAIRE
GLOSSAIRE GLOSSAIRE
AC
:
Courant alternatif ;
BCC
:
Bureau Central de Conduite (Organe interne de la CEET) ;
BT
:
Basse Tension ;
BTA
:
Basse Tension catégorie A ;
CEB
:
Communauté Electrique du Bénin ;
CEET
:
Compagnie Energie Electrique du Togo ;
CEI
:
Commission Electrotechnique International ;
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Cos
:
Facteur de puissance ;
DC
:
Courant continu ;
HTA
:
Haute Tension catégorie A ;
HTB
:
Haute Tension catégorie B ;
Hz
:
Hertz ;
IACM
:
Interrupteur Aérien à Commande Mécanique ;
IP
:
Indice de protection ;
Kg
:
Kilogramme ; m
MALT
:
Mise à la Terre ;
N
:
Neutre ;
Ph
:
Phase ;
V
:
Volt ;
TP
:
Transformation de Puissance ;
TT
:
Transformation de Tension ; TC
:
:
Mètre ;
Transformation de courant. INTRODUCTION GENERALE
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INTRODUCTION GENERALE GENERALE
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INTRODUCTION GENERALE La maîtrise de l’énergie repose sur trois grands axes : la protection, la surveillance et le contrôle continu du réseau électrique. Pour l’exploitant, il est aussi essentiel de procéder à un contrôle de sa consommation pour un rapport coût/utilisation optimal. Pour atteindre cet objectif, il est nécessaire d’avoir une vue globale et en temps réel de tous les paramètres électriques du réseau électrique. Le Bureau de Central de Conduite (BCC) de la Compagnie Energie Electrique du Togo (CEET) a pour principal pour principal rôle l’adoption d’un schéma d’exploitation en situation normale et en situation de perturbation permettant d’assurer la desserte des clients en continu. Pour un fonctionnement efficace de ce bureau, il est nécessaire qu’il soit équipé d’un dispositif permettant de rapatrier vers le BCC automatiquement et sur place les données pour le suivi ins instantané tantané des charges du réseau électrique dans la région maritime et ces environs à l’aide d’une consignation d’état. Le BCC de par le passé disposait toute u ne chaine de transmission de données qui assurait parfaitement la collecte des données analogiques en amont des transformateurs (transformateurs courant et transformateurs de tension) dans la salle hébergeant les RAME, le traitement de ces données donn ées analogiques en données numériques affichées par les appareils de mesure (ampèremètre et voltmètre) et la restitution de ces données numériques au BCC pour le suivi instantané des éventuelles variations. Compte tenu de la sénescence du dispositif et de leurs absences sur le marché, les ampèremètres du départ HYGIENE sur la RAME1; SGGG, STADE et LOME B sur la RAME2 en plus le voltmètre SULZER2 sont hors d’usage ainsi que la fonction de transfert en temps réel des données au BCC. Face à cette insuffisance, le personnel du BCC est redevable de se déplacer (des allés et retours intempestifs) vers le local hébergeant les RAME pour le suivi temporel des charges même quand le réseau est stable c’est à dire en fonctionnement normale du réseau. Le problème devient crucial lors des pannes et des isolements isole ments où il est nécessaire de reprendre les clients par l’intermédiaire d’un bouclage réseau. Cette défaillance ne garantit pas la qualité dans les activités du BCC parce que, en électricité, beaucoup de choses peuvent se passer d’une seconde a une autre (la montée ou la descente des Mémoire de Licence Professionnelle/ENSI Professio nnelle/ENSI
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CHAPITRE I charges) et donc il est impeccable de trouver une solution plus moderne et performante possible pour la restitution fiable des données au BCC.
Chapitre I : GENERALITESDE DULA RESEAU CEET ELECTRIQUE
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CHAPITRE I I. 1 Introduction L’électricité est un phénomène physique dû aux différentes charges électriques de la matière, se manifestant par une énergie. Présente naturellement dans notre environnement, l’homme a depuis longtemps cherché à la maîtriser. C'est au cours du XIXe siècle que les propriétés de l'électricité ont commencé à être comprises. La foudre fut la première manifestation manifestation visible de l’électricité pour les humains [21]. L'électricité est une énergie souple et adaptable mais elle est difficilement stockable, alors que la consommation des clients et la coïncidence de la demande sont constamment variables. Ces exigences nécessitent la permanence du transport, la répartition et la mise à disposition de l’énergie par un réseau de distribution. Au Togo, c’est la Compagnie Energie Electrique du Togo (CEET) qui s’occupe de la distribution d’énergie ; et cette dernière dispose de deux catégories de tensions à savoir: La Haute Tension (HTA) pour les fortes puissances et les longues distances, et la Basse Tension (BT) pour les moyennes et faibles puissances et les courtes distances. La CEET exploite ces deux catégories de tensions ten sions pour distribuer en permanence de l’énergie. Etant donné que notre projet s’intègre plus dans l’amélioration d’un service de la CEET de Lomé, nous allons développer dans ce chapitre la généralité sur le l e réseau électrique de Lomé. Lomé. I.2 Définition du réseau électrique Le réseau électrique est l’ensemble des structures de production, de transport et de distribution de l’énergie. Le transport de l’énergie de son lieu de production vers les postes de distribution s’effectue par llee réseau d’énergie électr ique ique en très haute tension (HTB) avec des lignes en triphasé 225000,330 000 Volts afin d’abaisser le courant et de réduire les pertes par effet joule. Un réseau électrique bien élaboré est structuré en plusieurs niveaux assurant des fonctions spécifiques propres et caractérisées par des tensions adaptées à ces fonctions. Nous avons à la figure I.1, le schéma d’un réseau électrique. électrique.
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CHAPITRE I
Figure I.1 : Schéma d’un réseau électrique [ 11 11 ] .
I.3 Constitution d’un réseau Pour arriver chez ces clients, le réseau électrique suit une procédure dite : ProductionTransport-Répartition-Distribution. La figure I.2 est le schéma de la structure du réseau électrique. électrique.
Figure I.2: Schéma de la structure du réseau électrique. Mémoire de Licence Professionnelle/ENSI Professio nnelle/ENSI
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CHAPITRE I I.3.1 La production L'énergie électrique est une énergie secondaire qui est produite à partir d'énergies primaires contenues dans l'eau, l'uranium, le charbon, le pétrole, le vent et le soleil. soleil. Dans presque tous les cas, l'énergie primaire est transformée dans des centrales en énergie mécanique à l'aide des turbines [3]. Les turbines sont directement couplées à des alternateurs qui produisent l'énergie électrique sous forme de tensions triphasées de fréquence et d'amplitude constante. Le stockage de l’électricité étant difficile en grande quantité, la production de l’énergie électrique est directement liée à sa consommation. conso mmation.
I.3.2 Le transport de l’énergie électrique Les réseaux de transport à très haute tension HTB transportent l’énergie des centres de production vers les zones de consommation avec une tension comprise entre 150 15 0 et 800 kV [5 [5]. Au Togo on utilise 161 kV et 330 kV; en France on utilise 225 kV et 400 kV. Ces réseaux sont souvent interconnectés réalisant la mise en commun de l’ensemble des moyens de production à disposition de tous les consommateurs pour assurer une continuité de service et une reprise des parties en besoin quand il y a panne sur un départ ou dans un poste de répartition. La nécessité de transporter sous haute tension relève du souci de minimiser le courant et les pertes par effet joule de même que les sections des câbles. En effet les pertes par effet joule ont pour expression suivante : P J RI 2
(I.1)
=
où : R est la résistance de la ligne et I l’intensité nominale. La puissance électrique du réseau est :
P UI
(I.2)
=
où : U est la tension du réseau et I l’intensité nominale. Mémoire de Licence Professionnelle/ENSI Professio nnelle/ENSI
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CHAPITRE I Il en découle des deux équations (I.1) et (I.2) l’expression (I.3) :
p J
=
RP 2 2
(I.3)
U
I.3.3 La répartition Les réseaux de répartition de par leur nom, ont pour principal rôle de répartir, au niveau régional, l'énergie issue du réseau de transport avec une Haute Tension comprise entre 30 et 150 kV. Au Togo, la Haute Tension est comprise entre 33 et 63 kV et en France elle est comprise entre 63 et 90 kV. Ces réseaux sont, en grande partie, constitués de lignes aériennes, dont chacune peut transiter plus de 60 MVA sur de dess distances de quelques dizaines de kilomètres. Leur structure est, soit en boucle fermée, soit le plus souvent en boucle ouverte, mais peut aussi se terminer en antenne au niveau de certains postes de transformation [23]. La structure des réseaux de répartition est généralement de type aérien mais parfois souterrain (à proximité de sites urbains et sur des longueurs n'excédant pas quelques kilomètres). Dans ce domaine, les politiques de respect de l’environnement et de protection prot ection des sites s’opposent souvent à la construction des lignes. En conséquence, la pénétration du réseau de répartition jusque dans les zones à forte densité de population est de plus en plus pl us difficile et coûteuse [19]. Ces réseaux alimentent d'une part, les réseaux de distribution à travers des postes de transformation HTB/HTA et d'autre part, les utilisateurs industriels. I.3.4 La distribution On distingue habituellement deux niveaux de tension pour la distribution de l’énergie électrique :
les réseaux Moyenne Tension HTA sont généralement de 3 à 33 kV. Le Togo opte
pour 20 kV pour son réseau de distribution;
les réseaux Basse Tension BT, de 110 V à 600 V. Le Togo opte pour 230/400 selon le RTD (Règlement Technique de Distribution).
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CHAPITRE I Les choix des différents niveaux de tension résultent directement de l’optimisation des volumes d’ouvrage. Au regard de la fonction à assurer, les tensions les plus les plus élevées étant adaptées aux transports de quantités d’énergies importantes sur des longues distances [12]. Le schéma a la figure I.3, illustre un réseau électrique montrant que q ue l’électricité est produite, transportée et distribuée à des niveaux de tensions différentes
Figure I.3 : Schéma illustré d’un réseau électrique montrant que l’électricité est produite, transportée et distribuée à des niveaux de tensions différents [12]. [ 12].
I.3.4.1 Le réseau de distribution moyenne tension HTA Le principal principal rôle de ce réseau est d’acheminer l’électricité du réseau de répartition aux points de moyenne consommation. Ces points de consommation sont :
soit du domaine public, avec accès aux postes ;
soit
du domaine
privé, avec accès aux postes.
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CHAPITRE I Le nombre de ces abonnés ne représente qu’un faible pourcentage du nombre total des consommateurs livrés directement en BT. Ils sont essentiellement des secteurs comme les industries, hôpitaux, les bâtiments administratifs, etc...
La structure du réseau
est de type aérien ou souterrain et en ce qui concerne l’exploitation de ce réseau, elle peut être assurée manuellement ou par télé conduite à partir de centres de conduite fixes ou embarqués dans des véhicules. Mais pour tenir compte des besoins spécifiques à la conduite des réseaux de distribution HTA, ces centres de conduite sont différents de ceux utilisés sur les réseaux de transport et de répartition. La multiplicité et la dispersion géographique des points de télé conduite, la gestion de plusieurs centres de conduite simultanée, le nombre et la qualification des exploitants nécessitent des solutions adaptées : ergonomie et convivialité des postes de travail, outils d’aide à la conduite, outils de configuration des centres de conduite et gestion des différents supports de transmission utilisés. Avec un niveau de tension allant de 3 à 33 kV, ce réseau a pour caractéristiques les suivantes [11]:
neutre à la terre par une résistance ;
limitation du courant neutre à 300 A pour les réseaux aériens ;
limitation du courant neutre à 1000 A pour les réseaux souterrains ; réseaux
souterrains en boucle ouverte.
I.3.4.2 Le réseau de distribution basse tension Pour ce réseau, la finalité est d’acheminer l’électricité du réseau de distribution HTA HT A aux points de faible consommation (inférieure à 250 KVA en France) dans le domaine public avec l’accès aux abonnés BT. Il représente le dernier niveau dans une structure électrique. Ce réseau permet d’alimenter un nombre très élevé de consommateurs correspondant au domaine domestique. Sa structure de type aérien ou souterrain est souvent influencée par l’environnement. Avec un niveau de tension allant de 110 à 600V, ce réseau est le plus souvent exploité manuellement et présente les caractéristiques suivantes [11] : Mémoire de Licence Professionnelle/ENSI Professio nnelle/ENSI
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CHAPITRE I
neutre directement relié à la terre, masse mise à la terre ; réseaux de type radial, maillé et bouclé.
I.3.4.2.1 Les postes électriques Les postes électriques encore appelés postes de transformation, sont les le s nœuds du réseau électrique ; donc les points de connexion des lignes électriques. Les postes des réseaux électriques peuvent avoir 2 finalités :
l’interconnexion entre les lignes de même niveau de tension : cela permet de répartir l’énergie sur les différentes lignes issues du poste poste ;
la transformation de l’énergie : les transformateurs permettent de passer d’un niveau de tension à un autre.
Le schéma de la figure I.4, nous montre l’architecture d’un poste électrique.
Figure I.4:Schéma d’un poste HTA/BT [20]. [20].
I.3.4.2.2 Les postes électriques de distribution On trouve sur les réseaux de distribution publics ou privés, divers postes moyenne tension. Chacun joue un rôle différent en fonction du type de réseau et de son positionnement sur celui-ci. Les postes électriques se trouvent aux extrémités des lignes de distribution. Il existe deux (02) types de postes de distribution électrique à savoir les postes HTA/BT et les postes HTA/HTA.
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CHAPITRE I I.3.4.2.3 Les Postes électriques de transformation Les postes électriques électriques sont les nœuds du réseau électrique, donc les points de connexion des lignes électriques. I.3.4.2.3.1 Les Postes de transformation HTA/BT Le poste de transformation HTA/BT constitue l’interface entre le réseau de distribution HTA et BT. Il s’adapte à tous les modes d’exploitation et doit pour cela, remplir les fonctions suivantes: distribuer
une puissance et protéger les départs en BT ;
isoler le poste du réseau en cas de défaut. Nous pouvons donc les classer par rapport aux réseaux sur lesquels ils sont utilisés ainsi que par les fonctions qu’ils remplissent. Ils sont de deux (02) types à savoir les postes H61 et les postes H59. La figure I.5, représente l’image d’un poste de transformation HTA/BT du type H59 cabine.
Figure I.5: Image d’un poste de transformation HTA/BT du type H59 cabine.
I.3.4.2.3.2 Les postes de transformation HTA/HTA [3] Ces postes sont destinés à alimenter les gros clients (les usines). Ces postes sont utilisés à certains points de forte chute de tension du réseau pour ramener le niveau de tension à Mémoire de Licence Professionnelle/ENSI Professio nnelle/ENSI
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CHAPITRE I la tension nominale du réseau. Ils sont aussi utilisés dans le cas de passage d’un niveau de tension de la gamme HTA à un autre niveau de tension de la même gamme. Ils sont essentiellement réalisés en cabine.
I.4 Domaines de tension Chaque domaine d’utilisation de l’énergie électrique tel que la production, le transport, la distribution et les applications diverses nécessitent un niveau de tension donné. La norme indique le niveau de tension approprié [19]. Le tableau I.1, indique les différents domaines de tension et précise si le courant est alternatif ou continu. continu. Tableau I.1 : Les domaines de tension [19].
Valeur de la tension nominale Domaines de tension En courant Alternatif
En courant continu lisse
TBT
Un < 50 V
Un < 120 V
50 V < Un < 1000 V
120 V < Un < 1,5 kV
1kV < Un < 50 kV
1,5 kV < Un < 75 kV
Plus de distinction de BTB / BT
BTA
HTA
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CHAPITRE I HT HTB
50 kV < Un
75 kV < Un
Ce tableau présente les différents niveaux de tension. Les tensions sont présentées présentées soit en courant alternatif ou soit en courant continu. La tension nominale (Un) est toujours en volt [19]. La tension utilisée en distribution au Togo est la tension alternative avec une fréquence de 50Hz. I.5 Sources d’approvisionnement en énergie électrique de la l a CEET On en compte plusieurs sources:
Communauté Electrique du Benin (CEB); Contour Global et les centrales thermiques de la CEET.
I.5.1 Communauté Electrique du Benin (CEB) La CEB est pour le Togo et le Bénin une source commune d’approvisionnement en énergie électrique. Ces derniers ont des organismes pour la gestion de cette énergie qui sont respectivement la Compagnie d’Energie Electrique du Togo (CEET) et la Société Béninoise Bénin oise d’Energie Electrique (SBEE). La CEB alimente ces deux pays p ays sur la base d’un quota de 53% pour la SBEE et de 47% pour la CEET sur l’ensemble de son énergie disponible. Notons que la CEB tire son énergie de la Volta River Authority (VRA) du Ghana, de la Transmission Courant of Nigeria (TCN) du Nigéria et par le biais de ses propres centrales qui sont : la centrale hydroélectrique de Nangbéto et les turbines à gaz (TAG) de Lomé et de Cotonou [1].
I.5.2 Contour Global et les centrales thermiques de la CEET Contour Global et les centrales thermiques de la CEET sont des centrales de pointe qui appuient la fourniture de la CEB. Face à la pénurie d’énergie électrique à laquelle le pays est confronté, si la CEB n’arrive pas à satisfaire les besoins énergétiques énergétiq ues de la CEET ; cette dernière démarre ses propres centrales thermiques ou fait appel à Contour Mémoire de Licence Professionnelle/ENSI Professio nnelle/ENSI
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CHAPITRE I Global qui lui vend de l’énergie électrique pour pallier le déficit d’énergie afin d’éviter le délestage des clients [1]. La société Contour Global dispose d’une puissance de 100 MW sur six groupes de 16.6 MW chacun. La CEET dispose à Lomé de deux centrales dont la Centrale Lomé B qui a une puissance 10 MW sur dix groupes de 1 MW chacun eett la Centrale SULZER qui a une puissance de 14 MW sur deux groupes de 07 MW chacun. I.6 Structure topologique des réseaux électriques Dans les divers réseaux électriques, on peut retrouver de diverses configurations variante en fonction des niveaux de tension et des besoins d’utilisation tels que le couplage, la permanence d’alimentation etc. etc.
