Rapport de Stage Steg Rades

Rapport de stage technicien

Lieu de stage : Centre de production d’électricité de Rades

Durée de stage : 01 juillet au 31 juillet 2015

Réalisé par : Saoudi Marwa

Encadré par : Chouikhi Ali

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ème

année génie électrique

RAPPORT DE STAGE TECHNICIEN

Remerciement

Je tiens à remercier dans un premier temps, toute l’équipe pédagogique del’école nationale supérieure d’ingénieurs de Tunis ENSITet les intervenants professionnels responsables de la formationd’ingénieurs en génie électrique pour avoir assuré la partie théorique de celle-ci. Je remercie également Monsieur Chouikhi Ali le responsable de stage pour son accueil, la confiance qu’il m’a accordé dès mon arrivée et son encadrement. D’une façon plus générale je remercie et je tiens à témoigner toute ma reconnaissance à l’ensemble C.P.R pour l’expérience enrichissante

l’intérêt

qu’ils m’ont fait vivre durant ce mois de stage ainsi que leur accueil sympathique et leur coopération professionnelle.

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RAPPORT DE STAGE TECHNICIEN

Sommaire Chapitre I :.............................................................................................................. 6 Présentation générale de la Société Tunisienne de l’Electricité et du Gaz..............6 Introduction générale.......................................................................................... 6 I.1. Introduction :................................................................................................. 7 I.2. MISSION:....................................................................................................... 7 I.3. ATTRIBUTIONS :............................................................................................. 7 I.4. Organigramme de la STEG:...........................................................................8 I.5. Organisation de la STEG :............................................................................. 8 I.6. Pour la Distribution de l’Energie :..................................................................8 Chapitre II :............................................................................................................. 9 Présentation générale du Centre de Production d’Electricité de RADES.................9 II-1. Situation du Centre de Production d'Electricité de Radès:...........................9 II.2.Présentation du centre de production d'électricité de Radés:.....................10 Organigramme de CPR :.................................................................................... 12 Chapitre III :.......................................................................................................... 13 Exploitation.......................................................................................................... 13 III.1. Principe de fonctionnement de la centrale thermique :.............................14 III.2.Les principaux composantes :....................................................................15 III.2.1. Chaudière :.......................................................................................... 15 III.2.2.Turbine :............................................................................................... 17 III.2.3.Alternateur :......................................................................................... 17 III.2.4.Condenseur :........................................................................................ 19 III.3Autres composantes :.................................................................................. 20 III.3.1.Pompes d’extraction :...........................................................................20 III.3.4.Pompes alimentaires :..........................................................................21 III.3.5.Pompes de circulations :.......................................................................21 GE

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III.3.7. Les onduleurs:..................................................................................... 22 III.3.8 Les redresseurs :.................................................................................. 22 III.3.9 SECTIONNEURS :.................................................................................. 23 III.3.10. Les moteurs :..................................................................................... 23 III.4. Les principaux cycles :.............................................................................. 24 III.4.1.Le cycle eau-vapeur :...........................................................................24 III.4.2.Le cycle eau de mer :...........................................................................25 III.4.3.Le cycle air-fumée :.............................................................................. 25 Chapitre IV:........................................................................................................... 27 Les principaux éléments

électriques.............................................27

IV.1. Les disjoncteurs :....................................................................................... 28 IV.1.1. Disjoncteur de commande...................................................................28 IV.1.2. Disjoncteur a gaz SF 6 :.......................................................................28 IV.1.3. Disjoncteur selpact :............................................................................28 .......................................................................................................................... 28 IV.2. Les transformateurs :................................................................................ 29 IV.2.1. Transformateur principal ou transformateur d’alimentation de réseau : 29 IV.2.2. transformateur de soutirage :.................................................................29 IV.2.3. Transformateur de soutien :....................................................................30 Chapitre V :.......................................................................................................... 32 Le service électrique............................................................................................ 32 V.1.Présentation de service électrique :............................................................33 V.2.Activités de service électrique :...................................................................33 V.2.1. La maintenance préventive:.................................................................33 -Visites systématiques........................................................................................... 33 V.2.2. La maintenance curative:.....................................................................33 V.2.3.Révision générale:................................................................................. 33 V.2.4.Le circuit du bon de travail :..................................................................33 V.2.5. Exemple de maintenance préventive :.................................................34 V.2.6. Exemple de maintenance curative :.....................................................39 Chapitre VI :......................................................................................................... 40 Etude de groupe électrogène dans le C.P.R..........................................................40 VI.1. Généralités sur les groupes électrogènes :...............................................41 A. La partie électrique :.................................................................................. 41 B. La partie mécanique :................................................................................ 44 VI.2. Etude du groupe électrogène de la centrale de production de Rades :.....48 VI.2.1.Présentation du groupe :......................................................................48 GE

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VI.2.2. Caractéristique du moteur :................................................................49 VI.2.3. Caractéristiques électriques :.............................................................50 VI.2.3. Maintenance de groupe :....................................................................50 Conclusion............................................................................................................ 53

Liste des figures Figure 1: Organigramme de la STEG......................................................................7 GE

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Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure

2: plan de situation de CPR..........................................................................9 3: centre de production de rades...............................................................10 4: organigramme de CPR...........................................................................11 5: Cycle de transformation d’énergie dans une centrale thermique..........13 6: Fonctionnement du CPR.........................................................................13 7: Principaux éléments d’une chaudière....................................................14 8: chaudière de l'étape B...........................................................................15 9: brûleur et les tubes support de chaudière.............................................15 10: alternateur de l'étape A.......................................................................17 11: plaque signalétique de l'alternateur et excitatrice de l'étape A...........18 12: Condenseur......................................................................................... 18 13: Pompes d'extraction............................................................................ 19 14: Pompes alimentaires........................................................................... 20 15: Pompes de circulations........................................................................21 16: salle onduleurs.................................................................................... 21 17: Redresseur........................................................................................... 22 18: moteur le lavage de grille rotative.......................................................23 19: station eau de mer.............................................................................. 25 20: Transformateur principal......................................................................27 21: transformateur de soutirage................................................................28 22: Transformateur de soutien...................................................................29 23: cycle de bon de visite..........................................................................32 24: accessoires de transformateur principale............................................33 25: accessoires de transformateur de soutirage........................................33 26: parafoudre et les accessoires de transformateur de soutien...............34 27: disjoncteur dans la salle 400v.............................................................35 28: Transformateur MT/BT et son bon de visite..........................................36 29: station eau de mer.............................................................................. 37

