Fiche de révision : Turbine et circuit secondaire

📋 Plan du Cours

1. Fonctionnement général du circuit secondaire
2. Circuit de vapeur vive principale
3. Soupapes de sûreté des générateurs
4. Contournement turbine vers l’atmosphère
5. Contournement turbine vers le condenseur
6. Groupe turboalternateur et turbine
7. Rotor, stator et ligne d’arbre
8. Conversion d’énergie et régulation
9. Séchage et surchauffe de la vapeur
10. Condenseur et refroidissement
11. Dégazage et protections du condenseur
12. Poste d’eau et réchauffage
13. Bâche ADG et dégazage thermique
14. Turbopompe alimentaire
15. Réchauffage haute pression et barillet
16. Alternateur et matériels électriques
17. Configurations d’évacuation électrique
18. Distribution électrique de tranche

📖 1. Fonctionnement général du circuit secondaire

🔑 Notions clés & Définitions

• Circuit secondaire : Circuit qui reçoit la chaleur de l’eau primaire à travers les tubes des générateurs de vapeur, transforme l’eau en vapeur, entraîne la turbine puis condense la vapeur pour recommencer le cycle.

★ À maîtriser

• Le circuit secondaire est fermé et l’eau y change deux fois d’état par tour : elle se vaporise dans le générateur de vapeur et se condense au condenseur.

📌 Le chemin de la vapeur va du générateur de vapeur au condenseur en passant par la turbine, tandis que le poste d’eau ramène l’eau du condenseur au générateur de vapeur en la réchauffant et en la remettant sous pression.

Compléments

📌 Sur le chemin de la vapeur, le fluide se détend, perd pression et température et cède de l’énergie, tandis que dans le poste d’eau il est comprimé et réchauffé et reçoit de l’énergie.

💡 Astuce mémo

Vapeur détendue vers la turbine ; eau comprimée et réchauffée vers le générateur de vapeur.

📖 2. Circuit de vapeur vive principale

🔑 Notions clés & Définitions

• Circuit de vapeur vive principale : Circuit qui recueille la vapeur produite par chaque générateur de vapeur et l’achemine vers le barillet vapeur, puis vers la turbine haute pression.
• Barillet vapeur : Collecteur auquel se raccordent les lignes des différents générateurs de vapeur et qui alimente notamment la turbine, les sécheurs-surchauffeurs, le circuit de vide et de dégazage du condenseur, l’étanchéité du groupe turboalternateur et les turbopompes alimentaires.

★ À maîtriser

• Le circuit VVP transporte la vapeur jusqu’au groupe turboalternateur et alimente aussi des consommateurs de vapeur répartis dans l’installation.

• Les chaînes KRT du VVP détectent des radioéléments dans la vapeur, signe d’une fissure ou d’une rupture de tube de générateur de vapeur (RTGV), car les eaux primaire et secondaire ne se mélangent pas en fonctionnement normal.

Compléments

• La portion extérieure du VVP est conçue pour résister :
  • aux sollicitations mécaniques et thermiques
  • au séisme
  • à la chute d’avion
  • à l’inondation
  • à l’explosion

• Au départ de chaque générateur de vapeur, le VVP comporte : une tuyauterie antisismique renforcée à l’extérieur du bâtiment réacteur, un piquage de purge du premier tronçon, une vanne d’isolement vapeur, un piquage vers le GCTa, des piquages vers les soupapes de sûreté, un piquage vers l’alimentation de la turbopompe ASG, un piquage vers l’alimentation du turboalternateur LLS

📖 3. Soupapes de sûreté des générateurs

★ À maîtriser

• Les soupapes de sûreté des générateurs de vapeur sont des soupapes à ressort auto-actionnées qui protègent les générateurs de vapeur et les lignes VVP contre la surpression en évacuant la vapeur vers l’atmosphère, sans énergie ni commande extérieure.

📌 À la pression de tarage, la soupape s’ouvre et atteint son ouverture complète à la pression de pleine ouverture ; l’écart entre ces pressions est la surpression.

📌 La retombée est l’écart entre la pression de tarage et la pression, nettement inférieure, à laquelle la soupape se referme ; elle évite le battement de la soupape et l’usure rapide de son siège.

Compléments

• Les sept soupapes de sûreté sont regroupées sur deux piquages de la ligne principale.

• La vapeur exerce sur le clapet une force égale à la pression multipliée par la surface du siège, tandis que le ressort exerce la force opposée réglée lors du tarage.