I.6.1 Les réseaux à structure radiale ou étoile Ce sont des réseaux dont le schéma unifilaire est arborescent ; chaque artère se séparant des autres à la manière des branches d’un arbre. Leur Le ur principe de fonctionnement est à une seule voie d’alimentation, autrement dit, tout point de consommation sur ces réseaux ne peut être alimenté que par un seul chemin électrique possible comme illustré à la figure I.6. [1]. Nous avons à la figure 1.6, un réseau à structure radiale de distribution de l’énergie électrique.
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CHAPITRE I
Figure I.6 : Réseau à structure radiale de distribution de l’énergie électrique [11]. [11] . Sur le schéma de la figure 1.6, nous avons les éléments suivants : poste
source HTA/BT.
disjoncteur de départ à réenclenchement automatique (De) ;
Interrupteur Aérien à Commande Manuelle (IACM 1) pour tronçon d’artère
principale ;
IACM 2 de 31,5 A pour tête de grappe ; IACM 3 de 31,5 A éventuel ;
IACM 4 de 100 A de bouclage éventuel ;
Interrupteur A Creux de Tension (IACT) ;
Ce réseau est le plus simple en terme ter me d’exploitation et de protection et le moins onéreux. Par contre, la sécurité de l’alim l’alimentation entation de la clientèle est précaire. En effet, l’isolation d’une ligne en cas d’intervention ou d’incident provoque l’arrêt de la fourniture d’électricité aux clients en aval du défaut pendant toute la durée des travaux.
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Ce
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CHAPITRE I réseau est particulièrement utilisé pour la distribution de la moyenne tension HTA en milieu rural. I.6.2 Les réseaux maillés Les réseaux maillés ont moins de pertes et sont mieux adaptés à la production décentralisée qui risque de se développer dans un avenir proche (énergie verte, éoliennes, pile à combustible, …) Les liaisons forment des de s boucles réalisant une structure semblable aux mailles d’un filet. f ilet. Cette structure généralement utilisée en transport, est présentée à la figure I.7 [1].
Figure I.7 : Schéma d’un réseau maillé [23].
I.6.3 Les réseaux à structure en boucle C’est un réseau maillé simplifié présentant un certain nombre de boucles. L’artère qui alimente les postes d’abonnés se referme sur elle-même elle-même au point de départ.
Les postes
sont raccordés au réseau en coupure d’artère d’artère : avec cette disposition, un arrêt pour travaux ou à un incident n’entraîne l’indisponibilité de la ligne qu’entre deux points de coupure voisins ; tous les autres postes restant alimentés [23]. Mémoire de Licence Professionnelle/ENSI Professio nnelle/ENSI
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La continuité ALADJI Kokou Mawuli
CHAPITRE I de la fourniture en énergie électrique est alors garantie et les chutes de tension sont réduites. Cependant, ce système demeure onéreux car les dits réseaux sont composés de plusieurs longueurs de câbles sur lesquels sont prises les dérivations [23] : C’est la structure des r éseaux éseaux de répartition. La figure I.9 illustre ce type de configuration configuratio n de réseau.
23 ]. Figure I.8 : Schéma d’un réseau à structure en boucle [ I.7 Structure du réseau électrique de la région maritime La CEET dispose de deux postes de répartition qui sont : Lomé A situé à Lomé Aflao, Lomé B situé à Lomé port et d’un poste d’éclatement qui est Lomé Siège situé à la direction générale de la CEET. Ce poste d’éclatement disposant des groupes appelés Sulzer pour la compensation d’énergie en cas de déficit déficit d’une part et pour décharger les départs d’autre part, il joue le même rôle que les postes de répartition répartiti on et permet à la CEET de faciliter les mouvements d’énergie entre les postes po stes de Lomé A et Lomé B.
Les postes de répartition Lomé A et Lomé B et le poste po ste d’éclatement Lomé siège forment un réseau bouclé permettant le report des charges en cas de panne sur un tronçon t ronçon ou dans un poste. Mémoire de Licence Professionnelle/ENSI Professio nnelle/ENSI
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CHAPITRE I I.7.1 Les arrivées et les départs des trois grands postes de répartition du réseau électrique HTA de Lomé Les arrivées et les départs ont un point commun qui est appelé RAME. Une RAME est un ensemble de départ alimenté par un même jeu de barre. I.7.1.1 Poste de répartition de Lomé A Il est composé de trois (3) RAME alimentées chacune par une arrivée venant du poste source de Lomé Aflao (CEB). Le schéma électrique unifilaire de la figure I.9, présente l’architecture du poste de répartition Lomé A.
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CHAPITRE I
RAME 1 est composée de sept (7) départs et est alimentée par l’arrivée T1 -1 qui sont : ADEWI
;
GARAGE CENTRE
CENTRAL ;
;
AVENOU
;
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CHAPITRE I ASSEMBLEE
DE DIEU ;
FOYER DES JEUNES FILLES ;
CASABLANCA.
RAME 2 est composée de cinq (5) départs et est alimentée par l’arrivée T1 -2 et T2 qui sont: CEET
2;
GAKLI
;
DOGBEAVOU SOTOTOLES
;
; TSEVIE.
RAME 3 est 3 est composée de six (6) départs et est alimentée par l’arrivée T3 qui sont : 02
FEVRIER;
CEET
1;
LOME
AB ;
N’DANIDA
;
AGOUENYIVE
;
ADIDOGOME.
I.7.1.2 Poste de répartition de Lomé B Il est composé de quatre (4) rames parmi lesquelles trois alimentent les départs. Ces trois rames sont desservies par trois arrivées (figure I.10) :
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CHAPITRE I
RAME 1 composée de quatre (4) départs et alimentée ali mentée par l’arrivée T5 qui sont :
KAGOME ;
SOTOTOLES ;
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CHAPITRE I
KPOGAN ;
KAGNIKOPE / TSA 5.
RAME 2 composée de six (6) départs et alimentée par l’arrivée T6 qui sont :
ATS/RAFFINERIE ;
ADAMAVO ;
CABLE DIRECT / TSA ;
BAGUIDA ;
TERMINAL CLINKER ;
MOYENNE ENTREPRISE.
RAME 3 3 : Elle sert de couplage entre la rame 1 et la rame 2. En cas d’indisponibilité du T5, T6 ou T7, la rame 3 permet une alimentation directe des rames 1 ou 2 par les départs (couplage) respectifs respectifs nommés
902 (couplage 3/1) et 905 (couplage 3/2) issus du
transformateur 20MVA (901) de Contour Global. RAME 4 composée de cinq (5) départs alimentée par l’arrivée T7. Les départs de la rame 4 sont :
TOGO TERMINAL ;
LCT 1 ;
LCT 2 ;
CIMTOGO ;
LOME KPOGAN. I.7.1.3 Poste d’éclatement à Lomé Siège Ce poste comprend deux RAMES qui permettent le couplage du réseau en cas de panne sur un départ. Le schéma électrique unifilaire de la l a figure I.11 présente l’architecture du poste d’éclatement Lomé siège. Mémoire de Licence Professionnelle/ENSI Professio nnelle/ENSI
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CHAPITRE I
Il est composé de deux rames à savoir : :
RAME 1 composée de six départs qui sont : : CEET
1;
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CHAPITRE I CABLE
DIRECT ;
HYGIENE
;
COOPERATIVE
;
PHARE ;
TP
1 ARRIVEE SULZER 1.
RAME 2 composée de six départs qui sont : : CEET TP
2 ; ;
2 ARRIVEE SULZER 2 ; ;
SGGG
;
STADE LOME
; DIRECTION TP ; ;
B FUTUR.
Les départs CEET1 et CEET2 sont des câbles principaux alimentant respectivement la rame 1 et la rame 2. Ces deux câbles principaux sont issus de Lomé A d’où le nom du poste d’éclatement donné au poste Lomé siège. Deux groupes Sulzer 1 et Sulzer 2 viennent renforcer respectivement la l a rame 1 et la rame 2 en situation de panne et en cas de surcharge des arrivées et des départs. CEET1 et CEET2. Voir la figure 1.4 qui montre le schéma électrique des arrivées et des départs du poste d’éclatement LOME SIEGE.
I.8 Les équipements des réseaux électriques Le réseau électrique est constitué non seulement de matériel haute tension (dit matériel de puissance), mais également de nombreuses fonctions périphériques telles que la télé conduite ou le système de protection [6].
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CHAPITRE I I.8.1 Les matériels de puissance Les lignes électriques relient les postes entre eux pour assurer le transfert d’énergie électrique. A l'intérieur d'un poste, on trouve pour chaque niveau de tension un jeu de barre qui relie les départs lignes sur les départs du secondaire du transformateur [11]. I.8.2 Les lignes électriques Les lignes électriques assurent la fonction "transport de l'énergie" sur les longues distances. Elles sont constituées de trois phases et chaque phase peut être constituée consti tuée d’un faisceau de plusieurs conducteurs (de 1 à 4) espacés de quelques centimètres afin de limiter l’effet couronne qui entraîne les pertes en lignes, différentes des pertes joule. On dispose deux (2) techniques permettent aujourd'hui d'assurer le transport d'énergie entre les centrales de production et les centres de consommation : les lignes aériennes et les lignes souterraines (ou encore les câbles souterrains) [11].
I.8.2.1 Les lignes aériennes Ce sont des lignes visibles installées le long des routes ou des voies ferrées. Elles sont composées des conducteurs fixés sur des supports s upports en bois, en béton armé a rmé ou en métal. Ces lignes offrent l’avantage d’un dépannage facile et rapide, d’un coût d’installation relativement faible et sont d’une simplicité simplic ité dans la pose. Par contre elles ont l’inconvénient de présenter une esthétique très discutable, des risques de contacts et d’avoir des frais d’entretien élevés compte tenu de la nécessité d’effectuer périodiquement des visites [23]. I.8.2.2 Les lignes électriques souterraines Les conducteurs sont isolés et sont posés dans des canalisations sous-sol. Elles servent à la distribution moyenne tension et basse tension dans les centres urbains. Elles assurent une bonne esthétique. En outre elles ne présentent aucun risque de contact et ne nécessitent aucun entretien mais, elles sont longues et difficiles à dépanner. Leurs mises en place est complexe ce qui entraine un coût coû t d’installation élevé. Les câbles souterrains sont principalement employés pour le transport et la distribution d'énergie électrique dans les zones fortement urbanisées aux bords ou à l'intérieur des Mémoire de Licence Professionnelle/ENSI Professio nnelle/ENSI
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CHAPITRE I grandes villes, parfois pour résoudre des problèmes locaux particuliers, techniques ou environnementaux [23]. Le câble souterrain en lui-même est constitué des éléments suivants :
une âme en cuivre ou aluminium, conductrice, nécessaire au transport de l’électricité ;
une isolation de haute qualité en polyéthylène capable de résister aux contraintes électriques liées à la haute tension ;
un écran servant à éliminer le champ électrique et les courants en cas de courtcircuit ;
une gaine extérieure permettant l’isolation de tout l’ensemble.
I.8.3 Les matériels de surveillance et de contrôle Ce sont les types de matériels matérie ls qui ont pour fonction de surveiller l’installation électrique et de permettre sa conduite.
I.8.3.1 Les matériels de surveillance Tout réseau électrique possède des systèmes de protection pour déconnecter le système de production en cas de défaut sur la ligne. L'objectif est de protéger les trois (03) constituants d'un réseau électrique :
les organes de production (alternateur) ;
les réseaux de transport (lignes aériennes, transformateurs, transf ormateurs, jeux de barre) ;
les réseaux de distribution (les clients). I.8.3.2 Le matériel de conduite La conduite s'effectue depuis des centres de conduite régionaux (dispatchings) ou nationaux. Ceux-ci disposent d'instruments de télé conduite (des SCADA) comprenant des dispositifs permettant : de
commander les organes de coupure (disjoncteurs, sectionneurs) ;
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CHAPITRE I de
connaître la position de ces organes ;
de
mesurer un certain nombre de grandeurs (tension, intensité, fréquence) ;
de
signaler des dysfonctionnements (alarmes). Outre les éléments ci-dessus permettant la conduite conduit e à distance, on trouve également des dispositifs locaux, pouvant réaliser de façon automatique des manœuvres destinées à sauvegarder le fonctionnement du système électrique où à rétablir le service lorsque celui-ci a été interrompu [5]. Un important réseau de télécommunications fiables et sécurisées est nécessaire pour échanger les informations entre le centre de conduite co nduite (le BCC pour le cas de la CEET) CE ET) et les postes qu’il exploite. I.9 Conclusion L’ L’énergie énergie électrique est produite de diverses manières dans des centrales de production, ensuite transitée par le réseau de transport et enfin fournie aux consommateurs d’énergie par le réseau de distribution suivant les différentes configurations. La généralité sur le réseau électrique étant faite, le chapitre 2 servira à présenter l’état des
lieux de
l’installation existante et l’étude d’une chaine d’acquisition de données.
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CHAPITRE II
Chapitre II : ETAT DES LIEUX DE L’INSTALLATION EXISTANTE
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CHAPITRE II
II.1 Introduction Comme l’indique le titre de ce chapitre, On va tout d’abord parler de tous ce qu’avait le BCC en terme de chaine d’acquisition donnée et en suite on aura à faire une description générale de la chaîne d’acquisition tout en illustrant les systèmes de contrôle contrôle « en temps réel » et les différentes caractéristiques temporelles de la chaîne d‘acquisition. II.2 Structure de la chaine d’acquisition existante Au BCC, on se trouve face à une tension de 20kV qui est disponible sur deux (2) RAME. Cette tension provient de Lomé A, Lomé B et des fois des centrales de pointes de la CEET. En aval de ces RAME de Lomé siège, est disposer par départs une cellule pour permettre des interventions sur celui celui-ci. -ci. Pour mesurer ces données (tension-courant) il est indispensable d’a baisser les valeurs valeurs de cces es dernières afin que les appareils de m mesure esure puissent traiter ces informations pour afficher les valeurs les plus approximatives possibles. De ce fait, il est nécessaire d’ d’utiliser utiliser des transformateurs aabaisseurs baisseurs de tension pour la mesure mesure de la tension et des transformateurs abaisseurs du courant pour la mesure de l’intensité. Etant donné que la mesure du courant est quasiment différente de la mesure de la tension, nous allons les présenter différemment.
II.2.1 Les cellules de Lomé siège Lomé siège dispose des cellules interrupteurs sauf celles de SULZER qui ont des disjoncteurs. Elles sont constituées d’un jeu de barre muni des interrupteurs servant d’organe de coupure et des transformateurs transfor mateurs de mesure. Lomé siège dispose des cel cellules lules répartis équitablement sur ces deux (2) RAME (RAME 1 et RAME 2). La RAME 1 comprend neuf (9) Cellules dont six (6) départs (CEET 1, T.P.1 ARRIVEE SULSER 1, HYGIENE, PHARE, COOPERATIVE, CABLE DIRECTE) DIRECTE) ainsi que la RAME 2, comprend neuf (9) Cellules dont six (6) départs (CEET 2, T.P.2 ARRIVEE SULSER, SGGG, STADE, DIRECTION TP, LOME FUTUR). Nous avons a la figure 2.1 une image des cellules des deux RAMEs de lomé l omé siege. siege.
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CHAPITRE II
Figure II.1 : Image montrant les cellules des départs sur les deux RAMEs de Lomé siège. Une cellule comprend les différents organes nécessaires au fonctionnement du poste (figure 2.2) : disjoncteur, jeu de barres, interrupteur, sectionneur de terre, transformateur de courant, transformateur de tension (ou transforma transformateur teur de potentiel). On distingue plusieurs types de cellules :
les cellules disjoncteurs débrochables dans les postes de répartition pour la protection des départs et des arrivées ;
les cellules cellules interrupteurs ou cellules réseaux disposées en coupure d’artère ou en double
dérivation sur le réseau de distribution HTA ; les cellules interrupteur associé ou combiné au fusible pour la protection des transformateurs. Pour la protection des transformateurs de puissance élevée, on utilise des cellules disjoncteur.
cellules de mesure.
Sur l’illustration de la figure II.2, nous voyons un modèle de cellules préfabriquées HTA avec toutes les différentes parties.
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CHAPITRE II
Légende : 1 -armoire armoire basse tension
6 -transformateurs transformateur s de tension
11- mécanisme mécanisme d‘embrochage
2 -disjoncteur d isjoncteur
7 -transformateurs transformateur s de courant
12- volet volet métallique côté jeu de barres
3 - porte compartiment compartiment aappareillag ppareillagee
8 -raccordement raccordement câbles
13- eu de barres
4 -mécanisme mécanisme manœuvre S.T.
9 -sectionneur sectionneur de terre
5 - panneau compartiment compartim ent câbles
10 -volet volet côté départ
Figure II.2 : Modèle de cellules préfabriquées HTA avec toutes les différentes parties [23].
II.2.2 La chaine de mesure du courant Cette chaine commence depuis la cellule d’un départ jusqu’a l’affichage des données sur les amperemetres dans la salle appropriée.Le courant du départ est deux fois abaissé avant d’attaquer l’amperemetre pour le traitement des données et l’affichage.
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CHAPITRE II
II.2.2.1 Le transformateur principal de courant (TC de mesure) Dans les réseaux tension élevée des courants de plusieurs kilo ampères transitent, la mesure de courant si élevé est difficile. Pour faciliter la mesure du courant, les transformateurs de mesure ont pour rôle de diviser la valeur du courant à mesurer par un facteur constant. Cette démarche permet également de standardiser les équipements de mesure du courant et de les isoler diélectriquement du réseau tension élevée. Le transformateur de courant principal est le type du transformateur qui abaisse directement le courant du départ. De ce fait ce transformateur est placé à l’intérieur de la cellule. Ce transformateur a pour puissance 7.5VA, rapport de transformation 400/5A, classe de précision 0.5, fréquence 50-60Hz et de facteur de sécurité 10. Le transformateur secondaire est un transformateur qui permet d’abaisser une fois de plus la tension. La figure II.3 nous présente une image d’un transformateur abaisseur de courant cou rant 200/5A.