Liste des tableaux Tableau 1: es caractéristiques des alternateurs de l'étape A et B........................18 Tableau 2: les caractéristiques de groupe électrogène........................................49 Tableau 3: Programme d’entretien pour moteur utilisés dans les conditions normales.............................................................................................................. 50 Tableau 4:Programme d’entretien pour les moteurs en service intermittent........51

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Chapitre I :

Présentation générale de la Société Tunisienne de l’Electricité et du Gaz

Introduction générale

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La demande de l’énergie électrique est aujourd'hui un indicateur significatif de l’état de développement d’un pays donné, de son degré d’industrialisation et du niveau de la qualité de vie de son peuple.

I.1. Introduction : La Société Tunisienne de l’Electricité et du Gaz (STEG) a été créée le 03 Avril 1962 par décret de loi n° 62-8 du 3 Avril 1962. C’est une entreprise publique à caractère industriel et commercial (EPIC) dont le capital appartient exclusivement à l’Etat tunisien. Sa gestion est assurée par un conseil d’administration dont les membres sont nommés par décret présidentiel. Le Président Directeur Général bénéficie d’une large délégation de pouvoir et de signature pour la gestion courante de l’entreprise.

I.2. MISSION: Les activités de la STEG sont régies par les deux cahiers de charges électricité et gaz objet des décrets n° 64-9 et n° 64-10 du 17/01/1964. La STEG a pour missions essentielles :  

L’électrification du pays ainsi que le développement de la pénétration du gaz. La réalisation d’une infrastructure électrique et gazière permettant un développement harmonieux et équilibré sur tout le territoire national.

I.3. ATTRIBUTIONS : Les principales attributions assurées par les différentes unités sont :    

Acheter, produire, transporter et distribuer l’électricité et le gaz. Assurer la gestion technique des ouvrages de production, de transport et de distribution de l’électricité et du gaz dans les meilleures conditions de sécurité et de coût. Fournir l’électricité et le gaz aux abonnés avec une qualité de service acceptable. Assurer la gestion commerciale des abonnés dans des conditions économiques optimales.

I.4. Organigramme de la STEG:

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Figure 1: Organigramme de la STEG

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I.5. Organisation de la STEG : L’organisation de la STEG peut se résumer en trois niveaux hiérarchiques:

 Le niveau central.  Le niveau régional.  Le niveau local. I.6. Pour la Distribution de l’Energie : 34 districts, 48 agences technico-commerciales et 50 agences techniques. Il y a lieu de noter que les districts sont les interlocuteurs directs de la clientèle et peuvent être subdivisés selon l’importance en agences évoluées agences technico-commerciales et agences techniques.

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Chapitre II: Présentation générale du Centre de Production d’Electricité de RADES

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II-1. Situation du Centre de Production d'Electricité de Radès: Le Centre de Production d'Electricité de Radès est situé au sud du port de la goulette à l’EST du port de Rades et des salines, il se trouve sur une langue de terre étroite qui sépare le lac du golf de Tunis légèrement au nord de l’embouchure de OuedMiliane.

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PLAN DE SITUATION Port La Goulette Centre de production de Rades

Figure 2: plan de situation de CPR

II.2.Présentation du centre de production d'électricité de Radés: Le Centre de Production d’Electricité de Rades est composé de deux centrales thermiques: Etape A et Etape B comprenant chacune deux groupes identiques. Il est l’un des plus importants centres de production de l’électricité en Tunisie, il dispose d'une

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puissance installé de 700 MW et il produit au voisinage de 37 % de la production nationale d'électricité. Les caractéristiques principales des deux étapes :

 Etape A: -Constructeur: MITSUBISHI. -Année de mise en service: 1985. -Puissance installée: 2 x 170 MW. -Conduite des tranches: Conventionnelle. -Système contrôle commande: Système analogique, logique Câblée.

-Turbine: Turbine à deux corps "Haute et Moyenne pressions combinées" et corps Basse pression, à double flux. -Alternateur: Alternateur à refroidissement interne par l'hydrogène totalement enfermé 212 500 KVA. -Système de combustion: Combustion tangentielle avec tirage équilibré (en dépression) -Combustible: Gaz Naturel, Fuel Lourd N° 2.  Etape B: -Constructeur: ANSALDO -Année de mise en service: 1998 -Puissance installée: 2 x 180 MW -Conduite des tranches: Conduite clavier écran et conventionnelle -Système contrôle commande: Système numérique, logique Programmée -Turbine: Turbine à trois corps séparés Haute, Moyenne et basse pressions à double flux -Alternateur: Alternateur à refroidissement interne par l'hydrogène, totalement enfermé 232 000 KVA -Système de combustion: Combustion faciale(en pression) -Combustible:GazNaturel,Fuel Lourd N° 2

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Figure 3: centre de production de rades

II.3.Organigramme de CPR :

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Figure 4: organigramme de CPR

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Chapitre III : Exploitation

III.1. Principe de fonctionnement de la centrale thermique : Une centrale thermique est une station de transformation d’énergie chimique emmagasinée dans un combustible en énergie électrique en passant par l’énergie thermique (figure 1).

Figure 5: Cycle de transformation d’énergie dans une centrale thermique

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Une centrale thermique se compose principalement d'un générateur de vapeur et d'un groupe turboalternateur. La chaudière (générateur de vapeur), par le biais de l’énergie chimique du combustible (gaz naturel dans le cas du CPR), permet la production de la vapeur à haute pression et à haute température. Cette vapeur est ensuite acheminée vers la turbine où son énergie est transformée en énergie mécanique, qui entraîne l'alternateur qui à son tour la transforme en énergie électrique. A sa sortie de la turbine, la vapeur se condense par la circulation de l’eau de mer dans le condenseur et retourne de nouveau dans la chaudière et un nouveau cycle recommence.