💡 Astuce mémo

La pression atteint le tarage → la soupape s’ouvre ; la retombée évite son battement.

📖 4. Contournement turbine vers l’atmosphère

🔑 Notions clés & Définitions

• GCTa : Dispositif qui décharge directement à l’atmosphère la vapeur des générateurs de vapeur sans passer par la turbine, afin d’évacuer l’énergie lorsque la turbine ou le condenseur ne peuvent pas la recevoir.

★ À maîtriser

• Le GCTa régule la pression vapeur des générateurs de vapeur pour maintenir la température moyenne du primaire à sa consigne en attente à chaud, et refroidit le primaire lors de la mise à l’arrêt jusqu’aux conditions de connexion du RRA.

• Le GCTa constitue une voie de repli pour l’évacuation de la puissance résiduelle et contrôle la température du primaire si le GCTc est indisponible.

• Le GCTa est sollicité : en cas de perte du vide ou d’indisponibilité du condenseur, en cas de perte de la source froide CRF, en cas de manque de tension externe, pour le refroidissement vers l’arrêt à froid si le condenseur est indisponible, lors de certains transitoires avec perte du condenseur

Compléments

• Le GCTa comprend quatre lignes de décharge, chacune équipée d’une vanne réglante piquée en amont des vannes principales d’isolement vapeur et débouchant dans un silencieux.

• Chaque vanne réglante du GCTa décharge 580 t/h sous 70,3 bar absolus, soit environ 10 % du débit vapeur total de 5 450 t/h, sur les paliers concernés ; sur les REP 1 300 MWe, la capacité correspondante est de 430 t/h sous 82,6 bar absolus.

• Le temps de manœuvre d’une vanne réglante du GCTa est de 20 secondes, et elle module le débit plutôt que de fonctionner en tout ou rien.

• La vanne de réglage du GCTa se ferme en cas d’absence de tension ou d’air de régulation, tandis que sa vanne d’isolement est motorisée, dispose d’une commande manuelle de secours et est normalement ouverte.

📌 Lors de certains transitoires incidentels ou accidentels avec perte du condenseur, le GCTa agit avant les soupapes de sûreté pour limiter la perte d’inventaire d’eau ; les soupapes interviennent en dernier ressort si la pression continue de monter.

💡 Astuce mémo

Le GCTa rejette la vapeur à l’atmosphère quand le GCTc ne peut plus l’envoyer au condenseur.

📖 5. Contournement turbine vers le condenseur

🔑 Notions clés & Définitions

• GCTc : Dispositif qui prélève la vapeur au barillet vapeur et la décharge vers le condenseur.

★ À maîtriser

📌 En fonctionnement normal, les vannes du GCTc sont fermées et ne s’ouvrent que si une demande d’ouverture analogique est présente et qu’aucune interdiction logique ne s’y oppose.

• La partie analogique du GCTc compare la pression vapeur mesurée à sa consigne et calcule le nombre de vannes à ouvrir, tandis que la partie logique autorise ou interdit les groupes et les protège contre un refroidissement trop brutal.

📌 À la fermeture du GCTc, un ordre logique de verrouillage est prioritaire sur la demande analogique et referme le groupe même si cette demande persiste.

Compléments

• Le GCTc comprend quatorze vannes pneumatiques réparties en groupes afin de limiter les conséquences de l’ouverture intempestive d’une seule vanne, qui provoquerait un refroidissement excessif du circuit primaire.

• Chaque ligne du GCTc débouche dans un caisson de détente et de désurchauffe qui réduit la vitesse et la surchauffe de la vapeur avant son admission au condenseur, afin de protéger le faisceau tubulaire de l’érosion et du choc thermique.

• Le mode rapide du GCTc permet une ouverture en 3 secondes et une fermeture en 5 secondes, tandis que le mode modulé répond aux phases de réglage fin en 10 secondes.

• Lors d’une ouverture progressive du GCTc, les groupes s’ouvrent en cascade et de façon modulée, et un transitoire plus important entraîne la sollicitation d’un plus grand nombre de groupes.

💡 Astuce mémo

L’analogique dose l’ouverture ; la logique l’autorise ou l’interdit.

📖 6. Groupe turboalternateur et turbine

★ À maîtriser

• Le groupe turboalternateur convertit l’énergie de la vapeur en énergie électrique et comprend, sur tous les paliers du parc, un corps haute pression à double flux, trois corps basse pression à double flux et un alternateur.