Figure II.3 : Image d’un transformateur abaisseur de courant 400/5A. II.2.2.2 Le transformateur secondaire de courant Le transformateur secondaire est un transformateur se trouvant généralement à l’intérieur du coffret et qui permet d’abaisser une seconde fois le courant. Ce transformateur est placé au secondaire du transfoarmateur principal dans la chaine. Il a une plage de fréquence entre 50 et 60Hz et un rapport de transformation de 5/0-10mA lui permetant de transformer le courant de 5A du secondaire du transfoarmateur principal de rapport 400/5A en une valeur en miliampère de l’ordre de 0 a 10mA. Le Mémoire de Licence Professionnelle/ENSI Professio nnelle/ENSI
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CHAPITRE II
courant est ainsi abaissé pour garantir la sécurité des personnel et du matériel ( ampèremetre) qui contient des circuits intégrés ne pouvant pas fonctionner en courant fort. L'illustration de notre transformateur transfor mateur de courant est à la figure II.4 suivante.
Figure II.4 : Une photo d’un transformateur abaisseur de courant 5/0-10mA. 5/0 -10mA. II.2.2.3 Ampèremètre afficheur Un ampèremètre afficheur est un appareil de mesure de l’intensité d’un courant électrique dans un circuit. Sur et l’armoire de mesure de courant, nous avons douze(12) ampèremètres qui sont repartis équitablement sur les RAM RAME E de Lomé Siège. L’image à la figue II.5 nous montre l’armoire de mesure du courant du BCC. BCC.
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CHAPITRE II
Figure II.5 : Image de l’armoire d e mesure du courant du BCC.
II.2.3 La chaine de mesure de la tension Cette chaine commence depuis la cellule des départs CEET1 et CEET2 faisant office d’arrivée jusqu’a l’affichage des données sur les voltmetres dans la salle appropriée. La tension du départ est abaissée avant d’attaquer le voltmetre pour le traitement des données et l’affichage.
II.2.3.1 Les transformateurs de tension TT La fonction d’un transformateur de tension est de fournir au secondaire une tension proportionnelle à celle du circuit primaire(MT) sur lequel il est installé. Le primaire, monté sur le réseau MT, est soumis aux mêmes variations de tension que celui-ci. La tension primaire est abaissée suivant un rapport de transformation pour les connexions avec les ampèremètres. Les transformateurs de tension utilisés dans notre cas ont pour rapport de transformation de 20kV/100V. Nous avons à la figure II.6 une image du transformateur de tension (TT) 20kV/100V 20kV/100V
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CHAPITRE II
Figure II.6 : Image d’un transf ormateur ormateur abaisseur de tension 20kV/100V.
II.2.3.2 Les voltmètres afficheurs Un voltmètre afficheur est un appareil de mesure qui a pour rôle de mesurer la tension électrique d’un circuit et de l’afficher sur son écran. A Lomé Siège il y a quatre(4) voltmètres vol tmètres afficheurs notamment: TP1 ; TP2 ; SULZER1 et SULZER2. L’image à la figure II.7, nous montre l’armoire les voltmètres afficheurs de Lomé Siège. Siège.
Figure II.7 : Image de l’armoire des voltmètres afficheurs de Lomé Siège.
II.2.4 Les câbles de liaison Un câble électrique est un ensemble de plusieurs fils fonctionnant côte à côte ou groupés, qui est utilisé pour transporter un courant électrique. Ainsi, selon la destination dudit câble (en fonction du type d’approvisionnement qu’il doit assurer), il peut être peut être installé à l’intérieur ou à l’extérieur. Chaque câble possède des caractéristiques auxquelles on se Mémoire de Licence Professionnelle/ENSI Professio nnelle/ENSI
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CHAPITRE II
réfère. Outre le transport transport d’électricité, d’autres câbles sont destinés à véhiculer des des données, comme le multimédia, ou des signaux comme la TV. Le câble utilisé pour l’acheminement des données du transformateur (courant (courant--tension) jusqu’aux appareils de mesure sont des câbles électriques RO2V U-1000 R2V 3G1, 50 mm2. Nous avons à la figure II.8, les cables de liaisons assurant l’intermédiaire l’int ermédiaire entre les transformateurs et les appareils de mesure.
Figure II.8 : Des cables de liaisons assurant l’intermédiaire entre les transformateurs transfor mateurs et les appareils de mesure.
II.3 Etude d’une chaîne d’acquisition de données Une chaîne d'acquisition de données est l'ensemble des éléments nécessaires à la capture des données (analogiques ou numériques) à leur transmission jusqu'au récepteur et à l'utilisateur des données capturées [14]. Cet utilisateur peut vouloir utiliser ces données immédiatement ou les stocker pour les utiliser ultérieurement. Les chaînes chaî nes d’acquisition
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CHAPITRE II
de données ont pour objectif l’acheminement d’informations entre différents éléments du système.
II.3.1 Présentation La communication qui nous intéresse est de nature monodirectionnelle monodirectionnell e et se fait d’un ensemble de producteurs de données (les capteurs) vers un ensemble de consommateurs (les applications de contrôle). Ainsi, même s’il peut exister une communication bidirectionnelle au niveau du contrôle contr ôle (en particulier pour la configuration ou pour initier des demandes de communication), la communication des données suit un flux monodirectionnel des producteurs vers les consommateurs. A la figure II.9, nous avons le modèle d’une chaine d’acquisition de données [14].
Figure II.9 : Modèle d’une chaine d’acquisition de données [14].
II.3.2 Structure d’une chaîne d’acquisition numérique Une chaîne d’acquisition numérique peut se représenter selon la figure II.10. II.10.
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CHAPITRE II
Figure II.10 : Structure d’une chaîne l’acquisition numérique [14]. [14] .
Elle est souvent associée à une chaîne de restitution qui est présenté à la figure II.11.
Figure II.11 : Structure d’une chaîne de restitution [14].
II.3.2.1 Les capteurs Ce sont des composants qui permettent de prélever une grandeur physique (température, pression, vitesse, force, etc.) et de la transformer en grandeur électrique : tension, courant ou charge. Dès lors on a des capteurs qui captent le signal électrique (tension, courant) image du phénomène physique que l’on souhaite numériser. Les différents éléments qui accompagnent les capteurs
constituent les conditionneurs ou
transmetteurs. Le conditionneur est l’environnement du capteur qui lui permet de produire le signal image de la mesure [14].
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CHAPITRE II
II.3.2.2 Les types de capteurs et leurs spécificités Nous allons vous les présenter dans le tableau II.1, les capteurs selon leurs spécificités de manière à bien les différencier. Tableau II.1 : Les types de capteurs et leurs spécificités [2]. CAPTEURS
Inductif
Capacitif
SPECIFICITES
Produit dans l'axe du capteur un champ magnétique oscillant. Ce champ est généré par système constitué d'une self et d'une capacité montée en parallèle. Lorsqu'un objet métallique pénètre dans ce champ, il y a perturbation de ce champ, atténuation du champ oscillant.
Capteurs de proximité qui permettent de détecter des objets métalliques ou isolants. Lorsqu'un objet entre dans le champ de détection des électrodes sensibles du capteur, la fréquence des oscillations est modifiée en même temps que la capacité de couplage du condensateur. condensateur.
Capteur photoélectrique ou optique
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se compose d'un émetteur de lumière associé à un récepteur. La détection d'un objet se fait par coupure du faisceau lumineux lumineux
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CHAPITRE II Ce sont des capteurs à contact. Ils peuvent être équipe d'un galet, d'une tige souple, d'une bille. L'information Capteur de position donnée par ce type de capteur est de type tout ou rien et peut être électrique ou pneumatique pneumatique
Capteur ILS (Interrupteur a Lame Souple)
Un capteur ILS est un capteur de proximité composé d'une lame souple sensible à la présence d'un champ magnétique mobile. Lorsque le champ se trouve sous la lame, il ferme le contact du circuit provoquant la commutation du capteur. Ce capteur se monte directement sur un vérin et permet de détecter des positions autres que les positions extrêmes. Pour utiliser ce type de capteur, il est nécessaire d'utiliser un vérin comportant un aimant sur le piston. piston.
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CHAPITRE II Les capteurs à fuite sont des capteurs de contact. Le contact avec l'objet à détecter peut se faire soit par une tige souple, soit par une bille. Pour pouvoir fonctionner correctement, ces capteurs doivent être couplés avec un relais
Capteur a fuite
pour capteur à fuite. Le capteur est alimenté en pression par le relais. L'air peut alors s'échapper de ce capteur par un orifice prévu à cet effet. Lorsque la bille ou la lame souple est déplacée dans son logement, elle obture l'orifice d'évacuation d'air et le relais pour capteur à fuite se déclenche et émet un signal à la pression industrielle. industrielle.
pyromètre, Capteur de température
Capteur de pression
Capteur de lumière
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thermomètre,
sonde
PT100, thermocouple, thermistance...
tube de Bourdon, capsule anéroïde, piézo-électrique, corde vibrante, baromètre, hypsomètre... photodiode ou phototransistor, capteur photographique, cellule photoélectrique...
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CHAPITRE II
Capteur de lumière
débitmètre à turbine, roues ovales, plaque à orifice, tube de Pitot, débitmètre à effet vortex, débitmètre, électromagnétique, débitmètre à Venturi, débitmètre à ultrasons, débitmètre ionique, débitmètre massique
Capteur de courant
Capteur de courant à effet Hall, Shunt...
Capteur de son
microphone, hydrophone...
II.3.2.3 Le capteur intelligent Notons aussi que nous avons des capteurs appelés « capteur intelligent ». Un capteur intelligent est un capteur intégrant une interface de communication bidirectionnelle et un microcontrôleur/DSP [14] : l’interface
de communication permet de commander à distance le capteur et d’en
gérer plusieurs ; le
microcontrôleur permet de gérer les différentes mesures et de corriger les erreurs
dues à des variations de grandeurs physiques parasites; Nous avons à la figure II.12, l’illustre de l’architecture générique de capteur intelligent.
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CHAPITRE II
Figure II.12 : Architecture générique d’un capteur intelligent [2]. Cette architecture générique regroupe les composants de base qui permettent d’assurer d’assurer les fonctionnalités attendues d’un capteur intelligent (mesure, validation, configuration, communication). Ces fonctionnalités sont définies comme suites [14]: mesure
: Pour un capteur intelligent, la fonctionnalité MESURE intègre les aspects
métrologiques métro logiques et de traitement de signal dans le but d’avoir une mesure opérationnelle qui est une mesure validée directement utilisable par les différents composants du système ; validation
: La fonction validation est la fonction qui permet de valider la mesure
fonctionnelle en fonction des mesures technologiques qui caractérisent le bon fonctionnement du capteur intelligent et ceci en terme de technologie (tension Mémoire de Licence Professionnelle/ENSI Professio nnelle/ENSI
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CHAPITRE II d’alimentation, température de l’électronique, intégrité de la chaîne d’acquisition), mais aussi en terme de métrologie (la cohérence de la mesure par rapport à des modèles) ; configuration
: la fonctionnalité configuration d’un capteur intelligent (peut être
réalisée par le constructeur, l’installateur et/ou l’utilisateur) consiste en une configuration technologique (intégrer le capteur dans son environnement physique), une configuration fonctionnelle (rendre le capteur mesurant et communiquant) et une configuration opérationnelle (dédier le capteur à l’application). Les configurations fonctionnelles et opérationnelles peuvent être modifiées en cours de fonctionnement (dégradation, amélioration) ; communication
:
La
fonctionnalité
communication
assure
l’échange d’informations datées ou non entre le capteur intelligent et son environnement. Elle doit décoder et interpréter les ordres et messages qui parviennent au capteur intelligent. Elle doit également mettre en forme (datation) et transmettre les informations du capteur capteur intelligent vers l’environnement. La figure II.13 nous montre les fonctionnalités fonctionnalités internes d’un capteur intelligent.
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CHAPITRE II
Figure II.13 : Fonctionnalités internes d’un capteur intelligent [14]. [ 14]. Un capteur basique ou intelligent, doit être associé à un composant en charge des activités de mesure, configuration, validation, communication. Ce composant s’appuie sur une partie matérielle en charge des composants de type transduction et acquisition et sur une partie logicielle en charge des traitements et des communications avec l’application de contrôle [2].
II.3.3 Propriétés statiques d’un capteur Les capteurs ont plusieurs propriétés statiques, entre autre on a [22] : justesse justesse
: un capteur est juste j uste si ses valeurs ne changent pas quand quan d on les compare
à des valeurs étalon, ou à des valeurs données par d’autres capteurs normalisés ; ; sensibilité
Sc : c’est le coefficient qui lie la grandeur physique d’entrée à mesurer
à la grandeur électrique de sortie ;
= d linéarité
( entrée ) d ( sortie)
(2.1)
: un capteur est linéaire si sa sensibilité est constante. La relation entre
grandeur physique à mesurer et grandeur électrique est alors linéaire (équation d’une droite) ; fidélité
: un capteur est fidèle si ses valeurs ne changent pas au cours du temps: si
on mesure deux fois la même grandeur à deux moments différents, on doit obtenir deux fois la même valeur ; ; plage plage
de mesure : c’est la gamme des valeurs d’entrée qu’un capteur peut traiter
sans dégrader son fonctionnement.
II.3.4 Propriétés Propriétés dynamiques d’un capteur En ce qui concerne les propriétés dynamique d ynamique des capteurs, on a [2]:
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CHAPITRE II rapidité
du temps de réponse : un capteur est caractérisé par son temps de montée
tm (ou tr : rise time) à 90% ou 95% : c’est le temps au bout duquel la sorti e atteint 90% ou 95% de sa valeur finale quand la grandeur d’entrée est un échelon [14] ; La courbe à la figure II.14, illustre le phénomène de la rapidité du temps de réponse d’un capteur (sonde Pt100). Pt100).
Sortie
100% 90% 90 %
Entrée
tr Figure II.14 : Courbe illustrant Rapidité/temps de réponse d’un capteur (sonde Pt100) Pt100 ) [14]. bande
passante : c’est la plage de fréquence pour laquelle le fonctionnement du
capteur est correct. On lui applique une variation périodique de la grandeur physique d’entrée, on mesure mesure la sortie associée et on trace la sensibilité du capteur en fonction de la fréquence (sensibilité dynamique). Ceci permet de mesurer sa bande passante a -3Db [2]. II.4 Amplificateur de signal Cette étape permet d’adapter le niveau du signal issu du capteur à la chaîne globale d’acquisition.
II.4.1 Filtre d’entrée Ce filtre est communément appelé filtre anti-repliement. Son rôle est de limiter le contenu spectral du signal aux fréquences qui nous intéressent. Il transforme l'histoire d’une grandeur d'entrée (c'est-à-dire (c'est-à-dire ses valeurs successives sur une période de temps
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CHAPITRE II
Δt) en une grandeur de sortie. Ainsi il élimine les parasites. C’est un filtre passe bas que l’on caractérise par sa fréquence de coupure et son ordre [14] [14 ]. II.4.2 L’échantillonneur Son rôle est de prélever à chaque période d’échantillonnage (Te) la valeur du signal. s ignal. On l’associe de manière directe à un bloqueur. Le bloqueur va figer l’échantillon pendant le temps nécessaire à la conversion. Ainsi durant la phase de numérisation, la valeur de la tension de l’échantillon reste constante assurant une conversion aussi juste que possible. On parle d’échantillonneur bloqueur [14].
II.4.3 Le convertisseur analogique numérique (CAN) Il transforme un signal (tension ou courant) de l’échantillon l’éch antillon (analogique) en un code binaire (numérique). Cette première définition pour être complète en appelle deux autres, celles des signaux analogiques et numériques :
signal analogique : signal continu en temps et en amplitude ;
signal numérique : signal échantillonné et quantifié, discret en temps et en amplitude.
Conceptuellement, la conversion analogique-numérique peut être divisée en trois étapes: l’échantillonnage temporel, la quantification et le codage. Nous avons à la figure II.15 ci-dessous, llaa présentation successive d dee ces trois étapes pour un CAN dont la sortie du signal numérique est sur 3 bits :
( i ) )
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( iii )
( ii ) )
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CHAPITRE II
Figure II.15 : (i) signal analogique ;(ii) signal échantillonné ;;(iii) (iii) signal quantifié [2]. Un signal analogique, va(t) continu en temps et en amplitude (i) est échantillonné à une période d’échantillonnage constante T ech. On obtient alors un signal échantillonné v ech (k.Tech) discret en temps et continu en amplitude (ii). De ce dernier quantifié, on obtient alors un signal numérique v q[k] discret en temps et en amplitude (iii). La quantification est liée à la résolution du CAN (son nombre de bits) ; dans l’exemple précédent v q[k] peut prendre huit amplitudes différentes (soit 23, 3 étant le nombre de bits du CAN). La figure 2.15.iii, présente également le code numérique sur trois bits (en code binaire naturel) associé à vq[k] en fonction du temps. Les notions précédentes seront approfondies dans les parties suivantes. La figure II.16, présente le symbole d’un CAN à N bits.
b1 b2 Va [t]
Vq [K]
CAN CAN
bits b N
Figure II.16 : Convertisseur analogique numérique.
II.4.4 La zone de stockage Elle peut être un support de traitement (DSP, ordinateur), un élément de sauvegarde (RAM, Disque dur) ou encore une transmission vers un récepteur situé plus loin [2].
II.4.5 Le convertisseur numérique analogique (CNA) Il effectue l’opération inverse du CAN, il assure le passage du numérique vers l’analogique en restituant une tension proportionnelle au code numérique.
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CHAPITRE II
II.4.6 Le filtre de sortie Son rôle est de « lisser » le signal de sortie pour ne restituer que le signal utile. Il a les mêmes caractéristiques que le filtre d’entrée. II.4.7 Amplificateur de puissance L’amplificateur de puissance est la dernière étape dans la chaine. Il adapte adapte la la sortie du filtre à la charge. II.4.8 Performances globales La performance globale d’une chaine d’acquisition de données est appréciée d’une part, par p ar sa fréquence de fonctionnement et d’autre part, par la résolution de chaine. II.4.8.1 Fréquence de fonctionnement On peut définir la vitesse limite d’acquisition. Elle va dépendre du temps pris pour effectuer les opérations de : échantillonnage conversion
(Tech) ;
(Tconv) ; stockage (Tstock ))..
