Automates Programmables (TELEMECANIQUE, SIEMENS, CEGELEC)

Un automate programmable (API ou PLC), est un appareil électronique qui comporte une mémoire programmable par un utilisateur automaticien (et non informaticien) à l’aide d’un langage adapté, pour le stockage interne des instructions composant les fonctions d’automatisme comme par exemple :

• Logique séquentielle de démarrage et d’arrêt groupe
• Traitement combinatoire de gestion des défauts
• Temporisation, comptage, décomptage, comparaison
• Calcul arithmétique (calcul de débit, de position…)
• Réglage, asservissement, régulation, etc, pour commander, mesurer et contrôler (régulation de niveau, de vitesse, d’excitation, de positionnement pales-directrices)

C’est MODICON qui créa en 1968, aux USA, le premier automate programmable. Son succès donna naissance à une industrie mondiale qui s’est considérablement dévéloppée depuis. L’automate programmable représente aujourd’hui l’intelligence des machines et des procédés automatisés de l’industrie, des infrastructures et du bâtiment.
Un AP est constitué essentiellement de 5 modules :

• L’unité centrale (souvent à base de microprocesseurs issus de la micro-informatique)
• Le module alimentation
• Les cartes d’entrées – sorties TOR (Tout ou rien)
• Les cartes d’entrées – sorties ANA (Analogiques)
• Le module de communication

ER3i  : Membre du Club SCHNEIDER Alliance propose :

• Dépannage automate
• Diagnostic à distance
• Programmation
• Réalisation de sauvegarde de programmes existants
• Remplacement de piles d’automates

http://www.telemecanique.com/fr/partners.htm

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Automatisme

La rentabilité d’une centrale hydroélectrique dépend du bon rendement des différents composants d’une installation, mais le facteur essentiel sur une installation existante est lié au facteur de disponibilité et à la performance des automatismes mis en place. Un automatisme performant est indispensable et s’amortit très rapidement.

ER3i propose des logiciels très performants et permettant d’atteindre les objectifs suivants :

• Optimiser les temps de redémarrage
• Optimiser la ressource hydraulique
• Optimiser la répartition hydraulique (Gestion des ouvertures de groupe en fonction de la meilleure production totale)
• Optimiser les temps de mise en service (limiter les pertes d’exploitation)
• Eviter les arrêts intempestifs
• Arrêter l’installation avant une défaillance (détection de seuils anormaux

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Autorisation Préfectorale (avec l’aide de notre partenaire www.jacquel&chatillon.fr )

L’article 1 de la loi du 16 Octobre 1919 stipule que "nul ne peut disposer de l’énergie des marées, des lacs et des cours d’eau, quel que soit leur classement, sans une concession ou une autorisation de l’état".
Cette loi définit deux régimes d’exploitation des centrales hydroélectriques :

• le régime de l’autorisation, accordée par arrêté Préfectoral, pour les puissances inférieures à 500KW (ce seuil a été porté à 4500KW par la loi de 1980 relative aux économies d’énergie)
• le régime de la concession, accordé également par arrêté Préfectoral depuis 1999, pour les puissances supérieures à 500KW (actuellement 4500KW)

Cas particuliers

• Les centrales de puissance maximale brute inférieure à 150KW autorisées avant 1919 ne sont pas soumises à l’obligation de faire renouveler leur autorisation dans la mesure où elles disposent d’un règlement d’eau.
• Les centrales installées sur des cours d’eau dont l’origine est antérieure à 1789 sont considérées comme fondées en titre et bénéficiant d’une autorisation permanente (à l’exception des installations sur des rivières navigables ** l’origine doit remonter à 1566 – Edit des Moulins). A noter que la date de 1789 peut varier dans certaines régions et peut être remplacée par la date du rattachement de la Province à la France.

Les partenaires ER3i proposent :

• Dossier de reconnaissance de Droit fondé en titre
• Dossier loi sur l’eau
• Etude d’impact (dans tous les domaines, y compris éolien)
• Règlement d’eau
• Dossiers de vidange de plan d’eau

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Centrales hydrauliques - vérins

La commande d’ouverture - fermeture des turbines (ou des vannes et clapets) nécessite des actionneurs de forte puissance pouvant fonctionner à la fermeture en cas de coupure d’énergie. L’utilisation de centrale hydraulique couplée à des vérins de commande permet un pilotage précis et fiable des installations

ER3i propose :

• Etude, réalisation et montage
• Diagnostique
• Démontage, révision et remontage des composants
• Analyse et vidange huile

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Condensateurs

L’utilisation de génératrice asynchrone impose l’installation de condensateurs afin de compenser l’énergie réactive nécessaire à la magnétisation de la machine. Ces batteries de condensateurs doivent donc être calibrées afin d’obtenir un cosinus Phi = 1 (Tangent Phi = 0)
Dans le cas des centrales livrant leur énergie en 20KV, EDF demande à titre de contribution au réseau (Les particuliers consomment de l’énergie réactive qui ne leur est pas facturée) de fournir 40% de l’énergie active produite en énergie réactive.

Attention : Certains anciens condensateurs peuvent contenir des PCB ou PCT, voir § ci-après sur les transformateurs de puissance rappelant la législation : L’arrêté du 26 Février 2003 pris en application du décret du 2 Février modifié, impose la déclaration en Préfecture, la décontamination et l’élimination.