• La vapeur travaille d’abord dans le corps haute pression, ressort saturée et chargée d’humidité, est séchée et surchauffée dans le GSS, puis travaille dans les trois corps basse pression.

• La turbine entraîne l’alternateur, contribue au maintien de la fréquence du réseau à 50 Hz et adapte la puissance produite à la demande du réseau en réglant le débit de vapeur admis.

📌 Le rotor est la partie mobile de la turbine, portant l’arbre et les aubages mobiles, tandis que le stator est la partie fixe qui porte les aubages fixes dans le corps cylindrique.

• Le rotor est un corps double flux multiétagé dont l’admission de vapeur se fait au centre et dont l’écoulement vers les deux extrémités équilibre les poussées axiales et soulage la butée.

Compléments

• Les aubages fixes du stator orientent et accélèrent la vapeur, tandis que les aubages mobiles du rotor reçoivent cette vapeur accélérée et la transforment en couple.

• Une ailette de rotor comprend un aubage, partie active qui reçoit la vapeur, et une attache qui la fixe au rotor ; les attaches comprennent notamment les pieds de sapin et les pieds d’enfourchement.

💡 Astuce mémo

HP → GSS → trois corps BP : la vapeur est séchée avant la détente basse pression.

📖 7. Rotor, stator et ligne d’arbre

🔑 Notions clés & Définitions

• Stator : Partie fixe de la turbine qui entoure le rotor, guide la vapeur et organise ses sorties.
• Butée : Point fixe de référence de l’arbre qui bloque le rotor en translation axiale et fixe sa position par rapport aux parties fixes de la turbine.

★ À maîtriser

• Les sorties du stator comprennent :

  • l’échappement HP vers le sécheur-surchauffeur
  • l’échappement BP vers le condenseur
  • les soutirages vers les réchauffeurs

• Les paliers supportent la ligne d’arbres, portent le rotor et lui permettent de tourner librement.

• Le vireur fait tourner lentement l’arbre arrêté pendant le refroidissement afin d’éviter que le rotor chaud ne se cintre et ne provoque des vibrations au redémarrage.

Compléments

• À 1 500 tours par minute, une ailette du dernier étage basse pression subit une force centrifuge de plusieurs dizaines de tonnes.

• Les attaches en gradins répartissent l’effort centrifuge de l’ailette sur une surface suffisante sans créer de concentration de contrainte.

• Les soutirages sont des piquages du stator qui prélèvent de la vapeur pour réchauffer l’eau alimentaire et contribuer au rendement du poste d’eau.

• L’accouplement relie bout à bout les rotors pour former l’arbre, transmet le couple et contribue à centrer les rotors.

💡 Astuce mémo

Le rotor tourne et reçoit le couple ; le stator reste fixe et guide la vapeur.

📖 8. Conversion d’énergie et régulation

★ À maîtriser

• Dans la turbine, l’énergie thermodynamique de la vapeur devient énergie cinétique par détente, puis énergie mécanique lorsque la vapeur pousse les aubages mobiles et entraîne l’arbre.

📌 Le couple moteur est exercé par la vapeur sur la turbine, tandis que le couple résistant est exercé par le réseau en freinant l’alternateur.

• Lorsque la puissance produite égale la puissance consommée, la fréquence reste stable ; si la puissance consommée est supérieure, elle diminue, et si elle est inférieure, elle augmente.

• La fréquence de référence du réseau est de 50 Hz et sert d’indicateur pour ajuster la production.

Compléments

• La vapeur possède une énergie thermodynamique sous forme calorifique, liée à son enthalpie, et sous forme de pression, dite thermo-élastique.

• Avec quatre pôles, soit deux paires de pôles, une fréquence de 50 Hz correspond à une vitesse de 1 500 tours par minute.

📐 Formule - La relation entre fréquence, vitesse et nombre de paires de pôles est $f = \frac{p \times n}{60}$, soit $n = \frac{60 \times f}{p}$.

• 🔄 La boucle de régulation suit ces étapes :
  1. La fréquence mesurée sur l’alternateur est comparée à la fréquence de référence.
  2. L’écart Δf est multiplié par un gain K puis traité par le régulateur P.
  3. Le régulateur agit sur les vannes d’admission de vapeur.

• L’alimentation HP comporte six vannes réglantes et une vanne d’arrêt (VA) permettant d’isoler chaque ligne d’alimentation.