Ainsi la somme de ces trois temps définit le temps minimum d’acquisition et donc la fréquence maximale de fonctionnement de la chaîne : 1
Tacq = Tech + Tconv + Tstock +
(2.2) Tech+Tconv+Tstock
II.4.8.2 Résolution de la chaîne La numérisation d’un signal génèr e un code binaire sur N bits. On obtient donc une précision de numérisation de λ21N. Il faut donc que tous les éléments de la chaîne de conversion aient au moins cette précision. On leur demande en général une résolution absolue de (0.5λ21N) [14].
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CHAPITRE II
II.4.9 Le système de contrôle C’est l’ensemble des applications de contrôle ainsi que leurs supports d’exécution matériels et logiciels (microcontrôleurs, exécutif temps t emps réel, pil pilotes otes d’équipement, etc.). Les applications de contrôle peuvent obtenir des informations sur le processus via les capteurs et agir sur celui-ci celui-ci par l’intermédiaire des actionneurs. Les premiers systèmes de contrôle (production, automobile, etc.) étaient basés exclusivement sur l’être humain (l’opérateur). Ce dernier est en charge d’agir sur le système en fonction d’une sensation (observation) ou d’une perception de l’état de processus contrôlé. Avec l’arrivée des systèmes automatisés, que ce soit dans l’ind l’industrie ustrie (les systèmes de production) ou dans la vie courante (électroménager, automobile, etc etc.), .), on assiste à une réduction de l’intervention de l’opérateur qui se réduit à donner des ordres ou des consignes de haut niveau. L’automatisation du contrôle a ainsi pour but de sécuriser et d’optimiser les opérations de contrôle. Les stratégies actuelles consistent à réduire de plus en plus l’intervention l’interventi on de l’opérateur, le but étant d’améliorer la qualité tout en accroissant la sûreté de fonctionnement. Pour satisfaire ces exigences, le concepteur du système intègre, à différents niveaux hiérarchiques de système, s ystème, la boucle fermée fermée (figure 2.17). Pour assurer le contrôle, un système de contrôle échange des informations avec son environnement physique. L’échange se se fait dans les deux sens. On distingue les informations dites “ en entrée ” qui sont consommées par le système de contrôle (les Mesure et les Consignes) et les informations dites “ en sortie sortie ” qui sont produites par le système de contrôle [2]. Par la suite de l’étude, on s’intéresse aux informations “ en entrée ”. La figure figure II.17, illustre les différentes parties d’un système de control.
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CHAPITRE II
Figure II.17: Boucle fermée [14]. II.4.10 Système de contrôle de processus [14] Dans les systèmes de contr ôle ôle de processus, on a l’environnement physique physique : il comporte le processus à contrôler et l’ensemble de son environnement, soit les phénomènes physiques n’appartenant pas au processus. L’environnement physique contient une entité appelée opérateur qui est une personne ou un système extérieur fournissant des directives que le système de contrôle doit réaliser sur le processus à contrôler. On parle généralement de consignes. Pour assurer le suivi de consignes, l’état du processus à contrôler et son environnement peuvent être mesurés par un ensemble de capteurs et l’état du processus qui peut être modifié à l’aide d’actionneurs. Une information en entrée est acquise par l’intermédiaire de capteurs pour produire des mesures. Une mesure est une représentation numérique ou analogique de grandeurs physiques qui reflètent l’état de l’environnement physique. L’état de l’environnement physique peut être représenté par une ou plusieurs mesures. L’état de l’environnement physique étant variable, une mesure mesure numérique est un flot de données. Les flots d’informations naviguent dans le système de contrôle à partir des capteurs jusqu’à l’application de contrôle. L’ensemble des entités traversées par ces flots d’informations est appelé : chaîne d’acquisition des données.
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CHAPITRE II
II.4.11 Aspects temporels et développement des systèmes de contrôle de processus (Systèmes temps réel) Un système de contrôle de processus est un système réactif qui contrôle en temps réel son environnement physique. Du fait de l’évolution dynamique d ynamique du pro processus, cessus, le système de contrôle doit produire des sorties en fonction des entrées dans un u n temps contraint pour assurer un contrôle correct. Les spécificités temps réel des systèmes de contrôle de processus influent le processus de développement de ces derniers. En particulier, une évaluation des caractéristiques temporelles lors de développement est nécessaire pour assurer leur validation [2]. Ainsi, les travaux font le constat que si les caractéristiques (les lois) temporelles des flots d’informations en pr ovenance ovenance des capteurs ou à destination des actionneurs ne sont pas prises en compte lors du développement, la validation du système est incorrecte vis-à-vis vis-à- vis de propriétés temporelles qu’il doit satisfaire. En effet, le système de contrôle évolue, non seulement seule ment en fonction des valeurs des informations en entrée, mais aussi en fonction de leur qualité d’acquisition (précision, retard, etc.). Pour les systèmes de contrôle, on met l’accent sur deux propriétés temporelles importantes pour les flots en entrées qu quii sont: la loi d’arrivée et la loi de retard [2]. II.5 Conclusion Dans ce chapitre nous avons eu à faire l’état des lieux du BCC pour son installation de mesure des charges (tensions courants). Pour ce faire nous avons étudié l’installation existante depuis depuis la salle des deux (2) RAME (RAME 1 et RAME 2) jusqu’aux afficheurs. Dans le but d’enrichir l’état des lieux, nous avions ajouté une étude plus ample d’une chaine d’acquisition de donnée. donnée.
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CHAPITRE III
Chapitre III : PROPOSITION D’UNE CHAINE D’ACQUISITION DE DONNEES POUR LE SUIVI DES CHARGES (TENSIONCOURANT) AU BCC DE LA CEET
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CHAPITRE III
III.1 Introduction La gestion qualitative et le souci de garantir la continuité de l’énergie électrique conduisent les producteurs et distributeurs de cette énergie des secteurs publics et privés à surveiller l’état de leur réseau électrique. A des échelles échel les différentes, ces deux acteurs doivent faire face à des problématiques similaires pour une bonne exploitation de l’énergie. Pour rendre l'installation la plus efficace possible, il est indispensable de connaître le comportement et les consommations des charges. En plus d'optimiser l'utilisation des ressources énergétiques, cela permet de localiser et d'éliminer les gaspillages. A partir de la mesure des paramètres électriques, il est possible d'optimiser les performances et de les rendre plus efficaces. La Compagnie d’Energie Electrique du Togo (CEET) étant une société de distribution de l’énergie électrique se donne à fond dans le contrôle de l’énergie électrique et un besoin est de plus en plus grand de mesurer en tous temps la variation de l’énergie dans son installation ; ceci afin de maintenir la juste proportion entre l’énergie fournie et l’énergie consommée. Sur ceux, la CEET a le devoir de ce modernisé en termes d’équipement de mesure et de transfert des données (tension-courant) en temps réel pour un contrôle plus approximatif de son énergie. Dans ce chapitre, nous allons nous attarder sur une étude complète de trois centres de mesure capable de nous aider dans l’acquisition de données (tension-courant) (tension -courant) et à la fin, nous proposerons un de ces trois centres pour la mesure et le monitoring des données (tensioncourant) sur les départs au Bureau Central de Conduite Con duite de la CEET.
III.2 Présentation d’une centrale de mesure Une centrale de mesure est un organe électrotechnique organe électrotechnique servant servant à mesurer et à analyser un réseau électrique. Une centrale de mesure concentre les fonctions de plus d'une dizaine d'outils électriques tels que les voltmètres, ampèremètres ampèremètres,, wattmètres etc. Au cœur de la politique de Smart Grid ( politique politique qui permet à un réseau de distribution d'électricité à favoriser la circulation d'information entre les fournisseurs et les consommateurs afin d'ajuster le flux d'électricité en temps réel et permettre une gestion Mémoire de Licence Professionnelle/ENSI Professio nnelle/ENSI
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CHAPITRE III plus efficace eff icace du réseau électrique) une cent centrale rale de mesure ss'intègre 'intègre dans une politique de gestion de l'énergie. III.3 Etude et choix d’une centrale de mesure Les concepteurs d’appareils, de machines ou d’installations complexes sont souvent amenés à sélectionner des composants. Les responsables de la mise en service et de la maintenance de systèmes industriels doivent, quant à eux, choisir, installer inst aller et utiliser des appareils de mesure. Ces choix sont difficiles pour les raisons suivantes: suivantes: le
marché des appareils de mesure est vaste : les fournisseurs, les principes de
mesures utilisés, les niveaux de prix et de qualité sont nombreux ; les
fiches techniques fournissent un grand nombre de paramètres, parfois difficile
à interpréter ; il
faut souvent tenir compte des conditions particulières, notamment pour assurer
la sécurité. Pour notre étude, nous allons nous concentrer à établir le cahier des charges détaillé de trois centrales de mesure, d’interpréter d’interpré ter correctement les données communiquées par les fournisseurs, et de sélectionner la centrale de mesure adéquat qui répond à nos attentes. Pour ce faire, nous allons étendre nos recherches sur trois différents fabricants notamment : ABB
: est une entreprise helvético-suédoise dont le siège social est basé à Zurich,
en Suisse. Elle est un acteur majeur des technologies de l’énergie et de l’automation; CHAUVIN
ARNOUX-ENERDIS : est un acteur mondial de la mesure, il dispose
d’une expertise complète dans la mesure la mesure des grandeurs électriques et physiques. L’entreprise ENERDIS de nos jours, tend a changé de nom en CHAUVIN ARNOUX-ENERGY. Dans toute la gamme de produit de CHAUVIN ARNOUX-ENERGY, nous allons nous intéresser i ntéresser a la centre de mesure ENERIUM 150 ;
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CHAPITRE III SIEMENS
: est un groupe industriel français à dimension internationale, qui
fabrique et propose des produits de gestion d'électricité, des automatismes et des solutions adaptées à ces métiers. métiers.
III.3.1 La centrale de mesure M2M de ABB Avec les nouvelles centrales de mesure M2M en façade, ABB offre la solution pour la mesure et l’analyse des paramètres électriques pour tous les systèmes de distribution, basse et moyenne tension, monophasées ou triphasées, avec ou o u sans neutre. A la figure III.1, nous avons une image complète de la centrale de mesure M2M.
Figure III.1 : Une image complète de la centrale de mesure M2M.
III.3.1.1 Présentation de M2M La M2M est une centrale disposant des borniers amovibles accessibles sur trois côtés ainsi que le câblage parallèle à la porte garantissant un montage facile. Les circuits de mesure ampérométriques sont fixés avec des vis pour assurer la sécurité et une exploitation précise. Le système de fixation permet de rendre sûre et fiable l’installation l’installation de l'appareil sur la porte, pas seulement dans la phase de mise en service mais aussi Mémoire de Licence Professionnelle/ENSI Professio nnelle/ENSI
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CHAPITRE III pendant le fonctionnement normal, qu quand and l'unité est soumise à des vibrations et à des écarts de température. La centrale de mesure M2M a une fréquence de mise à jour des données 2 fois/seconde. Grâce à la fonction d'autodiagnostic, la centrale de mesure effectue une vérification constante du câblage, signalant toutes les anomalies de fonctionnements : vérification des séquences de tensions et courants, vérification de la cohérence entre le câblage et la configuration réglée, vérification de l’uniformité des signes de courant. Les différentes parties du M2M sont à la figure III.2.
Figure III.2 : Une image montrant les différentes parties de la centrale de mesure M2M.
III.3.1.2 Affichage de la centrale de mesure M2M L’afficheur de la centrale de mesure M2M est un afficheur à cristaux liquide de type alphanumérique qui permet d’afficher des chiffres, des lettres l ettres et quelques caractères spéciaux. Ce type d’afficheur est constitué d’un certain nombre de lignes, constituées
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CHAPITRE III elles-mêmes par un certain nombre de caractères (ex : 2 lignes de 16 caractères) et chaque caractère est composé d’une matrice de pointes (généralement 5 × 7). 7). L'afficheur donne des indications claires, qui aident l’utilisateur aussi bien bi en dans la phase de réglage que dans la phase de compréhension et interprétation des valeurs affichées, grâce aux deux lignes de texte défilant et à la langue qui qu i peut être réglée par l'utilisateur. La figure III.3, nous avons une image plus plu s claire montrant les qualités de l’afficheur. l ’afficheur.
Figure III.3 : Image montrant l’interface de l’afficheur.
Le fond blanc de l'afficheur facilite la lecture dans toutes les conditions d'éclairage. En outre le rétroéclairage de l'afficheur peut être modifié, avec la possibilité de régler la fonction d'économiseur d'écran, qui active l'extinction automatique du rétroéclairage après trois minutes d'inactivité de l'opérateur sur le clavier. Touches de navigation intuitives et faciles à utiliser pour la navigation des écrans et la configuration. La protection face avant est assurée par l’indice de protection IP50. La possibilité de définir un mot de passe de sécurité garantit la protection des réglages de l'intervention de personnel non autorisé. L’appareil est accompagné d’un manuel d’instructions, d’un mini CD d’installation avec la documentation technique sur l’ap pareil et les protocoles de communication.
III.3.1.3 Les dimensions d'encombrement de M2M Suivant la norme des cotations dimensionnelles, di mensionnelles, les dimensions de la centrale de mesure M2M sont en millimètre. L’aspect compact est un des éléments clé de la nouvelle n ouvelle centrale de mesure. Toutes les fonctions pour mesurer les paramètres de qualité de l'énergie en temps réel sont contenues dans seulement 96mm x 96mm x 77mm par
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CHAPITRE III rapport à une profondeur à l'intérieur du tableau de 57mm et un poids maximal de 0,400kg. Les dimensions de la centrale de mesure M2M sont en vue de droite à la figure f igure III.4 et en vue de face à la figue III.5. III.5.
Figure III.4 Les dimensions vues de droite de M2M.
96 Figure III.5 : Les dimensions en vue de face de M2M.
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CHAPITRE III La profondeur réduite à seulement 57 mm rend l’appareil idéal pour le montage en façade même en cas d’espaces réduits à l’intérieur de l’armoire. Les borniers amovibles facilitent le montage tandis que le serrage à vis des circuits de mesure ampérométriques offre sécurité et précision. La façade offre une protection IP50 et est équipée de boutons de navigation et d’un afficheur multi-langues multi-langues rétro-éclairé. Les deux lignes de texte défilant permettent même à l’utilisateur le moins expérimenté de programmer facilement l’appareil et comprendre correctement les paramètres affichés.
III.3.1.4 Caractéristiques techniques Les caractéristiques techniques de notre centrale de mesure M2M sont détaillé dans les lignes suivantes.
III.3.1.4.1 Alimentation auxiliaire Une source d'alimentation qui fournit une énergie autre qu'une puissance de sortie nécessaire au bon fonctionnement d'un dispositif est appelé source d’alimentation auxiliaire. A l'exception de certains moteurs et grandes machines industrielles, tous les circuits électroniques ou électroniques nécessitent des tensions (ou courants). Or, la grande majorité des appareils est raccordée au réseau électrique. Nous disons dans la pratique que ces appareils sont raccordés au secteur [15]. La tension du réseau électrique est dans nos régions de 230V alternatif, oscillant à une fréquence de 50 Hz. Ce qui impose aux circuits d'alimentation un système de redressement de la tension (ou du courant). Un transformateur peut être présent pour délivrer plusieurs tensions alternatives de diverses valeurs et effectuer une séparation galvanique. La séparation galvanique consiste à séparer le secteur des pièces métalliques du Châssis de l'appareil appelées Châssis ou masse de l'appareil. La séparation galvanique permet également de relier le Châssis aux connexions externes de l'appareil [15]. Dans le cas de notre centrale de mesure nous avons au tableau III.1 suivant la plage de tension, la gamme de fréquence
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CHAPITRE III ainsi que les fusibles qui per m mettent ettent la protection du circuit d’alimentation de notre centrale de mesure M2M. Tableau III.1 : Alimentation auxiliaire. Les valeurs
Plage de tension tension
De 24V à 240V AC/DC De 48V à 240V AC/DC En mode ETHERNET ou PROFILBUS
Gamme de fréquences
45Hz à 65Hz 65Hz
Fusible de protection
T 0,5 A de 24 V à 100 V T 0,25 A de 100 V à 240 V
III.3.1.4.2 Plage de mesure La plage de mesure décrit l'espace de mesure mesure dans lequel l'objet à mesurer doit se situer afin de remplir les données techniques spécifiques. s pécifiques. On appelle début de plage de mesure et fin de plage de mesure les deux zones situées aux extrêmes de cet espace. Le début de la plage de mesure pour les appareils de mesure sans contact est qualifié de Début de Plage de Mesure (DPM). Le Centre de la Plage de Mesure (CPM) correspond à la moitié de la plage de mesure tandis que q ue la Fin de la P Plage lage de Mesure (FPM) correspond à la fin de la plage de mesure (la valeur maximale à mesurer). Dans certains cas, le point zéro électrique se trouve au début de la plage de mesure, dans d'autres, au centre de la plage de mesure. Le tableau III.2, présente la plage de mesure de la centrale de mesure M2M.
Tableau III.2 : Plage de mesure de la centrale de mesure M2M. Grandeurs Plages Tension Tension
De 10V à 500V AC Ph - N. Affichage avec 0 nombres décimaux décimaux
Courant
De 50 mA à 5 A AC. Affichage avec 2 nombres décimaux décimaux De 40Hz à 500Hz.
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CHAPITRE III
Fréquence
Affichage avec 1 nombre décimal jusqu'à 99.9Hz et avec 0 nombres décimaux audelà de 100
Facteur de puissance
Affichage avec 2 nombres décimaux décimaux
III.3.1.4.3 Précisions des mesures La précision d'une mesure dépend de la précision de l'instrument utilisé. Un instrument de mesure possède toujours une incertitude mais donne quand même à l'occasion une mesure conforme à la valeur réelle. L'erreur est l'écart entre la valeur mesurée et la valeur réelle.
Tableau III.3 : Précisions des mesures. Grandeurs
Précisions
Tension Tension
± 0.5% F.S. ±1 chiffre chiffre
Courant Courant
± 0.5% F.S. ±1 chiffre
Fréquence Fréquence
40.0 Hz a 99.9 Hz : ± 0.2% ± 0, 1 100 Hz a 500 Hz : ± 0.2% ± 1
Facteur de puissance
± 1% ± 1 chiffre (de
cos Puissance active Puissance active
cos
= 0.3 Inductif à
= 0.3 Capacitif) Capacitif)
± 1% ± 0.1% F.S (de cos = 0.3 Inductif à cos = 0.3 Capacitif) Capacitif)
III.3.1.4.4 Installation et adaptation du réseau électrique L’installation et l’adaptation de la centrale de mesure M2M de ABB consiste à la mettre dans un environnement où elle sera soumise sou mise à des conditions lui permettant de fonctionner normalement comme comme l’indique le constructeur.