Figure 6: Fonctionnement du CPR

III.2.Les principaux composantes : III.2.1. Chaudière :

La combustion du carburant (fuel ou gaz naturel) dans la chaudière transforme l’eau en vapeur sèche à une température d’environ 540 ° C et à une pression d’environ 140 bar. La chaudière est principalement constituée de :      GE

la chambre de combustion l’économiseur le ballon chaudière les surchauffeurs les resurchauffeurs 14

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Figure 7: Principaux éléments d’une chaudière

Figure 8: chaudière de l'étape B

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Figure 9: brûleur et les tubes support de chaudière

III.2.2.Turbine :

La turbine est l’élément essentiel de la production de l’énergie mécanique, elle permet de transformer l’énergie calorifique (vapeur) en énergie mécanique. Elle est formée de trois corps montés sur le même arbre et reliés à un même rotor tournant à une vitesse de 3000 tours par minute :  Corps haute pression HP : ce corps est entraîné par la vapeur sèche qui sort du surchauffeur secondaire issue de la chaudière.  Corps moyenne pression MP : à la sortie du corps HP la vapeur traverse des resurchauffeurs pour pénétrer ensuite dans le corps MP ou elle subit une détente.  Corps basse pression BP : la vapeur qui sort du corps MP pénètre dans le corps BP pour terminer sa détente. La vapeur est ensuite condensée dans le condenseur pour entamer un nouveau cycle. III.2.3.Alternateur :

L’alternateur est l’étage de transformation de l’énergie mécanique en énergie électrique. C’est une machine synchrone composée de deux circuits magnétiques indépendants :  Un stator qui est un circuit magnétique fixe. Il est composé de trois bobines statoriques délivrant une tension triphasée de 15,5 kV.  Un rotor qui est un circuit magnétique mobile entraîné par le rotor de la turbine. Il possède une seule paire de pôles et tourne à une vitesse de 3000 tours par minute.

ETAPE A GE

ETAPE B 16

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CONSTRUCTEUR

MITSUBISHI

ANSALDO

CAPACITÉ PUISSANCE TENSION COURANT FRÉQUENCE VITESSE

212.5 KVA 170 MW 15.5 KV 7915 A 50 HZ 3000 tr/min

232 KVA 180 MW 15.5 KV 8642 A 50 HZ 3000 tr/min

Tableau 1: es caractéristiques des alternateurs de l'étape A et B

Figure 10: alternateur de l'étape A

Figure 11: plaque signalétique de l'alternateur et excitatrice de l'étape A

III.2.4.Condenseur :

Après sa détente dans la turbine, la vapeur est condensée afin d’être réutilisée dans un nouveau cycle eau vapeur. C’est le rôle du condenseur qui représente la source froide de la turbine.(En effet, la vapeur issue du corps basse pression de la turbine à une température d’environ 70 ° C pénètre dans le condenseur ou elle rencontre des tubes dans lesquelles circule de l’eau de mer à une température voisine de 15 ° C, ce qui entraîne sa condensation. GE

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L’eau ainsi condensée sert à alimenter la chaudière pour assurer la continuité du cycle).

Figure 12: Condenseur

III.3Autres composantes : III.3.1.Pompes d’extraction :

On a deux pompes d’extraction, une est en service et l’autre secours. Le rôle de la pompe d’extraction et d’extraire l’eau condensée rassemblée dans le puits du condensateur et la refouler à travers une série de réchauffeurs BPdans le dégazeur à la bâche alimentaire, sa vitesse est de 1500 tr/mn avec un débit de 540 t/h et une pression de 22 Bars et sa tension est de 6,6 KV.

Figure 13: Pompes d'extraction

III.3.4.Pompes alimentaires : Les pompes alimentaires ont pour rôle de fournir au générateur de vapeur un débit d’eau suffisant et nécessaire d’une haute pression pour maintenir le niveau dans le ballon chaudière. Caractéristique d’une pompe alimentaire : GE

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    

Débit 310 t/h Pression 162 Bars Débit minimum 100 t/h Vitesse moteur 1490 tr/mn Vitesse pompe 6000 tr/mn

Figure 14: Pompes alimentaires

III.3.5.Pompes de circulations :

Le rôle de ces pompes de circulation et d’aspirer l’eau de mer de la salle d’eau et la refouler vers le condenseur et les réfrigérateurs noria elles sont équipées d’un circuit d’eau de refroidissement des paliers (palier pompe et paliers moteur) qui est composé de deux pompes (une en service et l’autre secours) qui aspirent l’eau de mer de la conduite de refoulement du pompe de circulation (B) à travers deux filtres statiques .Le débit d’eau de refroidissement des paliers des pompes de circulation est contrôlé par des débitmètres qui sont la cause d‘un ordre de déclenchement de la pompe de circulation en cas d’un débit insuffisant d’eau de refroidissement.

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Figure 15: Pompes de circulations

III.3.7. Les onduleurs: On sait que la pluparts des machines fonctionnent avec une tension alternative mais les batteries délivrent une tension continue, donc on utilise un convertisseur de tension appelé onduleur.

Figure 16: salle onduleurs

III.3.8 Les redresseurs :

Ce sont des convertisseurs alternatif/continu, destinés à alimenter une charge de type continue, à partir d'une source alternative. Dans le CPR, les redresseurs utilisés sont à base de thyristors.

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Figure 17: Redresseur

III.3.9 SECTIONNEURS :

C’est un appareil de manœuvre capable de couper un circuit électrique d’une façon visible il peut être manœuvré sous tension mais sans courant puisque généralement il a un pouvoir de fermeture et d’interruption pratiquement nul. III.3.10. Les moteurs :

Le moteur est un générateur d’énergie mécanique rotatif, il se compose d’un rotor et d’un stator. Dans la centrale il y a plusieurs types des moteurs : Il ya les moteurs triphasé de grandes puissances comme les moteurs du pompes d’extraction d’eau de mer. Il ya aussi les moteurs des puissances moyennes comme les pompes de d’huile et de fuel et les ventilateurs Et il ya aussi les moteurs de faibles puissances fonctionnent avec une tension 220 v et 380 v qui sont utilisés dans plusieurs usages comme les petites pompes et les machines et les vannes motorisées etc.