• L’alimentation BP comporte six vannes modératrices, dont quatre réglantes et deux tout ou rien, et chaque ligne possède une vanne d’isolement.

💡 Astuce mémo

Thermodynamique → cinétique → mécanique.

📖 9. Séchage et surchauffe de la vapeur

★ À maîtriser

• À la sortie du corps HP, la vapeur contient environ 12 % d’humidité et se trouve à environ 12 bar ; elle doit être séchée et surchauffée avant son admission dans les corps BP.

• Les deux sécheurs-surchauffeurs protègent les ailettes BP et améliorent le rendement d’environ 5 % par le séchage et de 1,5 à 2 % par la surchauffe.

• Dans le sécheur, des grilles et plaques en chicanes séparent les gouttelettes, qui se déposent puis sont évacuées sous forme de condensats vers les réchauffeurs.

• La vapeur passe de 89 % de titre et 186 °C à la sortie du corps HP à 99 % et 186 °C à la sortie du sécheur, puis à 100 % et 252 °C à la sortie du surchauffeur.

📌 L’humidité dans l’échappement BP doit rester inférieure à 12 %.

Compléments

• La surchauffe est réalisée par un faisceau chauffé par de la vapeur vive prélevée sur le barillet vapeur ; cette vapeur cède sa chaleur à la vapeur traitée puis ressort saturée.

• Les condensats du circuit de vapeur vive rejoignent les bâches GSS 102 à 104 BA puis les réchauffeurs HP, tandis que les purges des séparateurs sont recueillies dans les bâches GSS 101 à 401 BA puis dirigées vers le système AHP.

📌 L’exploitation du GSS impose des variations de température lentes, un écart limité entre vapeur de chauffe et vapeur à chauffer, et l’évitement d’une faible pression de vapeur à surchauffer associée à une forte pression de vapeur de chauffe.

📌 Au redémarrage, il faut éviter d’envoyer une vapeur trop froide dans une turbine chaude ou une vapeur trop chaude dans une turbine froide.

📖 10. Condenseur et refroidissement

🔑 Notions clés & Définitions

• NPSH : Charge nette absolue à l’aspiration, c’est-à-dire la pression disponible à l’entrée d’une pompe ; si elle passe sous la pression de vaporisation du liquide, la pompe cavite et son débit chute.

★ À maîtriser

• Le condenseur ferme le cycle secondaire en condensant la vapeur des corps BP, des turbopompes alimentaires et du GCTc.

• Le condenseur extrait les gaz incondensables par le système CVI, maintient une dépression pour améliorer le rendement, réserve de l’eau dans son puits pour le circuit ARE et garantit le NPSH des pompes CEX en maintenant un niveau d’eau suffisant.

📌 La vapeur à condenser ruisselle à l’extérieur des tubes, tandis que l’eau de circulation CRF traverse l’intérieur des tubes sans se mélanger à la vapeur.

📐 Formule - Le rendement théorique du cycle de Carnot s’écrit $\eta = 1 - \frac{T_2}{T_1}$, où $T_1$ est la température de la source chaude et $T_2$ celle de la source froide, en kelvins.

• Dans le condenseur, abaisser la pression abaisse la température de la source froide et augmente le rendement du cycle.

Compléments

• Le faisceau tubulaire du condenseur est divisé en six ensembles, et les deux pompes de circulation CRF alimentent chacune trois boîtes à eau en entrée.

• Le débit CRF du condenseur est de 57 m³/s, soit environ 150 000 m³/h.

• Le système taprogge du circuit CTA nettoie en continu les tubes du condenseur en y faisant circuler des boules molles de taille comparable à celle des tubes.

💡 Astuce mémo

Pression plus basse → température froide plus basse → rendement plus élevé.

📖 11. Dégazage et protections du condenseur

★ À maîtriser

• Le dégazage du condenseur maintient un vide élevé, améliore le rendement de la turbine et limite la corrosion due à l’oxygène dissous en retirant l’air, l’oxygène et l’azote incondensables.

• À 250 mbar, la turbine déclenche ; à 300 mbar, les turbopompes alimentaires déclenchent après 90 secondes ; à 500 mbar, le contournement condenseur est verrouillé et les turbopompes déclenchent immédiatement ; à 1,3 bar, les membranes de déchirure rompent.