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CHAPITRE III
Tableau III.4 : Installation et adaptation du réseau électrique. Type de réseau Réseaux de distribution distribution
Basse et moyenne tension Insertion monophasée Triphasée avec neutre Triphasée sans neutre
Entrées ampèremétriques ampèremétriques
Toujours utiliser des TA extérieurs Primaire de 1 1 A à 10.000 A AC Secondaire 5 A et 1 A AC
Entrées voltmétriques voltmétriques
Insertion directe jusqu'à 500 V AC Insertion directe avec TV : primaire de 60 à 60.000 V AC Secondaire de 60 à 190 V AC
III.3.1.4.5 Taux de distorsion harmonique Le taux de distorsion harmonique abrégé THD (Total Harmonic Distortion) est un indicateur de la qualité du traitement du signal dans un appareil. Le taux de distorsion harmonique est une mesure de la linéarité du traitement tr aitement du signe effectuée en comparant le signal en sortie d'un appareil à un signal d'entrée parfaitement sinusoïdal. La nonlinéarité du système déforme cette sinusoïde. Le signal de sortie reste un phénomène périodique. Un signal phénomène périodique peut s'analyser en une somme de sinusoïdes de fréquences multiples de celle donnant la période, appelée fréquence fondamentale. Chacune de ces sinusoïdes est un harm harmonique onique de rang égal au quotient de sa fréquence par la fréquence fondamentale. Le taux de distorsion harmonique est le rapport des valeurs efficaces entre la fréquence fondamentale et les autres.
Le taux
de distorsion harmonique d'un système varie avec le niveau et avec la fréquence du signal d'essai. Ces paramètres de la mesure doivent être spécifiés dans les procédures et les comptes rendus. La centrale de mesure M2M mesure le taux de distorsion harmonique dans la bande jusqu'à 500 Hz Hz
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CHAPITRE III III.3.1.4.6 Normes réglementaires Le constructeur ABB de la centrale de mesure M2M a utilisé plusieurs normes pour assurer la sécurité et la qualité de son produit. Nous avons les détails de ces normes dans le tableau III.5 ci-dessous. Tableau III.5 : Normes réglementaires. Références
Caractéristiques
Entrées ampérométriques
Section 6 mm2 - Pas 6.35 mm
Entrées voltmétriques
Section 2.5 mm2 - Pas 7.62 mm
Sorties impulsives
Section 2.5 mm2 - Pas 5.08 mm
Port série RS485
Section 2.5 mm2 - Pas 5.08 mm
Sorties relais
Section 2.5 mm2 - Pas 5.08 mm
Dimensions d'encombrement
IEC 61554
Degré de protection
IEC 60529
Classe de précision
IEC 60688, IEC 61326-1, IEC 62053-21, IEC 62053-23, IEC 62053-31
Sécurité électrique
IEC 61010-1
III.3.1.4.7 Interface utilisateur Une interface utilisateur, c'est tout simplement le point de rencontre entre un utilisateur et un objet (ou une machine) ; c'est ce qui permet d'interagir avec le produit. Pour retenir, découpez le mot "Inter-face": c'est la "face" (la surface) qui fait l'intermédiaire entre vous et un produit [18].
III.3.1.4.8 Interface de communication Une interface de communication est un organe permettant des échanges de données entre un microprocesseur et un périphérique. La centrale de mesure M2M dispose de deux interfaces de communication qui sont définis dans le tableau III.6 suivant [20]. Tableau III.6 : Tableau renfermant les interfaces de communication de la centrale de mesure M2M.
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CHAPITRE III
Protocole
RS485 (M2M MODBUS, M2M ALARM, M2M 1/0) Modbus RTU
Standard électrique
RS485 avec coupleur optoélectronique
Débit en bauds
4.8; 9.6; 19.2 kbps
Bit de parité Bit d’arrêt
Pair, impair, aucun (Odd, Even, None) 1;2
Adresse
1-247
Connecteur
Borne 4broches (extrémité de 120 Ohm intégrée)
Protocole
Ethernet (M2M ETHERNET) Modbus TCP/IP
Connecteur
RJ465
Tension extérieure d'alimentation du contact
48V max (DC ou AC de crête)
Courant maximum
100 mA (DC ou AC de crête)
Durée d'impulsion
50 OFF (min) / 50 ON contact fermé
Fréquence d'impulsion
10impulsions/s (max)
III.3.1.4.9 Les entrées entrées et sorties de la centrale de mesure M2M Nous avons au tableau III.7, les caractéristiques des entrées et sorties de la centrale de mesure M2M [19]. Tableau III.7 : Les entrées et sorties de la centrale de mesure M2M. Sorties numériques programmées en tant qu'alarme Tension extérieure d'alimentation du 48V max (DC ou AC de crête) crête) contact Courant maximum
100 mA (AC ou DC de crête) crête)
Retard dans le déclenchement de l'alarme 1s - 900 s (programmable) (programmable) Hystérésis de suppression d'alarme
0 - 40 % (programmable)
Sorties analogiques (M2M I/O) Paramètres électriques configurables Portée [0 - 20 mA ou 4 - 20 mA] mA] Charge
Standard 250 Ohm, max 600 Ohm Ohm
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CHAPITRE III
Tension nominale nominale
Entrées numériques (M2M I/O) 24 V DC (absorption = 13mA) 13mA)
Tension maximale maximale
32 V DC (absorption = 22m 22mA) A)
Tension maximale pour l'état OFF OFF
8 V DC DC
Tension minimale pour l'état ON DC
III.3.1.4.10 Compteurs horaires Les compteurs horaires pour la M2M sont de deux types à savoir : compteur
régressif : il décompte la durée de fonctionnement f onctionnement de l'installation à
travers l'activation d'un seuil programmable sur le courant total. Au terme de la durée d'entretien configurée, une icône s'affiche sur l'écran ;
compteur progressif : il décompte la durée de fonctionnement l'appareil depuis son activation.
III.3.1.4.11 Conditions ambiantes Les conditions ambiantes de la centrale de mesure sont les conditions de température sous lesquelles la centrale de mesure peut fonctionnée normalement nor malement [16].
Tableau III.8 : Conditions ambiantes. Natures des actions
Conditions
Stockage
de -10°C à +60°C
Service
de -5°C à +55°C +55°C
Humidité relative relative
Max 93 % (sans condensation) à 40 °C °C
III.3.1.4.12 Degré de protection L'indice de protection (IP) est un standard international de la commission électrotechnique internationale relatif à l'étanchéité paru pour la première fois en 1989. Cet indice classe le niveau de protection qu'offre un matériel aux intrusions de corps
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CHAPITRE III solides et liquides. Le format de l'indice, donné par la norme CEI 60529, est IP 69 où les caractères 6 et 9 sont deux chiffres ou lettres ayant chacun une signification propre. L'indice de protection s'énonce en distinguant clairement les deux chiffres ou lettres qui suivent le préfixe IP. Par exemple, pour un indice de protection IP50, on prononcera IP cinq-zéro, et non pas IP sécante-zéro [17]. Tableau III.9 : Degré de protection. 1er chiffre Indices
(dizaine) 2e
chiffre
Protection contre les
Protection contre
solides
l'intrusion d'eau
(unité)
Façade
IP50
Protégé contre les Aucune protection. poussières et autres résidus microscopiques
Vers les bornes
IP25
Protégé contre les corps Protégé contre les jets d'eau solides supérieurs à 12 de toutes directions à la mm lance (buse de 6,3 mm, distance 2,5 à 3 m, débit 12,5 l/min ±5 %)
III.3.1.4.13 Schéma de connexion pour le branchement des entrées de mesure et alimentation auxiliaire Schéma de connexion représente plus clairement le circuit de câblage montrant les références des bornes de connexion de la centrale de mesure et la configuration du réseau électrique dont on veut mesurer les valeurs (tension-courant) [17].
schéma de connexion triphasée + neutre avec trois (3) Transformateurs de courant (CT) ;
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CHAPITRE III
V AC/DC
CHARGE
Figure III.1 : Schéma de connexion pour triphasée + neutre avec 3 CT sans TT.
schéma de connexion triphasée sans neutre avec trois(3) TC
V AC/DC
CHARGE
Figure III.2 : Schéma de connexion pour triphasée sans neutre avec 3 CT.
schéma de connexion triphasée + neutre avec trois (3) TC et trois (3) Transformateurs de Tension (TT) ;
Figure III.3 : Triphasée + neutre avec 3 CT et 3 TT.
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CHAPITRE III III.3.1.4.14 L’installation de la centrale L’installation de la centrale de mesure M2M se complète avec :
des Transformateurs de Courant (CT) et Transformateurs de Tension (TT) pour
transmettre les signaux de mesure à l’appareil ;
des fusibles E9F et porte-fusibles porte-fusibles E90 pour la protection de l’alimentation auxiliaire
et des entrées de tension ;
des chargeurs CP-D CP-D pour l’alimentation auxiliaire en courant continu à 24V CC.
Des transformateurs TS-C, TM-S et TM-C TM- C pour l’alimentation auxiliaire en courant alternatif.
III.3.2 La centrale de mesure ENERIUM 150 ENERIUM 150 est une centrale de mesure fabriquée par ENERDIS qui est un acteur mondial de la mesure disposant d’une expertise complète dans la mesure des grandeurs électriques et physiques.
Figure III.4 : Une image de la centrale de mesure ENERIUM 150.
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CHAPITRE III III.3.2.1 PRESENTATION D’ENERIUM 150 La centrale de mesure ENERIUM 150 élabore plus de 50 grandeurs du réseau (U, V, I, P, Q, S, énergie active, énergie réactive et apparente, etc.). Les informations recueillies sont disponibles sur la face avant de l’appareil en 5 langues, par l’intermédiaire d’un afficheur LCD rétroéclairé blanc, ainsi que sur une sortie numérique de type RS485 au protocole ModBus/RTU ou Ethernet au protocole Modbus/TCP, tandis qu’une ou plusieurs sorties optionnelles délivrent des impulsions de comptage ou gèrent des sorties analogiques. Sa programmation localement ou à distance, di stance, permet une adaptation précise de l’appareil à son environnement. La centrale de mesure se décline en deux modèles dénommés ENERIUM 50 et ENERIUM 150. Nous avons à la figure III.10 suivante, une image commentée de centrale de mesure ENERIUM 150
Figure III.5 : RESENTATION D’ENERIUM 150
III.3.2.2 Affichage de la centrale de mesure ENERIUM 150 L’écran d’affichage de mesure ENERIUM 150 affiche L’ensemble des des grandeurs mesurées et calculées. Cet écran LCD de type positif, transmissif, est un module d'affichage graphique (128 lignes, 160 pixels), rétro-éclairé par des leds blanches. Le rétro-éclairage rétroéclairage s’active par l’appui sur l’une des deux touches et se désact ive si aucune
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CHAPITRE III action sur les touches n’est détectée au bout de 3 minutes. Il y a possibilité de protéger les paramètres par un mot de passe. Le contraste est ajustable localement via la communication locale ou distante. Le menu principal se présente comme suit : la
partie supérieure donne le titre de l’écran affiché ;
Figure III.6 : Image donnant le titre de l’écran affiché. menu principal ;
Figure III.7 : Image montrant le menu principal. Cet écran LCD permet aussi : la
visualisation de nombreuses grandeurs électriques mesurées et calculées ; la
visualisation et la modification du paramétrage ; la
partie centrale donne une indication sur la valeur des grandeurs affichées avec
l’unité correspondante ;
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CHAPITRE III
Valeurs
Grandeurs Grandeu rs
Unités
Figure III.8 : Image montrant l’image de la partie centrale qui affiche les mesures. la
partie inférieure donne alors l’état des différents pictogrammes.
Figure III.9 : Image montrant les pictogrammes en partie inférieure de l’écran.
La centrale de mesure ENERIUM 150 a plusieurs icones pour faciliter la manipulation. Le tableau III.3 suivant, nous montre les icones de la centrale de mesure avec leurs significations correspondantes. Tableau III.10 : Tableau montrant les significations des pictogrammes de la centrale de mesure ENERIUME150 avec leurs significations. pictogrammes pictogrammes Signification Pictogramme clignotant, indique qu’au moins une alarme globale est active
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CHAPITRE III Pictogramme allumée fixe, indique une erreur d’ordre de phase pour les entrées tensions Pictogramme clignotant, indique qu’une communication est en cours sur les interfaces locale ou distante Pictogramme fixe, indique que le mode de défilement automatique des écrans est actif
Pictogramme fixe, indique que le réseau est capacitif
Pictogramme fixe, indique que le réseau est inductif
Pictogramme fixe, indique que le réseau est générateur Mesures (tension ; courant etc...) Energies Harmoniques Alarmes Ecrans personnalisés Diagramme de fresnel et jauge Services : Services : Information Information produit, compteur horaire (Date / Heure) H eure)
III.3.2.3 Les dimensions d'encombrement d’ENERIUM 150 L’un des multiples atouts d’ENERIUM 150 est sa dimension. Les fonctions pour mesurer et suivre les paramètres électriques en temps réel sont contenues cont enues dans seulement 96mm x 111mm x 74mm par rapport à une profondeur à l'intérieur du tableau de 55mm
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CHAPITRE III et un poids maximal inferieur a 0,600kg. Nous présentons à la figure III.10, une image montrant les cotes dimensionnelles de la centrale de mesure ENERIUME 150.
Figure III.10 : Image des cotes dimensionnelles en d’ENERIUM 150 III.3.2.4 Caractéristiques techniques Les caractéristiques de la centrale de mesure ENERIUM 150 sont détaillées dans les lignes suivantes.
III.3.2.4.1 Alimentation auxiliaire Les bornes «Source auxiliaire» de d’ENERIUM 150 sont libellées 12 et 13 sur l’étiquette en partie arrière haute à droite. Cette centrale de mesure a deux niveaux d’alimentation à savoir: l’Alimentation Haut Niveau (AHN) et l’Alimentation Bas Niveau (ABN). Suite à une coupure de la source auxiliaire, les données stratégiques sont mémorisées en mémoire imperdable. Le tableau III.11 nous montre clairement les détails sur l’alimentation d’ENERIUM 150.
Tableau III.11 : Montrant les détaille sur l’alimentation d’ENERIUM 150.
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CHAPITRE III
Source
Caractéristiques
Alimentation Haut Niveau Niveau
80 V AC/DC à 265 V AC/DC Fréquence comprise entre 42,5 Hz et 69 Hz
Alimentation Bas Niveau
19 V DC à 58 V DC
Consommation
< 15 VA VA – – 10 10 W
III.3.2.4.2 Plages de mesures de centrale de mesure ENERIUM 150 La plage de mesures de la centrale de mesure ENERIUM 150 est la marge de valeurs que cette centrale centrale peut mesurer sans ambigüité. Nous en avions deux types, qui sont qui sont présentés dans le tableau IIII.12 II.12 ci-dessous.
Tableau III.12 : Plages de mesures de centrale de mesure ENERIUM 150 Plages de mesure de la tension VARIABLES
PLAGE
Tension simple nominale
57,7 / 230 V
Tension composée nominale Tension composée maximale
100 / 400 V 520 V
Fréquence
42,5 Hz à 69 Hz
Consommation par phase
< 0,2 VA
Plages de mesure du courant Courant d’entrée nominal 5A Courant d’entrée maximal
6,5 A
Fréquence
42,5 Hz à 69 Hz
Consommation par phase
< 0,2 VA
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CHAPITRE III Nous avons à la ffigure igure III.11 suivante, une image de la centrale de mesure ENERIUM 150 nous montrant les bornes de la source d’alimentation auxiliaire ; les entrées de mesures de la tension et les entrées de mesures du courant.
Figure III.11 : Image de la centrale de mesure ENERIUM 150 montrant les bornes de la source d’alimentation auxiliaire ; les entrées de mesures de tension et les entrées de mesures du courant. III.3.2.4.3 Précisions des mesures de la centrale ENERIUM 150 La précision d’un appareil de mesure est la capacité de cet appareil à mesurer la valeur précise (juste). Les précisions de mesures de la centrale de mesure mesure ENERIUM 150 sont dans le tableau III.13 suivant. Tableau III.13 : Les précisions de mesures de d e la centrale de mesure ENERIUM 150. Grandeur V U I
Conditions
précision
V compris entre [10% et 120%] de V nom
±0,5% de la mesure mesure
U compris entre [10% et 120%] de U nom
±0,5% de la mesure
I compris entre [5% et 130%] de Inom
±0,5% de la mesure
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CHAPITRE III
F
F compris entre [42,5 Hz et 69 Hz]
±0,1 Hz
III.3.2.4.3 Protection des entrées U et I de ENERIUM 150 L’insertion de fusibles sur les entrées tension ainsi qu’un système de court-circuitage court -circuitage des entrées courant est fortement recommandée.
