AnneSTTC, 31 July 2000 Les Réseaux Electriques de Secours Anne Funken.

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1 anneSTTC, 31 July 2000 Les Réseaux Electriques de Secours Anne Funken

2 anneSTTC, 31 July 2000, Anne Funken, ST-EL-NE Bilan des moyens disponibles Types de sources & réglementation - Situation au CERN Propositions d’amélioration Conclusion Contexte Sommaire Evolutions futures

3 anneSTTC, 31 July 2000, Anne Funken, ST-EL-NE 3 conceptions différentes 3 conceptions différentes Contexte systèmes vieillissants systèmes vieillissants évolutions récentes & futures évolutions récentes & futures

4 anneSTTC, 31 July 2000, Anne Funken, ST-EL-NE MEYRIN 3 Groupes Diesel 6.3kV/3.2 MVA, distribution en 18 kV SPS LEP réseau de sécurité 3.3 kV alimenté réseau de sécurité 3.3 kV alimenté par G1, G2, G3 par G1, G2, G3 réseau de Secours 3.3 kV réseau de Secours 3.3 kV alimenté par groupe 3.3 kV/1250 kVA alimenté par groupe 3.3 kV/1250 kVA Groupes Diesel BT/275,750,1250 kVA distribution en 400 V + ASI locaux & chargeurs-batteries

5 anneSTTC, 31 July 2000, Anne Funken, ST-EL-NE Types de sources & réglementation - Situation au CERN Selon NFC 15-100 : Alimentation Normale Alimentation Normale Alimentation de Remplacement Alimentation de Remplacement Alimentation de Sécurité Alimentation de Sécurité = source principale = source qui permet la poursuite de l’exploitation poursuite de l’exploitation = source alimentant les installations de sécurité installations de sécurité (personnes) (personnes)

6 anneSTTC, 31 July 2000, Anne Funken, ST-EL-NE Au CERN Alimentation Normale Alimentation Normale Alimentation Assurée Alimentation Assurée Alimentation Secourue Alimentation Secourue = 400 kV et 130 kV ; coupée sous AU coupée sous AU = reprise par GD (15s à 1 mn) ; coupée sous AU coupée sous AU = reprise par GD (15s à 1 mn) ; non coupée sous AU non coupée sous AU Alimentation de sécurité Alimentation de sécurité

7 anneSTTC, 31 July 2000, Anne Funken, ST-EL-NE Alimentation Sans Alimentation Sans Interruption (ASI) Interruption (ASI) = autonomie des batteries ; coupée / non coupée sous AU coupée / non coupée sous AU Alimentation à courant Alimentation à courant continu 48 V continu 48 V = autonomie des batteries ; non coupée sous AU non coupée sous AU Alimentation de sécurité Alimentation de sécurité

8 anneSTTC, 31 July 2000, Anne Funken, ST-EL-NE NFC 15-100 (CEI 364) Installations électriques BT Chapitre 35 - Installations de sécurité Chapitre 56 - Alimentations pour services de sécurité NFC 13-200 Installations électriques HT Chapitre 56 - Conditions de protection et d’installation des groupes Diesel Décret N° 88-1056 : Installations de sécurité Eclairage de sécurité Installations pour la sécurité du personnel en cas sinistre Installations dont l’arrêt inopiné ou le maintien à l’arrêt peut entraîner risques pour personnel Code C1 du CERN LEP = installation nucléaire de base sécurité des personnes sécurité des accélérateurs I.N.B. IS N° 24

9 anneSTTC, 31 July 2000, Anne Funken, ST-EL-NE le nouveau système d’auto-transfert augmente considérablement le nouveau système d’auto-transfert augmente considérablement la fiabilité du réseau électrique du CERN ; la fiabilité du réseau électrique du CERN ; En conclusion : cet auto-transfert ne peut se substituer à une ou plusieurs cet auto-transfert ne peut se substituer à une ou plusieurs sources autonomes pour assurer la sécurité des personnes. sources autonomes pour assurer la sécurité des personnes.

10 anneSTTC, 31 July 2000, Anne Funken, ST-EL-NE Bilan des moyens disponibles 1 alimentation de remplacement : 130 kV SIG 1 alimentation de remplacement : 130 kV SIG + 20 kV EDF pour le LEP ; + 20 kV EDF pour le LEP ; des sources autonomes : 15 groupes Diesel (12 fixes, des sources autonomes : 15 groupes Diesel (12 fixes, 3 mobiles), puissance installée de 16 MVA ; 3 mobiles), puissance installée de 16 MVA ; ~ 100 ASI, puissance installée de 4.3 MVA ; ~ 100 ASI, puissance installée de 4.3 MVA ; ~ 213 chargeurs-batteries 48 V (110 V). ~ 213 chargeurs-batteries 48 V (110 V).