Figure 18: moteur le lavage de grille rotative

III.4. Les principaux cycles : Au cours du processus de production de l’électricité, plusieurs cycles sont réalisés : -Cycle eau-vapeur GE

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-Cycle eau de mer -Cycle air-fumée III.4.1.Le cycle eau-vapeur :

Au début, il faut savoir que l’eau utilisée pour la production de l’électricité provient du SONEDE. Et avant son exploitation, l’eau subit une déminéralisation afin d’éliminer les sels minéraux et les matières organiques. Au niveau de la chaudière, l’eau est recueillie dans l’économiseur où il y a élévation de sa température par les biais de la chaleur libérée par le gaz de combustion. Ensuite, l’eau est collectée dans les tubes écrans revêtant la paroi latérale de la chaudière où elle sera convertie en vapeur humide. Ultérieurement, cette vapeur humide passe au ballon chaudière, à l’intérieur duquel règne une pression de 138 bar et une température de 345°C, qui a pour rôle la séparation entre l’eau et la vapeur. La vapeur récupérée traverse successivement le surchauffeur radiant où la température de la vapeur devient 389° C, puis, le surchauffeur final où la température de la vapeur atteint 540°C. Ainsi, la vapeur humide est transformée en vapeur sèche qui quitte la chaudière à une température de 540° C, sous une pression de 138 bar. Postérieurement, la vapeur sèche passe à la turbine et atteint le corps HP où elle subit une première détente qui abaisse sa température à 332°C. Puis, la vapeur revient de nouveau à la chaudière et passe au resurchauffeur qui ramène sa température à 540° C. De nouveau la vapeur retourne à la turbine et sera refoulée vers le corps MP puis le corps BP. La vapeur passe ensuite dans le condenseur où elle sera condensée par l’eau de mer. L’eau recueillie est refoulée par les pompes d’extraction vers les réchauffeurs BP. Elle ensuite est renvoyée au dégazeur dont le but d’éliminer les gaz dissous dans l’eau : O2 et CO2. Par suite l’eau sera conduite vers la bâche alimentaire avant d’être pompée jusqu’aux réchauffeurs HP et atteint l’économiseur à une température de 245° C et sous une pression de 144 bar. III.4.2.Le cycle eau de mer : Ce circuit alimente la centrale en eau de mer qui est utilisée comme réfrigérant Vu que l’eau de mer n’est pas propre, la centrale construit la station eau de mer qui permettra le filtrage de l’eau. III.4.3.Le cycle air-fumée :

Il s’agit d’un circuit réalisé à l’intérieur de la chaudière. Il permet d’avoir la chaleur nécessaire au chauffage de l’eau et de la vapeur. Pour cela on aura besoin d'une étincelle, un carburant (fuel ou gaz) et d'un combustible soit l'air qui fournit l’oxygène nécessaire pour la combustion. L’air de combustion arrive à la chaudière par l’intermédiaire des ventilateurs de soufflage. Cet air est réchauffé par des réchauffeurs d’air jusqu’à une température de 300°C, puis, renvoyé vers le foyer. Dans le foyer, l’air s’associe au carburant et à la flamme pour produire de la chaleur. GE

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Les gaz de combustion dégagés sont aspirés par des ventilateurs de tirage et rejetés vers l’extérieur par une cheminée.

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Chapitre IV: Les principaux éléments électriques

IV.1. Les disjoncteurs : IV.1.1. Disjoncteur de commande

Celui- ci est placé entre alternateur et le transformateur principale il a un pouvoir de coupure qui sert a commander l’énergie électrique passante GE

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RAPPORT DE STAGE TECHNICIEN

aux transfaux et aux équipements électriques. Ce dernier a les caractéristiques suivantes. Tension Courant Tension

nominales nominal d’essai

15.5RW 10.5 RA 6.6 kV.

IV.1.2. Disjoncteur a gaz SF 6 :

Ce type de disjoncteur utilise le gaz inflammable sf6 pour la protection de circuit contre l ; extinction de l’arc électrique celui-ci utilise une tension moyenne d ;ordre 6 ;6kv le disjoncteur a gaz 8f6 a les caractéristiques suivantes. Courant nominal 11kA Courant de courte durée (3s) 100kA Durée de coupure 0.07s Pression de gaz 8f6a 20°c 7.5 bar

Figure 19: disjoncteur à coupure SF6

IV.1.3. Disjoncteur selpact :

Il utilise une tension d’ordre 400 v pour protéger chaque phase individuellement suite d’un circuit magnétique qui est constitué d’un noyau tournant Celui-ci agit sur les leviers solidaires d’un barreau transversal.

Figure 20: salle 400v

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RAPPORT DE STAGE TECHNICIEN

IV.2. Les transformateurs : Chaque étape est équipée par 5 transformateurs de puissances : -deux transformateurs de puissances TP (15.5KV/225KV) -deux transformateurs de soutirage TS (15.5KV/6.6KV) -un transformateur de soutien TA (225KV/6.6KV)

IV.2.1. Transformateur principal ou transformateur d’alimentation de réseau : C’est un transformateur triphasé 50 Hz, de service continu, à deux enroulements émergés dans l’huile, type extérieur muni d’un conservateur, refroidissement par aéro-refrégerant avec ventilation forcée d’air et circulation forcée d’huile dans les enroulements -

fonctionnement : élévateur pour l’évacuation d’énergie et abaisseur en cas d’arrêt de la tranche. Enroulement primaire : *couplage : triangle *Tension nominale : 15.5KV *Nombre de bornes: 3

-

Enroulement secondaire : *couplage : étoile

*Tension nominale : 235KV+2*2.5%

- Court-circuit :15% DE la tension nominale -

Puissance : 212.5 MVA

Figure 21: Transformateur principal

IV.2.2.transformateur de soutirage : C’est un transformateur triphasé 50 Hz, à deux enroulements émergés dans l’huile, type extérieur muni d’un conservateur refroidissement par circulation d’huile et air naturel dans les enroulements. -

