| 08/10/2014
Des commutateurs fiables
Des systèmes à courant fort et des transformateurs dans la nouvelle centrale à accumulation par pompage
Dans la nouvelle centrale à accumulation par pompage Nant de Drance en Valais, six systèmes à courant fort et transformateurs assurent la sécurité et l’efficacité énergétique de l’exploitation. À partir de 2018, l’installation produira chaque année env. 2500 millions kWh de courant avec une puissance de 900 MW.
La nouvelle centrale à accumulation par pompage Nant de Drance située à la frontière franco-suisse entre Martigny et Chamonix dans le canton du Valais est à ce jour un des plus gros ouvrages de Suisse. L’exploitant, Nant de Drance SA, et ses partenaires Alpiq, CFF, Industrielle Werke Basel IWB et Walliser Elektrizitätsgesellschaft FMV injectent deux milliards CHF dans la construction de la centrale. L’opération consiste d’une part à relever de 20 m le mur existant du lac de retenue supérieur, et d’autre part à creuser dans la roche une nouvelle caverne souterraine sous le lac de retenue. Aussi haute qu’une cathédrale, elle hébergera à partir de 2018 toutes les machines électriques nécessaires à la production de courant. Les six groupes de pompage-turbinage Francis de 150 MW atteindront une puissance totale de 900 MW. La centrale à accumulation par pompage pourra alors produire env. 2500 millions kWh de courant par an. Nant de Drance contribuera ainsi en grande partie à couvrir les besoins croissants en énergie de réglage et à sécuriser l’alimentation de la Suisse.
La centrale participe aussi à la stabilité du réseau d’électricité. Il est par ex. possible d’injecter un courant de pointe dans le réseau en quelques minutes seulement pour compenser la production irrégulière de courant issu d’énergies renouvelables. Elle permet également d’accumuler l’excès d’énergie sous forme d’eau. La centrale à accumulation par pompage exploite dans ce cas la pente créée par les puits verticaux de 425 m de hauteur creusés entre les deux bassins de retenue. Pendant le fonctionnement du générateur, du courant est produit avec une turbine, tandis que pendant le pompage, l’énergie à accumuler est pompée dans le lac.
Un système à courant fort performant
La technologie d’ABB participe aussi à ce processus. La commande passée à ABB pour un montent d’env. 35 millions CHF inclut un système à courant fort très puissant et fiable et des transformateurs qui contribuent à l’efficacité de l’installation. Les six disjoncteurs de générateur et les systèmes de dérivation des six transformateurs de 175 MVA forment une sorte de «disjoncteur» qui coupe le courant en l’espace de 70 ms en cas de court-circuit afin de limiter les dommages dans la caverne. Le système et les sectionneurs sont par ailleurs sollicités à chaque fois que la centrale passe du turbinage au pompage et inversement. Ces commutations et coupures de courant nominal se produisent jusqu’à 2000 fois par an.
La charge imposée aux disjoncteurs de générateur lors de ces manœuvres est très grande. «Notre HECPS-3S a cependant été spécialement conçu pour des applications d’accumulation par pompage et a fait ses preuves sur le marché. Le même système est d’ailleurs installé dans l’autre centrale d’accumulation par pompage suisse de Linth-Limmern», précise Branko Knezevic, directeur des ventes de disjoncteurs de générateur d’ABB Suisse à Oerlikon. Ce sont la grande qualité des produits et l’efficacité de l’offre de service qui auraient convaincu le client.
Ces deux applications font néanmoins figure de pionnières en Suisse, car si des machines synchrones servent le plus souvent de générateur/moteur dans les centrales à accumulation par pompage, des machines asynchrones ont ici été installées pour la première fois pour des raisons d’efficacité. «Cela a aussi un impact sur le système à courant fort puisque les commutateurs de freinage et de démarrage doivent être conçus pour d’autres conditions de fréquence et de courant. Nous avons dû analyser cela avec le fabricant des machines asynchrones», explique B. Knezevic.
Une livraison complexe
Le poids et la taille des transformateurs éco-énergétiques qui transforment le courant produit en tension adaptée pour l’injection dans le réseau n’ont pas été simples à gérer. «Nous devons planifier avec précision comment amener les transformateurs de 170 t de Bad Honnef en Allemagne jusqu’à la caverne, sachant qu’il faut traverser des routes de col étroites», souligne Roland Hasler, Market Manager Transformateurs à Baden. Il a cependant du temps devant lui, le premier des six gros transformateurs ne doit être livré qu’en 2016. En 2018, la centrale pourra fonctionner efficacement et en toute sécurité.
Des projets hydrauliques majeurs
Le secteur hydraulique est un secteur d’activité important pour ABB. ABB Suisse fournit à la nouvelle centrale à accumulation par pompage Linth-Limmern des transformateurs éco-énergétiques, des installations moyenne tension, l’instrumentation, des systèmes d’automatisation des processus et une installation de distribution isolée au gaz de 380 kV pour un montant total de 120 millions CHF. Grimsel 2 accueille le plus gros convertisseur de fréquence (100 MVA) au monde monté dans une installation hydraulique. Il y assure un pompage à puissance variable pour une rentabilité d’exploitation supérieure. ABB Suisse fournit également les génératrices de secours, les services auxiliaires et les transformateurs et rénove les installations à ciel ouvert dans le cadre de la rénovation générale de la Kraftwerke Hinterrhein AG.
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