III.3.2.5 Schéma de raccordement préconisé pour ENERIUM 150 Les entrées tension et courant seront connecté en fonction du type de montage sélectionné. Les schémas de raccordements préconisés sont comme suit :
schéma
de raccordement d’ENERIUM 150 au réseau triphasé non équilibré a
quatre (4) fils : trois (3) Transformateurs de Courant (TC) + Transformateur de Tension (TT) en étoile ;
Légende : VT (1) : Borne de raccordement a la terre
I1+(6) : Borne d’entré pour la mesure du courant sur la première phase
N (2) : Borne de raccordem raccordement ent au neutre
I1-(7) : Borne de sortie pour la mesure du courant sur la première phase phase
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CHAPITRE III V1(3) : Borne de raccordement pour la mesure de tension sur la I2+(8) : Borne d’entré pour la mesure du courant sur la première phase phase deuxième phase V2(4) : Borne de raccordement pour la mesure de tension sur la I2-(9) : Borne de sortie pour la mesure du courant sur la deuxième phase deuxième phase V3(5) : Borne de raccordement pour la mesure de tension surI3+(10) : Borne d’entré pour la mesure du courant sur la la troisième phase troisième phase I3-(11) : Borne de sortie pour la mesure du courant sur la troisième phase
Figure III.12 : Schéma de Raccordement d’ENERIUM 150 au réseau triphasé non équilibré, 4 fils, 3 TC + TT en étoile. schéma
de raccordement d’ENERIUM 150 au réseau triphasé équilibré à 4 fils avec un (1) Transformateur de Courant (TC) + un (1) transformateur de tension (TP) ;
Légende : VT (1) : Borne de raccordement à la terre
N (2) : Borne de raccordem raccordement ent au neutre
I1+(6) : Borne d’entré p pour our la mesure du courant sur la première phase phase I1-(7) : Borne de sortie pour la mesure du courant sur la première phase phase
V1(3) : Borne de raccordement pour la mesure de tension sur la I2+(8) : Borne d’entré p pour our la mesure du courant sur la première phase phase deuxième phase
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CHAPITRE III V2(4) : Borne de raccordement pour la mesure de tension sur la I2-(9) : Borne de sortie pour la mesure du courant sur la deuxième phase deuxième phase V3(5) : Borne de raccordement pour la mesure de tension surI3+(10) : Borne d’entré pour la mesure du courant sur la la troisième phase troisième phase I3-(11) : Borne de sortie pour la mesure du courant sur la troisième phase
Figure III.13 : Schéma de Raccordement d’ENERIUM 150 au réseau triphasé équilibré, 4 fils ; 1 TC + TT. schéma
de raccordement d’ENERIUM 150 au réseau triphasé non équilibré à trois (3) fils avec trois (3) transformateurs de courant (TC) et un transformateur de tension (TT) en étoile ;
Légende : VT (1) : Borne de raccordement à la terre
I1+(6) : Borne d’entré pour la mesure du courant sur la première phase phase
N (2) : Borne de raccordem raccordement ent au neutre
I1-(7) : Borne de sortie pour la mesure du courant sur la première phase phase
V1(3) : Borne de raccordement pour la mesure de tension sur la I2+(8) : Borne d’entré pour la mesure du courant sur la première phase phase deuxième phase V2(4) : Borne de raccordement pour la mesure de tension sur la I2-(9) : Borne de sortie pour la mesure du courant sur la deuxième phase deuxième phase V3(5) : Borne de raccordement pour la mesure de tension surI3+(10) : Borne d’entré pour la mesure du courant sur la la troisième phase troisième phase I3-(11) : Borne de sortie pour la mesure du courant sur la
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CHAPITRE III troisième phase
Figure III.14 : schéma de Raccordement d’ENERIUM 150 au réseau triphasé non équilibré, 3 fils ; 3 TC + TT en étoile.
schéma
de raccordement d’NERIUM 150 au réseau monopha monophasé sé a deux (2) fils avec un (1) Transformateur de courant TC et un (1) transformateur de tension (TT) ;
Légende : VT (1) : Borne de raccordement à la terre
I1+(6) : Borne d’entré p pour our la mesure du courant sur la première phase phase
N (2) : Borne de raccord raccordement ement au n neutre eutre
I1-(7) : Borne de sortie pour la mesure du courant sur la première phase phase
V1(3) : Borne de raccordement pour la mesure de tension sur la I2+(8) première phase phase
: Borne d’entré p pour our la mesure du courant sur la
deuxième phase
V2(4) : Borne de raccordement pour la mesure de tension sur la I2-(9) : Borne de sortie pour la mesure du courant sur la deuxième phase deuxième phase V3(5) : Borne de raccordement pour la mesure de tension sur la I3+(10) : Borne d’entré pour la mesure du courant sur la troisième phase troisième phase I3-(11) : Borne de sortie pour la mesure du courant sur la troisième phase
Figure III.15 : Schéma de Raccordement d’ENERIUM 150 au réseau monophasé 2 fils ; 1 TC + 1 TT.
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CHAPITRE III III.3.2.6 Installation sur le Réseau électrique En effet, toutes les mesures étant vues côté c ôté primaire des transformateurs, les valeurs des transformateurs sont paramétrées dans l’ENERIUM 150. Le produit du primaire de TC par le primaire de TP ne doit pas être supérieur à 693 MW (puissance triphasée m maximale aximale = 3 x 693 MW= 1,2 GW). GW). Pour l’installation du réseau à surveiller par ENERIUM 150: définir
la tension maximale du primaire (tension composée) du transformateur de
tension ; définir
le courant maximal du primaire du transformateur trans formateur de courant et ;
définir
le type de réseau à surveiller (3 fils avec neutre non distribué ou 4 fils avec
neutre distribué). Tableau III.14 : renfermant les informations d’ENERIUM150 sur l’installation du Réseau électrique Transformateur
Marges de sécurité Le primaire (en tension composée) du transformateur TP est
Primaire TP TP
compris entre 100 V et 650 000 V. V. Le primaire du TP peut être réglé par pas de 1 V Le secondaire (tension composée) du transformateur TP est
Secondaire TP
compris entre 100 V et 480 V. Le secondaire de TP peut être réglé par pas de 1 V V
Primaire TC
Le primaire du transformateur TC est compris entre 1 A et 25 000 A. Le primaire TC peut être réglé par pas de 1 A Le secondaire du transformateur TC est compris entre 1 A et 5 A.
Secondaire TC
Le secondaire TC peut être réglé par pas de 1 A
III.3.2.7 Normes réglementaires Normes réglementaires sont des normes reconnues par le comité électrotechnique international (CEI). Ces normes sur lesquelles ENERDIS s’est basé pour la construction de la centrale de mesure ENERIUM 150 sont dans le l e tableau 3.15.
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CHAPITRE III Tableau III.15 : Normes r églementaires églementaires d’ENERDIS Accès Normes
Enveloppe
CEI 61000-4-2 : Décharges électrostatiques CEI 61000-4-3 : Champ électromagnétique électromagnétique CEI 61000-4-11 : interruptions brèves
Alimentation C.A. (incluant la protection à la terre) terre)
CEI 61000-4-4 : Transitoire rapide en salve CEI 61000-4-5 : Onde de choc CEI 61000-4-6 : Perturbations RF conduites
CEI 61000-4-4 : Transitoire rapide en salve Alimentation C.C.
CEI 61000-4-5 : Onde de choc CEI 61000-4-6 : Perturbations RF conduites conduites
Entrée/Sortie Signal/Commande (incluant les lignes connectées à un accès fonctionnel à la terre)
CEI 61000-4-4 : Transitoire rapide en salve CEI 61000-4-5 : Onde de choc CEI 61000-4-6 : Perturbations RF conduites conduites
III.3.2.8 Les entrées et sorties analogiques ou numériques Le bornier de chacune de ces cartes est accessible en partie arrière supérieure de l’ENERIUM 150. Quatre modèles de cartes sont disponibles, disponi bles, à savoir :: carte
à deux (2) sorties analogiques ;
carte
à deux (2) sorties TOR ;
carte
à deux (2) entrées TOR ;
carte
à une (1) eentrée ntrée et d’une (1) sortie TOR.
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CHAPITRE III III.3.2.9 Les modes de communications de la centrale de mesure ENERIUM 150 La centrale de mesure ENERIUM 150 dispose de deux types de communication notamment la communication par RS485 et la communication par ETHERNET. ET HERNET.
III.3.2.9.1 Communication par RS485 L’option RS485 n’est pas présente si l’option Ethernet l’est. Pour ce type de communication, jusqu’à 247 ENERIUM peuvent être reliés sur la même ligne de communication RS485. Les caractéristiques de la communication par RS485 sont dans le tableau III.15. Tableau III.16 : Les caractéristiques de la communication par RS485. Item
Caractéristiques
Protocole
ModBus en mode RTU
Branchement
2 fils + blindage, half duplex
Bornes débrochables
3 bornes à vis pour fils rigides ou souples de 0.2 à 2.5 mm² (22-14 AWG) A WG)
Nous avons à la figure III.16, un schéma de liaison unifilaire de la centrale de mesure ENERIUM150 par communication RS485.
Figure III.16 : Schéma de liaison unifilaire de la centrale de mesure ENERIUM150 par communication RS485. III.3.2.9.2 Communication par ETHERNET L’option Ethernet n’est pas présente si l’option RS485 l’est. Relier la prise Ethernet RJ45 de chacun des ENERIUM à une entrée RJ45 d’un switch (ou hub) par
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CHAPITRE III l’intermédiaire d’un câble Ethernet (câble droit pour le raccordement à un switch, câble croisé pour le raccordement à un PC). Les caractéristiques de la communication par ETHERNET sont dans le tableau 3.17 ci-dessous. Tableau III.17 : Les caractéristiques de la communication par ETHERNET. Item Protocole
Caractéristiques ModBus TCP
Vitesse
10/100 Base T
Longueur maximale
Transmission sur 100 m max
Branchement
Prise RJ45 à 8 points
Nous avons à la figure III.17, un schéma de liaison unifilaire de la centrale de mesure ENERIUM150 par communication ETHERNET.
Figure III.17 : Schéma de liaison unifilaire de la centrale de mesure ENERIUM150 par communication ETHERNET.
III.3.2.10 Logiciels Le paramétrage de la centrale de mesure par communication locale ou distante peut être effectué par deux principaux logiciels ; notamment: E.set
permettant le paramétrage et ;
E.view.
permettant le paramétrage et visualisation des données mesurées par la
centrale de mesure. Tout autre logiciel ou automate compatible avec la norme ModBus/RTU ou ModBus/TCP permet le paramétrage de l’ENERIUM 150.
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CHAPITRE III
III.3.3 La centrale de mesure SENTRON PAC4200 de SIEMENS La centrale de mesure SENTRON PAC4200 constitue une solution s olution idéale dans la mesure et du monitoring des valeurs électriques pour un suivi qualitatif et l’exploitation du réseau électrique. En effet, elle permet l’acquisition précise et fiable des valeurs électriques des différents départs et consommateurs électriques raccordés et en mesure les principales grandeurs permettant ainsi d’évaluer l’état de l’installation et la qualité du réseau. NOUS présentons a la figure III.18, une image de La centrale de mesure SENTRON PAC4200 de SIEMENS.
Figure III.18 : Image de la centrale de mesure SENTRON PAC4200 de SIEMENS.
III.3.3.1 Présentation de SENTRON PAC4200 La centrale de mesure SENTRON PAC4200 s’intègre dans le rang des centrales de
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CHAPITRE III mesure qui interviennent partout où il y a distribution distr ibution de l’énergie électrique. Elle assure l’acquisition des différentes valeurs électriques au sein d’un réseau et permet de visualiser les valeurs mesurées sur un écran graphique gr aphique LCD. Pour permettre le traitement de ces valeurs, elle peut être raccordée, en toute simplicité, à des systèmes d’automatisation et de gestion de l’énergie. Elle est notamment compatibles avec les logiciels SIMATIC PCS7 powerrate et SIMATIC WinCC powerrate. Nous avons à la figure III.19, les différentes parties de la centrale de mesure mesure SENTRON PAC4200.
Figure III.19 : Les différentes parties de la centrale de mesure SENTRON PAC4200.
III.3.3.2 Affichage de la centrale de mesure SENTRON PAC4200 SENTRON PAC4200 dispose d’un d’un fond blanc pour son afficheur lui permettant ainsi une facilité de lecture dans toutes les conditions d'éclairage. L'écran graphique LCD largement dimensionné permet aussi une lecture de loin. Pour une lisibilité optimale même dans de mauvaises conditions d'éclairage, le SENTRON PAC4200 possède un rétroéclairage réglable.
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CHAPITRE III Les quatre(4) touches de fonctions combinées à l’affichage assurent un guidage intuitif de l'utilisateur en plusieurs langues. L'utilisateur confirmé dispose en outre d'une navigation directe qui lui permet de sélectionner plus rapidement le menu souhaité. L'accès en écriture aux paramètres d'appareil peut être protégé par un mot de passe. La lecture des données est possible sans restrictions. La centrale de mesure SENTRON PAC4200 est accompagné d'un support de données (CD ou DVD). L’affichage de SENTRON PAC4200 est présenté à la figure III.20.
Figure III.20 : Image de l’affichage du SENTRON PAC4200.
III.3.3.3 Dimension d’encombrement de SENTRON PAC4200 SENTRON PAC4200 est une formule réduite des centrales de mesure de SIEMENS qui fait sa preuve dans sa génération. Il a une forme compacte au format 96 mm x 96 mm x 99 mm qui lui permettant de l'installer dans toutes les découpes d écoupes normalisées. Nous avons à la figure III.21, un détail sur les dimensions de la centrale de mesure SENTRON PAC4200. PAC4200.
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CHAPITRE III
Figure III.21 : Les dimensions de la centrale de mesure SENTRON PAC4200. III.3.3.4 Caractéristique technique Le SENTRON PAC4200 est une centrale de mesure qui affiche, enregistre et surveille tous les paramètres d'un réseau de distribution à basse tension. Il peut effectuer des mesures en monophasé, biphasé et triphasé dans des réseaux TN, TT et IT à deux, trois ou quatre conducteurs. Sa forme compacte au format 96 x 96 mm permet de l'installer dans toutes les découpes normalisées. Le SENTRON PAC4200 mesure environ 200 grandeurs électriques avec leurs valeurs minimales, maximales et moyennes. Du fait de sa grande étendue de tension d'entrée, le SENTRON PAC4200 avec alimentation à large plage de tension peut se raccorder directement à tout réseau basse tension de tension nominale jusqu'à 690 V (600 V max pour tension ligne). Pour la variante avec bloc d'alimentation à très basse tension, un raccordement direct aux réseaux jusqu'à 500 V est autorisé.
III.3.3.4.1 Alimentation auxiliaire L’alimentation auxiliaire de SENTRON PAC4200 est variante avec bloc d'alimentation à très basse tension, un raccordement direct aux réseaux jusqu'à jus qu'à 500 V est autorisé. Tableau III.18 : Alimentation auxiliaire de SENTRON PAC4200.
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CHAPITRE III Alimentation Plage de tension étendue
Plage des valeurs 95 V à 240 V AC ± 10% 110 V à 340 V DC ±10 %
Fréquence
50 Hz à 60 Hz
L'absence de protection sur l'alimentation peut entraîner un endommagement de l'appareil et de l'installation. Nous devons protéger toujours la tension d'alimentation du SENTRON PAC4200 avec alimentation à large plage : selon
CEI la protection se fait avec un fusible homologué 0,5 A, caractéristique de
déclenchement C ; selon
UL la protection se fait avec un fusible agréé UL 0,6 A, CLASS CC.
III.3.3.4.2 Plages de mesure Nous avons dans le tableau III.19, la plage de mesure de la centrale de mesure SENTRON PAC 4200. Tableau III.19 Plage de mesure de SENTRON PAC 4200. Grandeurs de mesure Tension Courant
Plages des valeurs >500V (Ph-N) 690 V (Ph-Ph ; Ph-N) A ou 5 A
III.3.3.4.3 Précision de mesure Nous avons dans le tableau III.20, la précision de mesure de la centrale de mesure SENTRON PAC 4200. Tableau III.20 : Précision de mesure de SENTRON PAC 4200. Grandeur de mesure Classe de précision selon CEI 6155761557- 12
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CHAPITRE III tensions (Ph-Ph, Ph-N)
0,2
courant
0,2
III.3.3.4.4 Schéma de raccordement préconisé pour SENTRON PAC4200 La centrale de mesure SENTRON PAC420 nous présente les schémas sché mas de raccordement suivants :
nous présenterons à la figure III.22, un schéma de raccordement pour la mesure en triphasé quatre (4) conducteurs, charge déséquilibrée, avec trois (3) transformateurs de tension et trois (3) transformateurs de courant ;
La légende : X1 : les bornes de raccordement pour la mesure du courant
F
: les fusibles pour la protection du circuit tension
X2 : les bornes de raccordement pour la mesure de la tension L1, L2, L3 : les trois(3) phases du réseau
L/+ : la phase de l’alimentation N/- : le neutre de l’alimentation
Figure III.22 : Schéma de raccordement pour la mesure en triphasé quatre(4) conducteurs, charge déséquilibrée, avec trois(3) transformateurs de tension et trois(3) transformateurs de courant.
et à la figure III.23, nous avons le schéma de la mesure en triphasé, trois(3) conducteurs, charge déséquilibrée, avec transformateur de tension et trois(3) transformateurs de courant.
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CHAPITRE III
La légende : X1 : les bornes de raccordement pour la mesure du courant : les bornes de raccordement pour la mesure de la tension L1, L2, L3 : les trois(3) phases du réseau
F : les fusibles pour la protection du circuit tension L/+ : la phase de l’alimentation
X2
N/- : le neutre de l’alimentation
Figure III.13 : Mesure en triphasé, trois(3) conducteurs, charge déséquilibrée, avec transformateur de tension et trois(3) transformateurs de courant.
III.4 Choix d’une centrale de mesure Une grande variété d’appareils destinés à l’acquisition de données donn ées électriques est proposée sur le marché. Diverses méthodes de m mesure esure peuvent par ailleurs être mises en œuvre à cette fin. Le choix du matériel à utiliser ainsi que celui de la méthode la plus appropriée sont déterminés par le type de mesure qu’on désire effectuer et par l’usage qu’on souhaite faire de l’information ainsi obtenue. Pour définir le choix de la centrale de mesure idéale et permettre l’acquisition des données au BCC, considérons les trois(3) aspects suivants : les
caractéristiques techniques de l'appareil;
les
conditions d'utilisation et; le prix.
Ces critères feront l’objet d’une étude dans le tableau III.21.
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CHAPITRE III Tableau III.11 : Comparaison des centrales de mesure.