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fonctionnement : abaisseur pour l’alimentation des auxiliaires de la tranche et également il permet l’alimentation électrique à partir de l’alternateur après la synchronisation. Enroulement primaire : *couplage:étoile *Tensionnominale:15.5KV *Nombre de borne : 4 26

RAPPORT DE STAGE TECHNICIEN

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Enroulementsecondaire : *couplage:triangle *Nombre de borne de sortie : 3

*Tension nominale :6.8KV à vide

Court-circuit :8.5% de la tension nominale Puissance : 24MVA

Figure 22: transformateur de soutirage

IV.2.3. Transformateur de soutien : C’est un transformateur triphasé 50 Hz, à trois enroulements émergés dans l’huile, type extérieur muni d’un conservateur de refroidissement par circulation d’huile et air naturel dans les roulements. -

-

fonctionnement : abaisseur pour l’alimentation des auxiliaires de la tranche à partir du réseau, en fait il assure la desserte de ces auxiliaires (pompes d’alimentation, de soufflage…) Enroulement primaire : *couplage : étoile *Tension nominale : 225KV *Nombre de borne : 4 isolées Enroulement secondaire : *couplage : étoile

*Tension nominale : 6.8KV à vide

*Nombre de borne de sortie : 4

Figure 23: Transformateur de soutien GE

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RAPPORT DE STAGE TECHNICIEN

Chapitre V :

Le service électrique

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RAPPORT DE STAGE TECHNICIEN

V.1.Présentation de service électrique : Le service électrique fait partie de la division maintenance. Il est chargé essentiellement des travaux de maintenance et d'entretien des équipements électriques de la centrale. Ce service comporte trois sections d'entretien: section MT, section BT et section climatisation. Chaque section a un contremaître responsable, un chef contremaître responsable de toutes les sections et le chef de service, ainsi que les techniciens et les ouvriers. Ces trois sections n'existent que sur le plan de l'organisation car les agents du service sont dotés d'une polyvalence qui leur permet d'exécuter différentes taches.

V.2.Activités de service électrique : La tâche essentielle de service est l'entretien du matériel. Ces travaux sont bien organisés grâce à deux catégories de maintenance :  

Maintenance préventive Maintenance curative

V.2.1. La maintenance préventive: Elle comprend: -Visites systématiques. - Révision simple. - Révision mineure. V.2.2. La maintenance curative: Les travaux curatifs se résument dans les travaux de dépannages. V.2.3.Révision générale: Elle sera faite tous les cinq ans, il s’agit de maintenir toutes les installations de la tranche. V.2.4.Le circuit du bon de travail :

Le lancement d’un bon de travail est fait par un agent d’exploitation qui signale une panne et lance ainsi le travail. Ce bon arrive au bureau des méthodes et sera saisi, codé puis enregistré dans ce bureau. Avant d’être exécuté, ce bon passe par une cellule de préparation pour l’affectation au service concerné d’exécution, l’estimation des durées d’exécution et d’étude des travaux (disponibilité des pièces, des outils…). Enfin, ce bon sera clôturé, inclus par les observations des chefs service, la gestion des pièces de rechange et des frais. Ainsi, ce bon sera classé dans l’archive.

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RAPPORT DE STAGE TECHNICIEN

Figure 24: cycle de bon de visite

-chef de quart : responsable général d'une étape. -B.D.M : responsable de développement des bons de visite. -F.T : fin des travaux. V.2.5. Exemple de maintenance préventive :

 Equipement : Transformateur principal TR4 : « 13/07/2015 » Au cours de la maintenance préventive du transformateur de principal il y a des opérations ou vérifications à effectuer qui sont : - Vérification que le silicagel n’est pas décoloré du fait de l’humidité de l’air aspiré ( le changer si nécessaire). - Vérification de circuit des signalisations. - Vérification de choix de fonctionnement des batteries de refroidissement. - Vérification de l’étanchéité de tableau de commande local. - Contrôler le niveau d’huile dans le réservoir. - Relever la température d’huile et des enroulements. - Relever de l’index par phase des compteurs de parafoudres.

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RAPPORT DE STAGE TECHNICIEN

Figure 25: accessoires de transformateur principale

 Equipement : Transformateur de soutirage :« 13/07/2015 » Au cours de la maintenance préventive du transformateur de soutirage il y a des opérations ou vérifications à effectuer qui sont : - Vérification que le silicagel n’est pas décoloré du fait de l’humidité (la couleur normale de silicagel est le bleu). - Vérification de l’étanchéité de l’armoire électrique. - Relever la valeur des températures Huile (normale 60° C) ; Enroulement (normale 65°C). - Vérification s’il y a des traces de fuite d’huile. - Relever de la valeur de courant de charge In= 2037 A. - Vérification des alarmes et les signalisations.

Figure 26: accessoires de transformateur de soutirage

 Equipement : Transformateur de soutien :« 13/07/2015 » Au cours de la maintenance préventive du transformateur de soutien il y a des opérations ou vérifications à effectuer qui sont : - Contrôler le niveau d’huile dans le réservoir. GE

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- Relever l’index des compteurs de parafoudre et contrôler son connexion à la terre. - Relever la valeur des températures huile (normale 60°C) et de l’enroulement (65°C). - Contrôler s’il y a des traces de fuite d’huile. - Contrôler l’état de silicagel. - Contrôler les alarmes et les signalisations. - Relever la valeur de courant de charge In = 2377 A. - Vérification de l’étanchéité de l’armoire électrique.

Figure 27: parafoudre et les accessoires de transformateur de soutien

 Equipement : Pompe alimentaire chaudière :« 13/07/2015 » Au cours de la maintenance préventive de pompe alimentaire chaudière il y a des opérations ou vérifications à effectuer qui sont : 

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Pour le disjoncteur : - Entretien de disjoncteur de commande. - Nettoyer les contacts. - Contrôler la pression du gaz SF6. - Relever le nombre de manœuvre. - Vérifier le mécanisme de mise à la terre. - Vérifier l’état de serrage de TI. - Essai de disjoncteur. 32

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

Moteur : - Mesurer la résistance d’isolement du stator. - Inspection de la plaque à bornes.