11 anneSTTC, 31 July 2000, Anne Funken, ST-EL-NE Avec WSNET Sans WSNET Puissances Active P Réactive Q Apparente S Disponible 3938 kW 2067 kVAr 4448 kVA ~ 4000 kW 4070 kW 2245 kVAr 4649 kVA ~ 4000 kW Bilan de puissance G1, G2, G3

12 anneSTTC, 31 July 2000, Anne Funken, ST-EL-NE Propositions d’amélioration Décentralisation totale de la production, avec réalimentation du Centre de Calcul Scénario N°1 Scénario N°2 Scénario N°3 Scénario N°4 Décentralisation partielle, sans réalimentation du Centre de Calcul Maintien de la production centralisée & rénovation de l’automatisme + auxiliaires G1, G2, G3 Recours à la turbine de cogénération

13 anneSTTC, 31 July 2000, Anne Funken, ST-EL-NE Scénario N°1 - Décentralisation totale Coût estimé : 8’100 kCHF Coût estimé : 8’100 kCHF Avantages : Avantages : Inconvénients : Inconvénients : Variante possible: décentralisation en MT Variante possible: décentralisation en MT secourir la charge au plus près secourir la charge au plus près rendre les zones indépendantes rendre les zones indépendantes Bât.513 = 1’090 kCHF & SPS = 2’521 kCHF coût et nombre de groupes élevés coût et nombre de groupes élevés réalisation 2002-2003, choix d’implantation, absence de réalisation 2002-2003, choix d’implantation, absence de redondance redondance

14 anneSTTC, 31 July 2000, Anne Funken, ST-EL-NE Scénario N°2 - Décentralisation partielle Coût estimé : 2’800 kCHF Coût estimé : 2’800 kCHF Avantages : Avantages : Inconvénients : Inconvénients : SPS = 930 kCHF coût divisé par 3 coût divisé par 3 sites de Meyrin & du SPS indépendants sites de Meyrin & du SPS indépendants réalisation 2002-2003, choix d’implantation réalisation 2002-2003, choix d’implantation absence de redondance absence de redondance

15 anneSTTC, 31 July 2000, Anne Funken, ST-EL-NE Scénario N°3 - Rénovation de l’automatisme & des auxiliaires G1, G2, G3 Coût estimé : 850’000 CHF Coût estimé : 850’000 CHF Avantages : Avantages : Inconvénients : Inconvénients : augmentation de la fiabilité à moindre coût augmentation de la fiabilité à moindre coût disponibilité des groupes durant la rénovation disponibilité des groupes durant la rénovation Seconde phase : installation d’un groupe Diesel au SE0, Seconde phase : installation d’un groupe Diesel au SE0, coût estimé : ~ 960 kCHF coût estimé : ~ 960 kCHF groupes robustes, redondance groupes robustes, redondance automatisme unique automatisme unique

16 anneSTTC, 31 July 2000, Anne Funken, ST-EL-NE Scénario N°4 - Turbine de cogénération finalité = production de chaleur finalité = production de chaleur nécessité de 2 turbines au minimum nécessité de 2 turbines au minimum temps de démarrage long : ~ 15 mn temps de démarrage long : ~ 15 mn Non adaptée pour remplir le rôle de source de sécurité : connexion au jdb Secours connexion au jdb Secours nécessité d’une source autonome pour les auxiliaires nécessité d’une source autonome pour les auxiliaires Solution écartée

17 anneSTTC, 31 July 2000, Anne Funken, ST-EL-NE Evolutions futures Centre de Calcul : Besoins estimés : 2 MW d’ici 2006 pour les seuls équipements informatiques, soit 5 fois plus qu’aujourd’hui incompatibilité avec le scénario N°3 : puissance incompatibilité avec le scénario N°3 : puissance disponible dépassée disponible dépassée envisageable de ne plus les réalimenter : ce n’est pas envisageable de ne plus les réalimenter : ce n’est pas une obligation légale. Nécessité d’adapter l’autonomie une obligation légale. Nécessité d’adapter l’autonomie des batteries ASI en conséquence des batteries ASI en conséquence

18 anneSTTC, 31 July 2000, Anne Funken, ST-EL-NE SPS Installation de systèmes de désenfumage du tunnel (shutdown 2000-2001). Besoins estimés aux points pairs : 150 kW, soit 4 fois plus qu’aujourd’hui. puissance indisponible aux BA2 & 4 puissance indisponible aux BA2 & 4 installation de groupes Diesel 400 kVA installation de groupes Diesel 400 kVA

19 anneSTTC, 31 July 2000, Anne Funken, ST-EL-NE Conclusion Recommandations : maintenir G1, G2, G3 maintenir G1, G2, G3 & la distribution 18 kV & la distribution 18 kV rénover l’automatisme rénover l’automatisme & les auxiliaires & les auxiliaires dans une seconde phase : dans une seconde phase : installation d’un groupe 3.3 kV installation d’un groupe 3.3 kV au SE0 (SPS) au SE0 (SPS) 850 kCHF sur 3 ans Coûts estimés : 960 kCHF TOTAL 1’810 kCHF