📌 Un circuit CRF ouvert restitue directement au milieu l’eau passée dans le condenseur ; un circuit fermé recycle l’eau dans un aéroréfrigérant et ne prélève que l’appoint ; un circuit semi-ouvert combine ces configurations.

Compléments

• Les deux pompes à vide CVI extraient en continu les incondensables au point le plus froid du condenseur, où ils se concentrent, afin d’en retirer le maximum avec un minimum de vapeur entraînée.

• Les circuits annexes du condenseur sont :

  • CTA, pour le nettoyage du faisceau
  • CVI, pour la mise sous vide et l’extraction des incondensables
  • SEK, pour le rejet du secondaire, surtout à l’arrêt de tranche
  • SER, pour la distribution d’eau déminéralisée à pH 9

📖 12. Poste d’eau et réchauffage

★ À maîtriser

• Le poste d’eau ramène l’eau du condenseur aux générateurs de vapeur par des pompes et des échangeurs qui augmentent progressivement sa pression et sa température et retirent une seconde fois les incondensables.

📌 Le poste d’eau améliore le rendement en réchauffant l’eau alimentaire par soutirages et fournit la pression nécessaire pour vaincre les pertes de charge et dépasser la pression des générateurs de vapeur.

• Les pompes CEX reprennent l’eau du condenseur et la refoulent à travers les réchauffeurs BP vers les turbopompes alimentaires sur CP0 et CP1, ou vers la bâche ADG sur les autres paliers.

• Les réchauffeurs BP améliorent le rendement, élèvent progressivement la température pour réduire les chocs thermiques dans les tuyauteries et favorisent l’évacuation des gouttelettes d’eau formées lors de la détente dans la turbine.

• L’eau traverse successivement les réchauffeurs ABP R1, R2, R4 puis R3 ; elle entre à 25 bar et 35 °C et atteint 134 °C en sortie de R3.

• Les réchauffeurs BP utilisent les soutirages S1 pour R1, S2 pour R2 et S3 pour R3 ; la température de S3 est supérieure à celle de S2, elle-même supérieure à celle de S1.

• La bâche alimentaire ADG réchauffe l’eau issue du poste BP, absorbe les variations de volume avec un volume tampon de 160 m³, garantit le NPSH des turbopompes alimentaires et le retour de leurs débits nuls, récupère les condensats du poste HP et des GSS, et dégaze l’eau en acheminant les incondensables vers le condenseur.

Compléments

• Pour un REP de 900 MWe, l’eau passe du condenseur à 40 °C et 70 mbar au générateur de vapeur à 220 °C et 58 bar.

• La configuration CEX comporte deux pompes en service et une pompe en secours.

• Les pompes CEX assurent également :

  • la désurchauffe de la vapeur du GCTc
  • l’alimentation en eau de la bâche ASG
  • le rejet de l’excédent d’eau du cycle

💡 Astuce mémo

Condenseur → réchauffeurs BP → bâche ADG → turbopompe → réchauffeurs HP → générateurs de vapeur.

📖 13. Bâche ADG et dégazage thermique

★ À maîtriser

📌 L’ensemble ADG comprend une partie supérieure de dégazage, qui réchauffe et dégaze l’eau alimentaire, et une partie inférieure de stockage, qui recueille l’eau dégazée et d’autres eaux collectées.

• Le dégazage thermique suit cinq étapes : pulvérisation de l’eau par des buses, ruissellement sur les plateaux crépines, circulation à contre-courant de vapeur injectée en bas, barbotage dans des caissons, puis écoulement dans la bâche et uniformisation des températures.

Compléments

• Les paliers CP0 et CP1 ne comportent ni bâche ADG ni dégazeur ; les pompes CEX refoulent directement vers l’aspiration des turbopompes alimentaires.

• Les incondensables extraits en partie haute, accompagnés de vapeur non condensée, sont dirigés vers le condenseur puis évacués par le système de vide au condenseur, CVI.

• La vapeur de soutirage alimentant le dégazeur ADG est prélevée à la sortie du corps HP de la turbine.

• La bâche ADG récupère les condensats de trois origines :
  • des réchauffeurs R5
  • des refroidisseurs de condensats
  • de la turbine de la turbopompe alimentaire

💡 Astuce mémo

L’eau descend, la vapeur monte, les gaz sont extraits en haut.