Figure 28: disjoncteur dans la salle 400v

 Equipment : Transformateur MT/BT :« 13/07/2015 » Les travaux sont à effectuées pour chaque transformateur : - Contrôler les fuites d’huile par les joints d’étanchéité. - Contrôler le niveau d’huile au réservoir. - Contrôler la température d’huile (40°C). - Contrôler l’état de silicagel (couleur normale bleu). - Contrôler le relais de Buccholz. - Contrôler s’il y a présence du gaz dans le relais de Buccholz. - Mesurer la tension de sortie pour chaque transformateur (Sélecteur de voltmètre sur le tableau BT). - Mesurer le courant de charge pour chaque transformateur. - Contrôle des alarmes et des signalisations du transformateur et ces disjoncteurs.

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Figure 29: Transformateur MT/BT et son bon de visite

 Equipement : système batteries 230-125-48 Vcc

« 22/07/2015 »

Au cours de la maintenance préventive desystème batteries il y a des opérations ou vérifications à effectuer qui sont : - Mesurer la tension de chaque élément des groupes 230, 125, 48 vcc (2,2 v/élément). - Mesurer la tension totale de chaque groupe. - Vérifier la tension des batteries aux bornes des redresseurs. - Mesurer la densité de chaque élément entre (1,19 et 1,25) - Contrôle du niveau de l’éctrolyte et faire l’appoint si le niveau est au min. - En marche floting, vérifier la température de quelques élémentset les comparer avec la température ambiante et faire la correction de la densité en fonction de la température. - A mettre les batteries en charge d’égalisation. - Refaire la mesure de tension et de densité pour les éléments où vous avez fait l’appoint. - Nettoyage de la poussière avec un chiffon. - Contrôle de salle éclairage, ventilation.

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V.2.6. Exemple de maintenance curative :

Lieu : station eau de mer. « 14/07/2015 » Problème : vibration de moteur de pompe lavage grille rotative. Tâche effectuée par l’agent de maintenance électrique : débranchement de moteur.

Figure 30: station eau de mer

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Chapitre VI : Etude de groupe électrogène dans le C.P.R

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VI.1. Généralités sur les groupes électrogènes : Etymologiquement tous les groupes électrogènes sont conçus à base d’un même principe ; la différence se fait au niveau de leur taille et de leur puissance car ils sont produits en gamme. Synoptique du procès de conversion d’énergie par un groupe électrogène

Nous pouvons définir un groupe électrogène comme étant un système autonome capable de produire de l'énergie électrique à partir de l’énergie mécanique via un moteur diésel. Il est constitué de trois grandes parties qui sont : - La partie électrique. - La partie mécanique. - La partie commande.

A. La partie électrique :

La partie électrique est essentiellement composée d’un alternateur qui est un convertisseur électromécanique d’énergie dont le rôle est de produire l’énergie électrique sous forme alternative. Ce dernier est constitué de deux grandes parties à savoir : - Le stator. - Le rotor. a. Le stator

Le stator encore appelé induit est la partie fixe de l’alternateur. Elle est constituée de plusieurs enroulements répartis dans les encoches du circuit magnétique statorique. Ce dernier est constitué d’un empilage de tôles dans lesquelles sont découpées des encoches parallèles à l’axe de la machine. Il est toujours couplé en étoile pour les raisons suivantes : - Avoir un point neutre qui nous permettra d’obtenir une tension simple et effectuer la mise à la terre du neutre.

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- Supprimer les harmoniques de troisième rang pouvant provoquer les pertes supplémentaires et le déséquilibre de phases. b. Le rotor

Le rotor encore appelé inducteur est la partie tournante d’un alternateur. On distingue deux types de rotor : - Le rotor à pôles lisse qui est plus utilisé dans la construction des alternateurs de centrales thermique et de faibles puissances (quelques dizaines de MW). Il est construit long et de diamètre relativement faible. Son moment d’inertie est faible, ce qui permet une mise en vitesse rapide: on parle alors de turboalternateurs. Le nombre de pair de pôles est P =1 ou P =2. Dans un réseau dont la fréquence est 50Hz, les turboalternateurs tournent soit à 3000tr/min soit à 1500 tr/min. c. principe de fonctionnement de l’alternateur :

Pour produire l’énergie électrique à partir d’un alternateur, deux conditions doivent être remplies à savoir : - L’excitation. - L’entraînement mécanique.

Cette dernière condition est assurée par la partie mécanique du groupe électrogène par conséquent nous nous attarderons sur la première condition 

Excitation d’un alternateur :

L’excitation d’un alternateur consiste à alimenter son bobinage inducteur à partir d’une source de tension continue. Ils existent plusieurs modes d’excitation d’un alternateur parmi lesquels nous avons : 

L’excitation avec balais :

L'excitatrice principale fournit le courant d'excitation de l'inducteur, habituellement par l'intermédiaire du mécanisme balais-bagues. En régime normal, la tension générée est comprise entre 125 V et 600 V. On peut la régler manuellement ou automatiquement en faisant varier l'intensité du champ inducteur, c'est-à-dire en agissant sur le courant d'excitation i provenant de l’excitatrice pilote. La puissance nominale de l'excitatrice principale dépend surtout de la capacité et de la vitesse de l'alternateur qu'elle alimente. GE

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

L’excitation sans balais.

Dans le mode d’excitation avec balais, on fait face au problème d’usure des balais qui dégagent une poussière conductrice ; ceci nous oblige à effectuer constamment des opérations de maintenance préventive au niveau du mécanisme balais-bagues afin d’éviter des courtscircuits probable. Pour contourné ce problème ; de nos jours on utilise des systèmes d’excitation sans balais dans lesquels un alternateur-excitateur et un groupe de redresseurs fournissent le courant continu à l’alternateur principal.