ENERIUM150
M2M
SENTRON PAC4200
es caractéristiques techniq techniq es de l'appareil
Bas Niveau
Alimentation auxiliaire
Haut Niveau
-
-
19 V à 58 V DC
48V à 240V AC/DC en mode ETHERNET ou PROFILBUS
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80 V à 265 V A AC/DC C/DC en mode ETHERNET ou PROFILBUS
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95 V à 240 V AC ± 10% 110 V à 340 V DC ±10 %
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CHAPITRE III
Fréquence
Tension Plages de mesure Courant
De 45Hz à 65Hz
42,5 Hz à 69 Hz
50 Hz à 60 Hz
10V à 500V AC (Ph – (Ph – N; N; Ph Ph – – Ph). Ph). Affichage avec 0 nombres décimaux
57.7V à 230V (Ph - N) 100V à 520V (Ph - Ph)
>500V (Ph-N) 690 V (Ph-Ph; Ph-N)
De 50 mA à 5 A AC. Affichage avec 2 nombres décimaux
De 50 mA à 5.6 A AC
1 A ou 5 A
Tension ± 0.5%
±0.2%
±0.5%
± 0.5%
±0.2%
±0.5%
Précision de mesure
Courant
Résolution réglable en face avant avant
Fréquence du réétalonnage externe externe
1fois/s
2fois/s
1fois/s
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CHAPITRE III
-
-
Simplicité d'emploi
Clarté du mode d'emploi d'emploi
Poids Maximum
0.5 Kg
0.5 Kg
0.5 Kg
Les conditions d'utilisation Les dimensions d’encombrement d’encombrement
96mm x 96mm x 77mm
Entrées TOR
1(Multifonction)
Sortie TOR
1(Multifonction)
96mm x 111mm x 74mm
96mm x 96mm x 99mm 2(Multifonction)
Carte 2 entrées ou Carte 2 sorties ou Carte 1entrée et 1sortie ou Carte 2 sorties analogiques
Sortie analogique 1
2(Multifonction) -
sur panneau Montage
-
-
sur rail DIN en fond d’armoire Mémoire de Licence Professionnelle/ENSI
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CHAPITRE III de paramétrage Logiciel
-
-
de mise à jour
Procédures de mesure basée sur les normes CEI CEI
Toutes taxes comprises Code du produit
229,16 €=150206,34 FCFA
Référence
M2M
2CSG299883R4052
Prix 1397€ =915684,5 FCFA
1274,17€=835173,74 1274,17€=835173,74FCFA FCFA
CENTRALE ENERIUM 125232 125232 – – 62 62 150 COMM. ETHERNET P01330810 7KM4212-0BA00-3AA0
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CHAPITRE III III.4.1 Interprétation du tableau Une observation du tableau ci-dessus nous amène à voir que le prix de ENERIUM 150 est quasiment élevé que celui des deux autres centrales de mesure. Au premier abord nous avions eu l’envie d’éjecter ce produit mais compte tenu de la disponibilité disp onibilité de la société ENERDIS à nous expliquer de long en large sur leurs produits, de plus les nombreux avantages qu’offre ENERIUM 150 par rapport aux deux autres centrales de mesure nous ont amené à le garder, entre autres :
le bas niveau d’alimentation 19 V à 58 V DC qui lui permet d’être par une
batterie en cas de délestage ;
une large plage de fréquence 42,5 à 69 Hz ;
une précision de mesure qui est de ±0.2% pour la mesure du courant et de la tension ;
la possibilité d’insérer les cartes d’entrées et sorties selon le besoin ;
un montage facile sur rail DIN, sur panneau et en fond d’armoire ;
des logiciels (E.set, E.view, E.view+ etc…) qui permettent l’acquisition, le traitement des données sur ordinateurs et le paramétrage direct depuis le poste. Ces logiciels sont livrés avec les centrales de mesure et sont à mettre à jour
périodiquement pour permettre l’amélioration de leur fonctionnalité.
III.4.2 Proposition de la centrale de mesure Une large place est accordée aux appareils numériques au détriment des appareils analogiques du fait des progrès incessants réalisés réali sés dans le domaine de l’électronique. En effet, les performances des composants et des systèmes autour desquels ils sont construits, le large large éventail des fonctions qu’ils réalisent, leur robustesse ainsi que leur prix de plus en plus attractif ont rendu leur emploi quasi universel. Dans notre cas précis, nous voulons faire l’acquisition des données (tension et courant) disponibles sur les RAMEs de Lomé Siège pour des interprétations en vue de juger la qualité du réseau électrique de Lomé. Pendant nos recherches, nous avions trouvé plusieurs appareils pouvant nous aider à atteindre nos objectifs mais parmi tous ces
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CHAPITRE III multiples appareils, une gamme a rapidement attiré notre attention : il s’agit de la gamme des parce qu'elle s'applique plus là où il y a besoin de mesure, de traitement, et de restitution des données. L’étude comparative des trois(3) types de centrale de mesure nous amène a proposé au BCC, la centrale de mesure ENERIUM 150. III.5 Evaluation financière du projet La réalisation de ce projet ne peut être faite sans l’estimation du coût de la fourniture et de la réalisation des travaux en n’ignorant surtout pas surtout pas les imprévus évalués à 3% du coût total de la réalisation et les Taxes sur Valeur Ajoutée (TVA) à 18%.
III.5.1 Inventaire des matériels L’inventaire des matériels consiste à répertorier tout ce qui sera pris en compte dans l’élaboration du devis. l’étude pour la proposition d’une chaine d’acquisition de données pour le suivi des charges (tension-courant) au Bureau Central de Conduite (BCC) de la CEET nous a permis de déterminer les principaux matériels entrant dans l’évaluation l’évaluation du coût qui sont entre autres : seize une
(16) ENERIUME 150 ;
armoire électrique ;
câbles câble
1.5mm2 + blindage (500m) ;
Ethernet (droit et croisé) ;
trente-cinq switch un
(35) Connecteurs RJ45 ;
à 16 entrées ;
ordinateur plus écran.
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CHAPITRE III III.5.2 Evaluation totale des coûts Les coûts d’études techniques regroupent l’ensemble l’ens emble des fonds à prévoir pour les études, le suivi et le contrôle ainsi que la rémunération due au travail accompli en tant que technicien supérieur. Les études pour l’élaboration d’une chaine d’acquisit d’acquisition ion des données (tension – (tension – courant) courant) pour BCC nous ont occupés pendant près de trois mois. Le coût total d’étude regroupe les évaluations financières des différentes actions qui ont mené à la conclusion de l’étude. Le coût d’étude technique et de confection du confection du document est fixé à 12 %. Le devis est élaboré suite à la connaissance des différents coûts que nous venons de mentionner. Il permet de résumer dans le tableau III.22, de façon succincte, les différents coûts du projet. Les coûts de matériels à acquér ir, ir, les coûts d’étude, les imprévus, les hausses de prix et les coûts de réalisation des travaux ont été incorporés. Les imprévus sont estimés à 3 % du coût total de base et les hausses de prix sont fixées à 3 % de ce coût. Tableau III.22 Evaluation des coûts d’études techniques. N° Désignation du Montant TVA 18 % % matériel (prix internet converti (FCFA) FCFA)
Total TTC (FCFA) FCFA)
en FCFA) FCFA) 1
Seize(16) ENERIUME 150
14650952
2637171,36
17288123,36
2
Armoire en tôle d’acier (1000 x 760 x 300) Câble électrique RO2V U-1000 R2V 3G1, 50mm² (500 m) Câble Ethernet (droit 50m et croisé 50m) Trente-cinq (35) Connecteurs RJ45
221272,29
39829,0122
261101,3022
248318,65
44697,357
293016,007
15423,09
2776,15
18199,24
48176,66
8671,7988
56848,46
95035,86
17106,4548
112142,3148
3
4
5 6
Switch
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CHAPITRE III 7
8
Un ordinateur (Processeur: Intel Core i7, 3.7Ghz ; RAM: 16Go ; Mémoire 500Go ;
1069170,8
Système 64Bits; Edition: Windows 10) 104955,68 Trente(30) Fusibles de type T en verre 5 X 20 240V ; 0,25 A Montant total du matériel
192450,744
1261621,544
18892,0224
123847,7024
19414899,9304
Main d’œuvre 25 %
4853724,9826
Imprévus physiques 3 %
582446,997912
Prévision de hausse de prix 3%
582446,997912
Montant total du projet
25433518,908824
III.6 Conclusion Dans ce chapitre, nous avions eu à faire l’étude de trois(3) différentes centrales de mesure, à savoir : M2M de ABB, ENERIUM 150 d’ENERDIS (CHAUVIN ARNOUX) et SENTRON PAC420 SIEMENS. Cette étude est faite suivant trois (3) principaux critères qui sont : les caractéristiques techniques de l’appareil, les conditions d’utilisation, et le prix. De part ces différents critère, nous avions réussi a proposé au BCC la centrale de mesure ENERIUM 150 qui nous parait la plus optimale pour faire l’acquisition de données (tension et courant) des départ de Lomé siège. siège.
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CONCLUSION GENERALE
CONCLUSION GENERALE
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BIBLIOGRAPHIE CONCLUSION GENERALE Ce projet de fin d'études a pour objet d'étudier toutes les possibilités offertes à la mise en place d'un système d'acquisition et de traitement de données au Bureau Centrale de Conduite (BCC) de la Compagnie d’Energie Electrique du Togo (CEET), en remplacement de celui qui était utilisé. Pour ce faire nous avions au premier abord fait l’étude du réseau électrique, depuis la production de l’énergie électrique jusqu’à sa distribution à la clientèle. clientèle. L’énergie électrique est produite de diverses manières dan danss des centrales de production, ensuite transitée par le réseau de transport et enfin fournie aux consommateurs d’énergie par le réseau de distribution moyenne tension (HTA) pour les gros consommateurs ou base tension(BT) pour les maisons d’habitation. Cecii et étant fait, pour connaitre l’installation existante dans le but de réduire les couts Cec de réalisation, nous avons eu à faire l’état des lieux de l’installation de mesure des charges (tensions courants) du BCC. Pour ce faire nous avons étudié l’installat ion existante depuis la salle des d es RAME (RAME1 et RAME2) jusqu’aux afficheurs. Dans le but d’enrichir l’état des lieux, nous avions ajouté une étude plus ample d’une chaine d’acquisition de donnée. Ce projet a été rendu possible grâce à la découverte des centrales de mesure; nous avions eu à faire l’étude de trois (3) différentes centrales de mesure, à savoir : M2M de ABB, ENERIUM 150 d’ENERDIS (CHAUVIN ARNOUX) et SENTRON PAC420 SIEMENS. Cette étude est faite suivant trois (3) principaux critères qui sont : les caractéristiques techniques de l’appareil, les conditions d’utilisation, et le prix. De part ces différents critère, nous avions réussi a proposé au BCC la centrale de mesure
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ENERIUM 150 qui nous parait la plus optimale pour faire l’acquisition de données (tension et courant) des départ de Lomé siège et nous avions terminé par une étude financier du projet.
BIBLIOGRAPHIE
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BIBLIOGRAPHIE [1] AGASSOU Kodzo Apelly, « maintenance du réseau électrique Moyenne Tension (MT) de la CEET dans la ville de Lomé : diagnostics et approches de solutions », mémoire de fin de formation, Lomé, 2014. [2] BENBEN-HEDIA HEDIA Belgacem, « analyse temporelle des systèmes d’acquisition de données : une approche à base d’automates temporisés communicants et d’observateurs», thèse de doctorat, Institut National des Sciences Appliquées de Lyon, Tunisie, 2008. [3] BESSAN Agligo Ablam Isac, « étude pour la correction de chute de tension : cas de la zone d’AGOE CACAVELI LA SOURCE», mémoire de fin d’étude pour l’obtention du diplôme de licence professionnelle en génie électrique conducteur des travaux, ENSI, Togo, 2017. [4] CAPLAN R. ; « Technique de prise de son » ; Publié aux éditions Technique et Scientifiques ; Paris ; 1987. [5] CARIM Géan, « Guide de maintenance des lignes de transport d’énergie électrique », Tome 1 sur les presses de Imprim Flash Service à Abidjan, Côte d’ivoire, Octobre 2010. [6] CARRIVE Philippe, « Comment favoriser l’électrification du milieu rur al al en vue d’améliorer les conditions de vie des populations pauvres », Master Economie et Développement International, centre d’études financières, économiques et bancaires, 2009. [7] CASSRI Djalil, « Chaine de mesure et d’acquisition de données », institut luis pasteur, thèse de doctorat, 2009. 2009. [8] CIMELLE C. et BOURGERON R., « Guide du technicien en électronique », publié aux éditions Hachette , Paris ; 1995. [9] DUBOIS J. P., MOREAU R., MERAT, ALLAY L., LAFARGUE J., LE GOLFF R.; « Electronique numérique », publié aux éditions Nathan ; Paris ; 1993.
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BIBLIOGRAPHIE [10] GALLAIS Antoine, « Ordonnancement d’activité dans les le s réseaux de capteurs : l’exemple de la couverture de surface », rapport de thèse, université des sciences et technologies de Lille, 2007. [11] HERAULT Alvarez et CECILE Marie, « Architectures des réseaux de distribution du futur en présence de production décentralisée », Sciences de l’ingénieur [physics], Institut National Polytechnique de Grenoble - INPG, Français, 2009. [12] KANE J. et STERNHEIM M. ; Physique ; Publié aux Inter-Edition ; Paris ; 1994. [13] KATANYEM M. A, «électrification rurale par le réseau de la CEET : cas du village de DZEMEKEY», mémoire de fin d’étude pour l’obtention du diplôme de licence professionnel conducteur des travaux, Togo ,2018. [14] KHALFAOUI Nouridine Nouridine et MOURAD Brahim, « chaine d’acquisition
avec
communication sans fils », mémoire de fin d’études Pour l’obtention du diplôme de Master Master en télécommunication, Option: signaux et Systèmes, Université Dr Moulay Tahar-SAIDA, Algérie, Algérie, 17 JUIN 2015. [15] LILIEN Jean-Louis, Jean-Louis, « Transport et Distribution de l’Energie Electrique », cours donné à l’Institut d’Electricité Montefiore Université de Liège, 2010. [16] MERAT R., MOREAU R., ALLAY L., DUBOIS J. P., LAFARGUE J., LE GOLFF R.; électronique de puissance; Publié aux éditions Nathan ; Paris ; 1992. [17] METZ-NOBLAT B., DUMAS F. et POULAIN C., « calcul des courants de courtcircuit », Cahier Technique Schneider Electric n° 158, courtcircuit 158, édition septembre 2005. [18] MONTI A., Electroacoustique ; Publié aux éditions DELTA ; Paris ; 1977. [19] PURET Christian, « les réseaux de distribution publique MT dans le monde », édition septembre 1991. [20] SAGE Bertrand, « réglage de protection régime du neutre par impédance de limitation dans le plan de protection p rotection des réseaux HTA », mémoire de fin d’études
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BIBLIOGRAPHIE Pour l’obtention du diplôme de Master Génie Electrique, Université Dr Moulay Tahar-SAIDA, Algérie, 2007. [21] SASTRE André, « Protection des réseaux HTA industriels et tertiaires », Cahier Technique Merlin Gerin n° 174, édition décembre 1994. [22] SERMONDADA C. et TOUSSAINT A.; « Régulation tome 1 et 2 » ; Publié aux éditions Nathan ; Paris ; 1994. [23] TODJRO k. Liberty, « Amélioration des techniques de pré localisations des défauts sur le réseau souterrain HTA de Lomé avec les Indicateurs Lumineux de Défauts (ILD) : cas des départs liant Lomé A - Lomé siège », mémoire de fin d’étude pour l’obtention de la licence professionnel conducteur des travaux, ENSI, Togo, 2017.
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ANNEXES
ANNEXES
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ANNEXES Mémoire de Licence Professionnelle/ENSI Professio nnelle/ENSI
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Annexe 1 : Présentation de la CEET 1. Historique de la CEET La CEET est créé le 20 mars 1963 pour assurer la production, le transport et la distribution de l’énergie électrique. Son principal fournisseur est la communauté électrique du Bénin (CEB), société Inter-Etat (Benin et Togo), chargée de fournir à la CEET la quantité d’énergie électrique dont elle a besoin pour son exploitation sur l’étendue du territoire togolais. Le secteur de l’électricité au Togo était confié en 1926 à une compagnie française : la société OMNIA qui a conclu un contrat avec le Togo pour la construction cons truction d’une centrale hydro-électrique à kpimé-Séva kpimé-Séva (Kpalimé). En 1935 l’Union Electrique Coloniale (UNELCO) (UN ELCO) succéda à OMNIA puis prend la gestion de l’électricité au Togo. En 1963, le gouvernement togolais a fait le rachat des concessions de l’UNELCO pour le compte de la CEET créée par ordonnance N° 63-12. Ses premières activités ont o nt débuté à Kpalimé avec la mise en service de la centrale hydroélectrique de Kpimé et de plusieurs centrales thermiques. Cette nouvelle compagnie a continué l’exploitation de ces installations sur toute l’étendue du territoire togolais jusqu’au 1 er décembre 2000, date à laquelle laquelle la société Togo électricité (T E) s’est vue confier le service de distribution et de vente de l’énergie électrique au Togo suite à un appel d’offre international. En effet suite à une réforme du secteur de l’électricité au Togo, une convention de concession conce ssion de vingt ans a été signée entre ladite société et l’Etat togolais. Mais cinq (05) ans après, cette convention de concession est rompue pour céder place à l’ancienne CEET qui reprend les activités de distribution de l’énergie électrique au Togo à part ir de Février 2006 sous l’appellation de Gestion Provisoire. Le 18 mars 2008, la CEET se dote de nouveaux statuts qui font d’elle une société d’Etat à part entière, mettant ainsi définitivement fin à la gestion provisoire. Le 08 Mars 2011, lancement dans Togopressede l’appel à la candidature pour la sélection d’un directeur di recteur qui s’est soldé par le choix du docteur Gnandé DJETELI. La CEET est géré maintenant par l’équipe de Monsieur Paul Mawussi KAKATSI. Le siège de la CEET se trouve au 426, avenue
Mama Fousseni dans la zone administrative. Pour être plus proche de sa clientèle et Mémoire de Licence Professionnelle/ENSI Professio nnelle/ENSI
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ANNEXES atteindre les milieux les plus reculés, elle a implanté plusieurs agences sur toute l’étendue du territoire réparties en trois types d’agences qui sont :
les agences de Lomé : Siège, Port, Hédzranawoé, Akosombo, Adidogomé, Agoè, kégué, Avepozo et Espace Zorro Bar ;
les agences de l’intérieur -sud -sud : Tsévié, Tabligbo, Aného, Vogan, Notsè, Not sè, Amlamé, Atakpamé et Kpalimé ; les agences de l’intérieur -nord -nord : Sotouboua, Tchamba, Sokodé, Bassar, Kara,
Niamtougou, Mango, Dapaong, Cinkassé.