📖 14. Turbopompe alimentaire

🔑 Notions clés & Définitions

• Turbopompe alimentaire : Organe qui remet l’eau à une pression supérieure à celle des générateurs de vapeur afin de vaincre les pertes de charge du poste d’eau HP, les pertes de charge des vannes réglantes ARE et la pression intérieure des générateurs de vapeur.

★ À maîtriser

• Une turbopompe alimentaire associe une pompe nourricière et une pompe alimentaire principale, toutes deux attelées à la même turbine.

📌 Au-delà de 25 % de la puissance nominale, chacune des deux turbopompes alimentaires assure en permanence 50 % du débit requis ; en dessous de ce seuil, une seule fonctionne et l’autre tourne sur ses débits nuls.

📌 La pompe nourricière aspire l’eau de la bâche ADG et la met une première fois en pression pour gaver la pompe principale, dont le NPSH requis est élevé.

Compléments

• La turbine d’entraînement est une turbine multicellulaire à action, à corps simple flux et six étages, alimentée par la vapeur de sortie du GSS vers les corps BP de la turbine principale.

• Les débits des TPA sont de 2 870 m³/h pour les REP 900 MWe CP0 et CP1, de 3 240 m³/h pour les REP 900 MWe CP2 et de 4 140 m³/h pour les REP 1 300 MWe.

• Les températures d’eau en sortie de TPA sont de 178 °C pour les REP 900 MWe CP0 et CP1, 188 °C pour les REP 900 MWe CP2 et 185 °C pour les REP 1 300 MWe.

📖 15. Réchauffage haute pression et barillet

🔑 Notions clés & Définitions

• Barillet eau : Tuyauterie de gros diamètre qui rassemble les arrivées d’eau alimentaire et distribue l’eau vers les lignes de chaque générateur de vapeur.

★ À maîtriser

• Les refroidisseurs de condensats et les réchauffeurs HP R5 portent l’eau alimentaire à environ 220 °C avant son injection dans les générateurs de vapeur.

• À la sortie des TPA, l’eau est à 70 bars et 187 °C ; à l’entrée des générateurs de vapeur, après les refroidisseurs et les R5, elle est à 67 bars et 220 °C.

• Le barillet impose une pression de référence commune à l’entrée des lignes des générateurs de vapeur, de sorte que la répartition entre ces générateurs dépend du réglage de leur vanne ARE respective.

Compléments

📌 Les refroidisseurs de condensats sont alimentés par de la vapeur saturée issue de la sortie du GSS après surchauffage, tandis que les réchauffeurs R5 reçoivent de la vapeur soutirée au corps HP de la turbine.

• Au-delà de 25 % de la puissance nominale, le barillet eau reçoit les débits refoulés par les turbopompes alimentaires qui travaillent en parallèle.

• Le volume du barillet amortit les variations de débit et de pression lors du démarrage ou de l’arrêt d’une turbopompe en répartissant leur effet sur l’ensemble des lignes.

📖 16. Alternateur et matériels électriques

🔑 Notions clés & Définitions

• Alternateur : Générateur synchrone qui transforme la puissance mécanique fournie par la turbine en puissance électrique.
• Disjoncteur : Dispositif électromécanique de protection capable d’interrompre et de supporter un courant allant de l’intensité nominale jusqu’au courant de court-circuit pendant une durée spécifiée.
• Sectionneur : Organe qui isole physiquement une zone de la distribution électrique afin de permettre une intervention en sécurité et d’établir une coupure visible et certaine.
• Transformateur : Convertisseur électrique qui modifie la tension ou le courant d’un signal électrique sans en changer la forme ni la fréquence.

★ À maîtriser

📌 Un sectionneur se manœuvre à vide, après qu’un disjoncteur ou un interrupteur a interrompu le courant.

• Les trois transformateurs d’une tranche sont le TP, qui élève 24 kV à 400 kV, le TS, qui abaisse 24 kV à 6,6 kV, et le TA, qui abaisse 225 kV ou 63 kV à 6,6 kV.

Compléments

• Une machine synchrone tourne à une vitesse rigoureusement liée à la fréquence du courant qu’elle produit ; à deux paires de pôles, 1 500 tours par minute correspondent à 50 Hz.

• Le disjoncteur de couplage, ou interrupteur-enclencheur, est fermé lors du couplage de l’alternateur, tandis que le disjoncteur de ligne établit le lien entre la tranche et le réseau.

• Dans un transformateur, le courant alternatif du primaire crée un champ magnétique variable dans un noyau commun, lequel induit une tension dans le secondaire sans liaison électrique entre les bobinages.