Figure 31:Circuit d’un système d’excitation sans balais

B. La partie mécanique :

La partie mécanique est composé de plusieurs éléments tels que :

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B.1. Le moteur thermique :

Le moteur thermique est une machine mécanique à combustion interne qui peut fonctionner au gasoil, au fioul etc. et dans laquelle l’énergie calorifique obtenue par la combustion est convertie en énergie mécanique faisant tourner l’arbre du moteur. B.2. Les principaux circuits : a. Circuit d’alimentation en combustible :

Le circuit d’alimentation en combustible a pour rôle d’amener à chaque cylindre une quantité déterminée de combustible parfaitement filtré, parfaitement dosé sous haute pression, à un moment précis et ce quelle que soient les conditions d’utilisation du moteur. Il comprend entre autres : 

Le réservoir de carburant :

Le réservoir de carburant assure un approvisionnement en carburant disponible et utilisable facilement au groupe électrogène, il est situé à l’intérieur du groupe et est contenu par le bâti. 

Le pré filtre :

Le pré filtre est monté en série entre le réservoir et la pompe d’alimentation ; son rôle est d’arrêter les impuretés et d’éliminer l’eau, en suspension dans le gazole, par décantation. 

Le filtre :

Monté en série entre la pompe d’alimentation et la pompe d’injection, son rôle est d’arrêter les plus petites impuretés (2 à 3 microns) afin de protéger la pompe d’injection. Il faut noter qu’il est absolument nécessaire de filtrer soigneusement le combustible avant son entrée dans le circuit haute pression car une impureté infirme soit-elle peut détériorer de façon irrémédiable la pompe d’injection et les injecteurs. 

Pompe d’injection :

La pompe d’injection est l’élément phare du moteur diésel ; la pompe d’injection associée à un injecteur a pour fonction d’injecter dans chaque cylindre à la fin du temps d’admission, une quantité de gazole correspondant à la puissance demandée par l’utilisateur. Le choix du type de pompe d’injection dépend en grande partie du nombre de cylindres. b. Le circuit de lubrification :

Le système de lubrification du moteur a pour rôle de diminuer les résistances passives dues aux frottements des pièces en mouvement les unes par rapport aux autres en facilitant leur glissement. La lubrification favorise en outre le refroidissement des différents organes du GE

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moteur tout en assurant leur propreté ; elle participe aussi à l’étanchéité de la chambre de combustion. Toute absence de la lubrification, se traduit par une élévation de température de frottement qui provoque à long terme, le grippage de l’ensemble piston, bielle, vilebrequin.

Figure 32:Circuit de lubrification

c. Refroidissement du moteur diésel :

Le système de refroidissement du moteur a pour fonction : - De dissiper le dégagement de chaleur - De maintenir les températures des différents organes à des niveaux compatibles avec une résistance mécanique suffisante. Son rôle est donc essentiel pour la préservation du moteur. i. Le refroidissement par air :

La technique la plus simple consiste à balayer les cylindres d’un fort courant d’air. Il faut reconnaître que cette solution présente quelques avantages tels que: sa simplicité, aucune vanne, pas de pompe ni d’échangeur de température, un cout moindre. ii. Le refroidissement par eau :

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Dans ce système, l’eau, chargée d’évacuer les calories du moteur, circule autour des cheminées et à l’intérieur des culasses,on peut distinguer deux systèmes de refroidissement par eau : - Le refroidissement direct. - Le refroidissement indirect. B.3. Le système de démarrage :

Le démarrage des moteurs diésels est assuré par un démarreur. Pour mettre en marche le groupe propulseur, il est nécessaire de le faire tourner donc de vaincre les résistances engendrées par la compression et les frottements. On utilise pour cela un moteur électrique auxiliaire de forte puissance engrenant directement sur le volant moteur. L’axe du démarreur est prolongé par un pignon ; le volant moteur est muni d’une couronne.

C. La partie commande : La partie commande est la partie qui gère le démarrage et l'arrêt du groupe électrogène. Elle est fonction du mode d’utilisation de ce dernier. Un groupe électrogène peut être utilisé de plusieurs manière tel que : - Utilisation d’un groupe électrogène comme source principale d’énergie : Dans ce cas le groupe électrogène constitue la seule et unique source d’alimentation de la charge. Il peut être commandé manuellement selon les besoins et peut être amené à fonctionner en permanence. - Utilisation du groupe électrogène comme source d’appoint : Dans ce cas le groupe électrogène permet de renforcer le réseau lorsque la charge devient très importante, on parle alors du couplage de l’alternateur du groupe sur le réseau. Pour se faire certaines conditions doivent être remplies à savoir : - La tension produite par le groupe doit être égale à celle du réseau. - La fréquence du groupe doit être égale à celle du réseau. - L’ordre de succession de phase doit être la même. - Les deux systèmes doivent être en phase.

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Remplir ces conditions revient à synchroniser le groupe électrogène au réseau ; la synchronisation et le couplage du groupe électrogène est effectué par un dispositif de commande constitué de : - Régulateur de vitesse. - Régulateur de tension d’excitation. - Synchroscopes. - Utilisation du groupe électrogène comme alimentation secours : Dans ce cas, le groupe électrogène n’est utilisé qu’en cas d’absence de la tension ou de déséquilibre du réseau. Le démarrage du groupe peut être manuel ou automatique.  Le démarrage manuel est effectué par un opérateur qui, après avoir constaté une défaillance du réseau donne l’ordre de démarrage du groupe électrogène soit par un commutateur soit par un bouton poussoir après avoir déconnecté la charge du réseau. Lorsque la tension redevient normale, l’opérateur peut arrêter le groupe électrogène.  Le démarrage automatique d’un groupe électrogène est effectué par un dispositif électronique ou électrique de commande appelé inverseur de source normal /secours. Ce dispositif de commande est muni d’un module électronique qui détecte une défaillance sur le réseau qui peut être le manque ou la baisse de tension ou encore un déséquilibre et ensuite donne immédiatement l’ordre de démarrage du groupe qui provoque le basculement de l’utilisateur du réseau normal au réseau secours.