2. Mission et objectifs Selon le dictionnaire Larousse, on peut définir un objectif comme étant >, en d’autres termes le résultat vers lequel tend l’action d’une entreprise. Réaliser un profit est un objectif essentiel que toute entreprise doit atteindre. Dans le cas de la Compagnie Energie Electrique du Togo, la réalisation de ses objectifs passe par passe par les missions qu’elle s’est fixées. Ainsi avec son nouveau sl slogan ogan >, la CEET a décidé de mettre à la disposition de la population togolaise tous les services nécessaires pour la satisfaction de leurs besoins en électricité, faire des prestations de services et créer créer l’emploi par l’aboutissement de ces objectifs et missions suivants : 2.1. Missions La mission générale de la CEET est d’assurer le service public de distribution et de vente de l’énergie électrique sur l’ensemble du territoire du territoire national dans le respect des normes en vigueur dans la production, le transport et la distribution d’électricité. 2.2. Objectifs En vue de mener à bien sa mission, la CEET s’est fixé comme objectifs :
d’approvisionner et de distribuer l’électricité l’électricité à moindre coût en conformité avec les principes commerciaux couramment admis ;
fournir une bonne qualité de service ;
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ANNEXES
garantir et améliorer la continuité et de la qualité du service pour mieux satisfaire sa clientèle ;
assurer la viabilité technique et l’efficacité opérationnelle ;
renforcer la capacité de production des centrales existantes ;
réduire la dépendance énergétique du pays ;
se baser sur les critères de coût de fourniture pour tarifier l’électricité et améliorer le taux de recouvrement ;
réduire les branchements fortunes (toiles d’araignée) ;
des ressources humaines qualifiées et compétentes ;
assurer la rentabilité financière et l’équilibre financier.
3. Structure organisationnelle de la CEET Pour atteindre ses objectifs et aspirer à la croissance, toute entreprise doit avoir une bonne organisation interne. La CEET a adopté une organisation qui est la suivante. 3.1. Le conseil d’administration Composé de cinq (05) membres nommés par le conseil de surveillance pour un mandat de quatre (04) ans renouvelable deux (02) fois. Ces derniers sont investis des pouvoirs les plus étendus pour agir en toute circonstance au nom de la société. Ce conseil gère la société par l’intermédiaire du Directeur Général qu’il nomme. 3.2. La Direction Générale Cette direction définit la stratégie et les objectifs de la société. Elle est supervisée par le Directeur Général. Le Directeur Général est le premier responsable de la mise en œuvre du projet industriel de la société. Il coordonne toutes les activités des autres directions et donne des instructions pour leurs exécutions après concertation avec ses conseillers. Certains départements qui lui sont directement rattachés, on a : La Direction de l’Inspection Générale et de l’Audit Interne, le département Normes Qualité Normes Qualité Sécurité et Environnement, le département Contrôle de Gestion, le département Passation des Marchés et Achats, le département Juridique et Prévention des Risques et le département
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ANNEXES 3.3. La cellule des conseillers Elle regroupe les directeurs centraux, le conseiller du président du conseil d’Administration et le conseiller principal de la cellule des conseillers. Cette cellule fait partie du comité de direction.
3.4. La Direction de l’Inspection Générale et de l’Audit l’Audit Interne (DIGA) Elle est rattachée à la Direction Générale due à l’importance de sa mission d’audit et de contrôle. Elle a pour mission de préserver le patrimoine de la vulgarisation des procédures et textes, et d dee leur application au sein de la société. Elle est ccomposée omposée du département de l’inspection générale et du département d’audit interne.
3.5. La Direction Financière et Comptable (DFC) Assurée par le Directeur Financier et comptable, elle est chargée de l’organisation de la gestion financière et comptable de la CEET. Elle E lle regroupe les départements suivants : le
département Comptabilité Générale (CG) subdivisé en service Comptabilité
Trésorerie (CT), Comptabilité Achats et Stocks (CAS), Comptabilité Générale (CG) et Comptabilité Gestion des Stocks (CGS) ; le
département Immobilisation reparti en service Références et Inventaire des
Immobilisations et Gestion Comptable des Immobilisations ; le
département Finance composé du service Prévisions Analyses Financières et
Emprunts et du Service Trésorerie. 3.6. La Direction des Ressources Humaines (DRH) Sa mission principale est d’assurer le bien-être bien -être du personnel et le bon état des moyens logistiques pour un développement dév eloppement durable de la société. Elle est repartie co comme mme suit : Département
Médico-Social ;
Département
Administratif du Patrimoine et de la Logistique ;
Ressources Humaines.
Département
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ANNEXES 3.7. La Direction administrative, juridique et du patrimoine Dans l’administration de la CEET c’est la direction administrative, juridique et du patrimoine qui s’occupe des affaires affaires juridiques et du patrimoine du patrimoine mobile ou immobile de la compagnie. Elle est composée de deux(2) départements : département
des patrimoines et de la logistique ;
département
juridique et
prévention des risques. 3.8. La Direction des Systèmes d’Information (DSI) Cette direction s’occupe de la collecte, du traitement, de la sauvegarde et de la diffusion de l’information afin d’aboutir à des prises de décisions. Elle met en place des systèmes d’exploitation et de traitement des données. Cette direction repartit ses tâches entre les services suivants : Département
Support et Gestion des Infrastructures (DSGI) ;
Département
Production et Restitutions (DPR).
3.9. La Direction Commerciale (DC) Elle est chargée de mettre en œuvre les politiques et stratégies commerciales commerciales qui vise au développement et à la fidélisation de la clientèle dans sa consommation. Elle est subdivisée en : sous-direction
grands comptes et clientèle administration ;
Département
de la Clientèle Basse Tension (DCBT) ;
Département
Communication et Marketing (DCM).
3.10. La Direction de la Distribution et des Mouvements d’Energie (DDME) Elle a pour mission de fournir de l’énergie à la population et s’occupe de la maintenance des réseaux et de la correction des chutes de d e tensions. Elle est repartie comme co mme suit : sous-direction
région MARITIME ;
sous-direction
région PLATEAUX ;
sous-direction
région CENTRALE ;
sous-direction
région KARA ;
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ANNEXES sous-direction
région SAVANES.
Ces sous directions sont des directions opérationnelles et régionales. Ce dernier organe est le cadre de notre stage plus précisément précis ément la Sous-Direction Région MARITIME. Certains départements sont directement rattachés à la DDME, on a : le Département Production et Mouvement d’Energie et le Département Distribution. Le département de Distribution qui a constitué le cadr cadree de notre stage de mémoire est constitué des Divisions suivantes : division
poste ;
division
manœuvre ;
division
MT (Moyenne Tension) Ligne ;
service
maintenance BT (Basse Tension) ;
division BCC (Bureau Central de Conduite) ; service maintenance EP (Eclairage Public) ; service laboratoire.
3.11. La Direction des Etudes et du Développement (DED) Elle se charge de l’élaboration théorique et technique des projets de la recherche de nouveaux procédés de production et de traitement des données. Ses tâches sont reparties en deux (02) départements qui sont : Département
Etude et Partenariat (DEP) ;
Département
Planification, Suivi et Evaluation (DPSE).
3.12. La Direction Exécution des projets (DEP) Elle a pour fonction de suivre et de mettre en œuvre les moyens adéquats dans la réalisation d’un projet décidé par le conseil d’administration. Ell Ellee est composée de deux (02) départements à savoir :
Département des Travaux (DT);
Département de la Coordination des Projets (DCP).
4. L effectif du personnel Mémoire de Licence Professionnelle/ENSI Professio nnelle/ENSI
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ANNEXES
L’effectif du personnel CEET en fin Aout 2018 2 018 était au environ de 1452 145 2 agents, composé de deux types de personnel à savoir : le personnel permanent (1127 agents) et le personnel temporaire (325 agents).
5. Les activités de la CEET Dans le souci d’assurer à la population Togolaise une fourniture de l’énergie de façon permanente, continue, et régulière, la CEET subdivise ses taches en trois(3) volets :
5.1. L’approvisionnement La société acquiert près de 90% de l’énergie électrique vendue à la population population auprès de Contour Global (CG), de la Société Nouvelle des Phosphates du Togo (SNPT) et de la Communauté Electrique du Bénin (CEB) son principal fournisseur. Cette dernière s’approvisionne au Ghana, en côte d’Ivoire et au Nigeria. En ce qui concerne Contour Global (CG), c’est la CEET qui finance ses productions mais elle le traite comme un acheteur du fait que les centrales ne lui appartiennent pas.
5.2. La production En vue de s‘assurer un minimum d’indépendance en matière de fourniture d’é nergie électrique, la Compagnie Energie Electrique du Togo produit une partie de la consommation totale à partir de ses centrales thermiques et hydroélectriques (environ une vingtaine) installées dans certaines localités du pays. Cette production représente environ 10% de ses ventes d’énergie électrique.
5.3. La distribution La CEET distribue de l’énergie électrique achetée et produite. Cette distribution se fait à partir de ses installations (poste de répartition et sous actions, poste de transformation, transfor mation, réseaux aériens et souterrains basse et moyenne tension) avant d’arriver au au niveau des équipements de comptage (compteurs électriques) des consommateurs.
5.3.1. Les branchements Mémoire de Licence Professionnelle/ENSI Professio nnelle/ENSI
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ANNEXES Cette activité consiste à poser un compteur chez un client après les formalités de branchements.
5.3.2. Les raccordements Il s’agit ici de de brancher à un compteur principal ou classique un sous compteur à la demande d’un client. Les différents types de compteurs : compteurs
classique ou postpaid : le paiement se fait suite à la réception d’une
facture ; sous
compteur classique ;
sous
compteurs prépayé ou prepaid : l’achat du compteurs d u courant électrique se fait comme
l’achat d’un crédit de communication, une fois que l’énergie électrique achetée est épuisée, on se procure une nouvelle nouvell e carte à l’agence.
Pour faciliter le paiement à sa clientèle, la CEET a diversifié ses moyens de règlement des factures : à la caisse de ses agences, par virement, au guichet des banques, à la poste, p oste, par FLOOZ, TMONEY, WARI, …
Outre ces activités, la CEET intervient aussi dans :
le
dépannage : Il consiste à réparer des disfonctionnements constatés sur un
réseau électrique tel que des problèmes de compteur, de ligne ou de disjoncteur, un réseau défectueux ;
l’entretien
réseau : nous avons deux (02) types d’entretien réseau, l’ entretien
préventive qui permet d’éviter que surviennent certains dommages que peuvent subir les installations ou matériel en cours d’utilisation en faisant des visites pour des révisions ou contrôles de ces installations et l’entretien curative qui consiste consi ste des opérations de réparations des installations défectueuses ou en panne, de dépannage ;
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ANNEXES l’Eclairage
Public (EP) : Elle permet de mettre la lumière sur les voies et les
édifices publics tels que les bâtiments administratifs, les marchés, les places publiques, les centre de santé, etc.
6. L’environnement de la CEET L’environnement d’une entreprise peut être défini comme l’ensemble des facteurs extérieurs à l’entreprise et qui ont une influence sur elle. Celui de la CEET est constitué de ses relations avec les institutions financières, les organismes sociaux, les fournisseurs, four nisseurs, et ses clients.
6.1.1. Les fournisseurs Compte tenu de sa grande activité, la CEET entretient des relations commerciales avec beaucoup fournisseurs. 6.1.2. Les fournisseurs d’énergie électrique Comme dit plus haut, ses fournisseurs sont : Contour Global (CG), la Société Nouvelle des Phosphates du Togo (SNPT) et de la Communauté Electrique du Bénin (CEB) son principal fournisseur. Donc c’est c’est ce dernier qui fournit la plus grande partie de l’énergi l’énergiee vendue à sa clientèle.
6.1.3. Les autres fournisseurs La CEET est en relation avec ces fournisseurs pour ses autres besoins d’exploitations réparties en deux types :
les
fournisseurs locaux : ce sont les fournisseurs à l’intérieur du pays. Il Il s’agit de
: NTA, BEBETECH Sarl, PLANET COM, Ameublement A…Z, NETE, TOGO ALFA Equipement Sarl, KOFFENA, B.A. TRANSTOGO, DAXO DATA, Continental Diffusion, GSA, CAP-TOGO, TOTAL, etc... ; les
fournisseurs étrangers : ce sont les fournisseurs hors du pays. A savoir:
CIFEM, MAESTRO Conseils, AD3T-CONSULT, IMA, AXXEND SA, EDILYFE TRICOMPETENCES, MEDIACOMER, SIFIJA, AK Consult, I2C,
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ANNEXES SDEL EDEXA, ITRON FRANCE, etc…
6.2. Les sous-traitants Une partie de ses travaux est exécutée par certaines sociétés pour son compte. Nous pouvons citer: e-HUB, e-HUB, E3TE, AFRICA ELECTRICITY, ETE …
6.3. Les clients Elle constitue toute la population togolaise hormis une infirme partie qui utilisent de l’éner gie gie solaire.
6.4. Les institutions financières La CEET a un compte bancaire dans les livres de plusieurs Banques de la place pour la facilitation de règlement au ses différents fournisseurs. Nous avons : la BPEC, la BTCI ORABANK, la BSIC, la BOA, la BIA, ECOBANK, DIAMOND BANK, la BANQUE ATLANTIQUE, l’UTB et le CCP. Elle a signé des contrats d’encaissements d ’encaissements externalisés avec certaines banques telles que : la BANQUE BANQU E ATLANTIQUE, le CCP, la BPEC ORABANK, l’UTB, FLOOZ, TMONEY et WARI.
6.5. Les organismes sociaux La CEET entretient des relations avec des organismes internationaux afin d’avoir une situation exacte de l’état financier et économique pour le Togo. La CEET fournit aussi à ces organismes les agrégats économiques pour l’établissement l’établissement de la balance des paiements. Il s’agit de : le FMI, la BCEAO et la BANQUE BANQUE MONDIALE.
6.6. Les perspectives Les visions futures de la CEET sont orientées vers : l’amélioration
des modalités de gestion, du processus de distribution di stribution et la qua qualité lité
du service fournis ; la
réduction de la dépendance énergétique du Togo.
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ANNEXES
Figure : Organigramme général de la CE
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ANNEX ES
Annexe 2 : Exemple de configuration du réseau électrique : cas d’ENERIUM 150 1. Configuration du réseau électrique à surveillé Ces informations définissent les rapports de transformations des transformateurs de tension et de courant placés en amont de l’ENERIUM 150 pour lui permettre un affichage des valeurs correspondantes. En effet, toutes les mesures étant vues côté primaire du transformateur, les valeurs des transformateurs sont paramétrées dans l’ENERIUM 150. Le produit du pr imaire imaire de TC par le primaire de TP ne doit pas être supérieur à 693,0 MW (puissance triphasée maximale = 3 x 693 MW = 1,2 GW) GW).. Procéder comme suit :
l’écran Configuration est affiché ;
la ligne Réseau électrique étant sélectionnée, appuyer sur OK pour afficher l’écran Réseau électrique.
Réseau électrique Primaire TP
:
0020000 V
Secondaire TP :
0000100 V
Primaire TC A
:
0000400
Secondaire TC : A
0000005
3 fils/3 fils : 3 fils Figure : Montrant l’exemple de figuration du réseau électrique à surveillé. 1.1 . Le primaire du TP Définit la tension maximale du primaire (tension composée) du transformateur de tension(TP). Procéder comme suit : :
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ANNEX ES l'écran
réseau électrique étant affiché, appuyer sur OK pour sélectionner
primaire TP ; appuyer utiliser
sur OK pour pour sélectionner la valeur à modifier ;
les touches (HAUT) HAUT) et et ( (BAS) BAS) pour pour modifier la valeur affichée
et les touches (gauche (gauche)) et (droite droite)) pour changer la position du curseur ; Le primaire (en tension composée) du TP est compris entre 100 V et 650 000 V et peut être réglé par pas de 1 V. appuyer
sur OK pour pour valider.
1.2 . Secondaire du TP Définit la tension maximale du secondaire du transformateur de tension(TP). Procéder comme suit : sélectionner
la ligne Secondaire TP avec les touches et appuyer sur OK
; utiliser
les touches pour modifier la valeur soulignée et pour
changer la position du curseur ; Le secondaire (en tension composée) du TP est compris entre 100 V et 480 V. Le secondaire de TP peut être réglé par pas de 1 V. appuyer
sur OK pour pour valider.
1.3 . Le primaire du TC Définit le courant maximal du primaire du transformateur de courant (TC). Procéder comme suit :
sélectionner la ligne primaire TC avec les touches et appuyer sur OK ;
utiliser les touches pour modifier la valeur soulignée et pour changer la position du curseur ;
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ANNEX ES
Le primaire du transformateur TC est compris entre 1 A et 25 000 A. Le primaire TC peut être réglé par pas de 1 A.
Appuyer sur OK pour pour valider.
1.4 . Secondaire du TC Définit le courant secondaire du transformateur de courant(TC). courant (TC). Procéder comme suit :
sélectionner la ligne Secondaire TC avec les touches et appuyer sur OK ;;
utiliser les touches pour modifier la valeur soulignée ;
Le secondaire du transformateur TC est compris entre 1 A et 5 A. Le secondaire s econdaire TC peut être réglé par pas de 1 A.
Appuyer sur OK pour pour valider.
1.5 . Type de réseau (réseau a 3 fils ou 4 fils) : Définit le type de réseau à surveiller. Procéder comme suit : sélectionner
la ligne 3 fils ou 4 fils avec les touches et
appuyer sur OK ;
utiliser
les touches pour modifier la
sélection affichée. La sélection affichée peut être : trois (3) fils (trois phases sans neutre) ; quatre (4) fils (trois
phases + neutre). En fin, appuyer sur OK pour pour valider et terminer la configuration. 1.6. Schémas de connexion d’ENERIUM 150 au réseau électrique pour la mesure de la tension et du courant
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ANNEX ES
Figure: montrant le schéma de connexion pour la mesure de la tension.
Figure : montrant le schéma de connexion pour po ur la mesure du courant.
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