📌 Un transformateur ne fonctionne qu’en courant alternatif, car le courant continu produit un champ magnétique constant qui n’induit pas de tension au secondaire.

💡 Astuce mémo

Le disjoncteur coupe le courant ; le sectionneur rend la coupure visible.

📖 17. Configurations d’évacuation électrique

🔑 Notions clés & Définitions

• Îlotage : Manœuvre par laquelle une tranche brutalement déconnectée du réseau réduit rapidement sa puissance pour n’alimenter que ses propres auxiliaires.

★ À maîtriser

📌 Le TS prélève l’énergie produite par la tranche pour alimenter ses auxiliaires, tandis que le TA prélève l’énergie sur le réseau par une liaison distincte et peut prendre le relais si le TS est indisponible.

• Lors de l’arrêt ou du redémarrage du groupe, le coupleur est ouvert et l’alternateur ne débite pas sur le réseau ; les auxiliaires sont alimentés par le réseau à travers le transformateur principal fonctionnant en abaisseur, puis le TS.

Compléments

• Une tranche en fonctionnement prélève environ 5 % de sa puissance nominale pour alimenter ses auxiliaires électriques.

• En situation d’îlotage, le disjoncteur de ligne est ouvert, l’alternateur continue de produire et toute sa production alimente les auxiliaires de la tranche, ce qui permet un retour rapide sur le réseau sans redémarrage.

• En cas de perte de la liaison principale 400 kV, le disjoncteur de ligne est ouvert et le transformateur auxiliaire raccordé au réseau 63 kV ou 225 kV alimente une partie des matériels de la tranche.

📖 18. Distribution électrique de tranche

★ À maîtriser

• Les fonctions nécessaires à la sûreté doivent rester assurées dans toutes les conditions de fonctionnement, y compris en cas de perte de tension externe, grâce à des sources internes pour les matériels de sauvegarde et les matériels nécessaires à l’arrêt sûr.

• La conception électrique de sûreté repose sur quatre principes :
  • la redondance des sources
  • l’indépendance des sources
  • la séparation physique des voies A et B
  • la diversification des matériels

📌 Les auxiliaires normaux servent au démarrage, à la marche normale et à l’arrêt de la tranche, tandis que les tableaux secourus réalimentent le matériel nécessaire à la sûreté en cas de perte des deux sources externes TS et TA.

• Les tableaux secourus LHA et LHB reçoivent les alimentations du TS, du TA et d’un diesel dédié à chaque voie : LHP pour la voie A et LHQ pour la voie B.

• Les repères électriques associent LGi à 6,6 kV alternatif normal, LHi à 6,6 kV alternatif secouru, LKi à 380 V alternatif normal, LLi à 380 V alternatif secouru, LNi à 220 V alternatif permanent ondulé, LAi à 230 V continu de puissance, LBi à 125 V continu d’équipement et LCi à 48 V continu de contrôle-commande.

Compléments

• Les tableaux LGA à LGD sont alimentés uniquement par le TS et desservent notamment les groupes motopompes primaires, les pompes CEX, ACO et CRF ; ils ne sont pas secourus.

• Les tableaux permanents LGB et LGC sont alimentés par le TS et le TA afin d’assurer le démarrage et l’arrêt de la tranche, y compris lorsque l’alternateur ne produit pas encore.

• Le groupe électrogène d’ultime secours LHT peut alimenter LHA ou LHB en cas de défaillance des sources internes LHP ou LHQ.

• Les utilisateurs représentatifs sont les pompes CRF, CEX, ACO et GMPP pour LGi ; les pompes ASG, EAS, RIS, SEC, RRI, RRA et RCV pour LHi ; les chaufferettes du pressuriseur pour LKi ; l’éclairage de secours pour LLi ; le SIP, les armoires KRG et la régulation de tranche pour LNi ; la fabrication du 220 V alternatif pour LAi ; les actionneurs pour LBi ; et le relayage pour LCi.

• Dans les repères concernés, la lettre qui suit G ou H indique la voie ; LHA et LHB désignent ainsi les deux voies des tableaux secourus 6,6 kV.

• Les alimentations continues et le 220 V alternatif permanent ondulé ne tolèrent aucune interruption, même brève, car elles alimentent notamment le contrôle-commande et le relayage.

📊 Tableaux de synthèse

Circuits de refroidissement CRF

Tableaux électriques de tranche