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Figure 33: Schéma de principe d’une alimentation secours

VI.2. Etude du groupe électrogène de la centrale de production de Rades : VI.2.1.Présentation du groupe :

Les équipements vitaux doivent bénéficier d’une alimentation de secours pour leur permettre de fonctionner dans le cas où il y a une coupure. Cet équipement de secours est appelé groupe diesel. Ce groupe fonctionne le diesel .celui-ci est formée d’un moteur et un alternateur. Chaque étape a deux groupes diesel. Pour l’étape A, il fournit une puissance d’ordre 500kva et pour l’étape B, il fournit une puissance de valeur 800kva. Il est principalement constitué de : - Un moteur thermique. - Un alternateur triphasé. - Un module de contrôle et de commande manuelle et automatique.

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VI.2.2. Caractéristique du moteur :

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9 Moteur diesel 3012 Généralités Nombre de cylindres Disposition des cylindres Cycle Système d’admission

12 En V à 60 degrés Quatre temps Suralimenté par turbo-compresseur et à refroidissement intermédiaire Combustion Injection directe Alésage nominal 135 mm Course 152 mm Taux de compression 14,5:1 Cylindrée 26,11 litres Ordre d’allumage A6, B1, A3, B4, A5, B2, A1, B6, A4, B3, A2, B5 Jeux des soupapes (à froid ou à chaud) Moteurs antérieurs au numéro de fabrication 8281 (6C27437/29): Admission 0,4 mm Echappement 0,5 mm Moteurs à partir du numéro de fabrication 8281 (6C27437/29): Admission Echappement Sens de rotation Distribution de l’injection Poids sec du moteur (approximatif) Circuit de refroidissement

0,2 mm 0,5 mm Sens opposé aux aiguilles d’une montre, vu de l’arrière du moteur Comme gravé sur la plaque du moteur Electropak: 2365 kg Moteur seul: 2120 kg

Pompe de réfrigérant Centrifuge, entraînée par engrenages Capacité du circuit de refroidissement Moteur et tuyauteries 68 litres Moteur et radiateur 122,7 litres Pression du circuit de refroidissement (à température normale d’utilisation) Température (normale) 70 à 100°C Thermostat Deux, type à capsule de cire Système de carburation Type Pompe d’injection

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Alimentation à basse pression de la pompe d’injection avec retour direct au réservoir 12 éléments, en ligne

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Mécanique, intégré à la pompe d’injection VI.2.3. Caractéristiquesélectriques :

Alternateur Démarreur Commande d’arrêt Interrupteur de protection de moteur

Butec A 3024 avec régulateur intégral Butec MS6 simples, 24volt SEM, excité à ‘RUN’ Interrupteur de température de fluide de refroidissement VDO, réglé pour arrêter le moteur à 106°C. Interrupteur à pression d’huile de VDO, réglé pour arrêter le moteur à 124KN/m²

Tableau 2: les caractéristiques de groupe électrogène

• Important pour la protection des paliers des turbocompresseurs

VI.2.3. Maintenance de groupe : Périodes demaintenance préventive :

Ces périodes de maintenance préventives s’appliquent aux conditions moyennes de l'exploitation. Vérifiez les périodes données par le fabricant de l’équipement dans lequel le moteur est installé. Si, nécessaire, utilisez des périodes de ternes plus courtes. Lorsque le jusqu’à 69 kN/m² fonctionnement du moteur doit se conformer aux règlements locaux, ces périodeset ces méthodesdevront peut-être être adaptés pour assurer le fonctionnement correct du moteur. Programme d’entretien pour moteur utilisés dans les conditions normales :

Les opérations d’entretien préventif doivent être faites aux périodicités (heures ou mois ) les plus courtes. Régulateur A- Chaque jours ou toutes les 10 heures de marche. GE

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B- Tous les 12 mois ou toutes les 400 heures de marche. C- Tous les 24 mois ou toutes les 1200 heures de marche.

Tableau 3: Programme d’entretien pour moteur utilisés dans les conditions normales

*par un personnel ayant reçu la formation adéquat. En plus des opérations indiquées ci-dessous doivent être faites tous les 12 mois :  Vidanger et rincer le circuit de refroidissement et changer le mélange réfrigérant.  Vérifier les turbocompresseurs, s’assurer qu’ils sont réglés si nécessaire.  S’assurer que l’alternateur est vérifié et régler si nécessaire. Programme d’entretien pour les moteurs en service intermittent :

Pour le moteur en utilisation de moins de 400 heures par an, les opérations d’entretien doivent se conformer au tableau ci-dessous :

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Les opérations d’entretien préventif doivent être faites aux périodicités (heures et mois) les plus courtes. A- Chaque mois. B- Tous les 12 mois ou toutes les 200 heures de marche. C- Tous les 24 mois ou toutes mes 1000 heures de marche.

Tableau 4:Programme d’entretien pour les moteurs en service intermittent

En plus des opérations indiquées ci-dessous doivent être faites tous les 12 mois :  Vidanger et rincer le circuit de refroidissement et changer le mélange réfrigérant.  Vérifier les turbocompresseurs, s’assurer qu’ils sont réglés si nécessaire.

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 Vérifier que le refroidisseur d’air d’admission et le radiateur sont propres et débarrassés de tout obstruction.  S’assurer que l’alternateur est vérifié et régler si nécessaire.

Figure 34: groupe diesel étape B

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Conclusion

Mon stage m'a beaucoup intéressée, j'ai pu découvrir les différents postes de la centrale de production d’électricité de Rades et avoir un aperçu global de son fonctionnement. Il m'a permis de me familiariser avec les différents services et d'avoir une approche réelle du monde du travail. Le travail d'équipe est très importants car tous les services sont liés et doivent communiquer entre eux. J'ai pu voir ce que c'était d'avoir une équipe sous ses ordres, il faut s'adapter aux humeurs de toutes les personnes tout en restant ferme dans les directives de travail. Je pense que cette expérience en entreprise m’a offert une bonne préparation à mon insertion professionnelle car elle fut pour moi une expérience enrichissante et complète. Une bonne ambiance règne dans C.P.R et tout le personnel a été très coopératif et attentif à mes questions. Je garderais un très bon souvenir de ce séjour chez C.P.R où chaque personne m’a accordé un peu de son temps et a bien voulu me transmettre une partie de son savoir.

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