ER3i propose :

• Fourniture et montage
• Contrôle capacité
• Mise en place système de régulation Varmétrique
• Mise en place de gestion enclenchement asservi aux périodes tarifaires

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Cosinus Phi (ou Facteur de Puissance)

Tout système électrique utilisant le courant alternatif met en jeu deux formes d’énergie : l’énergie active et l’énergie réactive. Dans les processus industriels utilisant l’énergie électrique seule l’énergie active est transformée au sein de l’outil de production en énergie mécanique, thermique, lumineuse, etc... L’autre, l’énergie réactive sert notamment à l’alimentation des circuits magnétiques des machines électriques (Générateur, transformateurs, etc...).

A chacune de ces énergies correspond un courant actif (Ia), en phase avec la tension du réseau et un courant réactif (Ir), appelé aussi courant magnétisant. Celui-ci étant déphasé de 90° en arrière par rapport au courant actif. Les deux courants actif et réactif se composent vectoriellement pour former le courant apparent, déphasé d’un angle Phi par rapport au courant actif. Ce courant dit apparent est cependant bien réel, puisque c’est celui qui parcourt les divers conducteurs du circuit, depuis la source jusqu’au récepteur inclus, et qui provoque entre autre l’échauffement de ces conducteurs, donc les pertes d’énergie par effet joule.

LE FACTEUR DE PUISSANCE EST LA PROPORTION DE PUISSANCE ACTIVE DANS LA PUISSANCE APPARENTE.

Nous pouvons donc dire, que le facteur de puissance est égal au rapport de la puissance active par la puissance apparente et donc le facteur de puissance est égal au Cosinus Phi.

Un mauvais Cosinus Phi :

• accroît les chutes de tension dans les câbles,
• augmente les pertes par effet joule (par exemple échauffement des générateurs)
• dégrade la capacité de transport de l’énergie électrique par des câbles
• entraîne un surdimensionnement des installations neuves : câbles (section), transfo (S), etc...

L’amélioration du Cosinus Phi doit passer par l’installation d’un moyen de compensation ( ou le réglage de l’excitation des Générateurs Synchrones) qui constitue la solution la plus efficace : très généralement une ou plusieurs batteries de condensateurs (Véritable générateur d’énergie réactive : I en avance de 90° sur U réseau)

ER3i propose :

• Mesure et contrôle de batteries de condensateurs
• Installation de batteries neuves
• Installation de système de régulation Varmétriques
  

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Courroie de transmission

La vitesse de rotation optimale d’une turbine hydraulique dépend à la fois du type de turbine, de la hauteur de chute sous laquelle elle fonctionne et du débit quelle utilise. Par exemple les turbines de basse chute et gros débit vont tourner dans une plage de quelques dizaines de tours à quelques centaines de tours par minutes. Or la fréquence du courant alternatif du réseau sur lequel on se raccorde impose la vitesse de rotation du générateur (3000, 1500, 1000, 750 Tours /mn selon que la machine dispose de 1, 2, 3, 8 Paires de Pôles). Pour une centrale interconnectée à un réseau de grande puissance, la fréquence du réseau, donc celle du générateur est constante.
Les systèmes de transmission par courroie permettent d’adapter la vitesse de la turbine en fonction du rapport des Poulies utilisées. Ce type de technologie s’applique principalement aux machines inférieures à 200KW

ER3i propose :

• Contrôle tension
• Remplacement de courroie
• Système de contrôle (anti-patinage, contrôle déviation)
• Equilibrage
• Contrôle et rectification poulies
• Contrôle et réparation de paliers
• Etude fourniture et montage d’accouplement

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Clapets (de décharge)

Les règlements d’eau imposent aux producteurs hydroélectriques un fonctionnement à niveau d’eau amont constant (en fonction de la capacité d’évacuation des ouvrages). L’excédent d’eau apporté lors d’un arrêt d’une turbine ou lors d’une crue doit être évacué. Le clapet de décharge présente l’avantage de permettre une évacuation de la lame d’eau supérieure limitant le risque de bouchage par des embacles (voir cas des vannes de décharge) et ayant la capacité de s’abaisser sans énergie (c’est la force de l’eau qui permet la descente du clapet).

ER3i propose :

• Module de régulation de niveau en fonction du régime hydraulique
• Système de commande
• Mise en place de capteurs de recopie de position
• Centrale hydraulique de commande

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Débit réservé

Les textes et notamment l’article L432-5 du code de l’environnement, imposent de maintenir dans le lit court circuité d’un cours d’eau aménagé, un débit minimal garantissant en permanence la vie, la circulation et la reproduction des espèces. Ce débit minimal, appelé débit réservé, ne doit pas être inférieur au dixième du module inter-annuel pour les installations autorisées (puissance maximale brute supérieure à 150KW) .

ER3i propose :

• Module de régulation de niveau
• Logiciel informatique d’enregistrement de données (niveaux, débit)
• Installation de turbines fonctionnant avec une partie du débit réservé.

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Directrices ou Aubes directrices

Aubes directrices ou " volets manoeuvrables" permettant de régler le débit et d’orienter le flux d’eau sur la roue de turbine (FRANCIS, KAPLAN).

ER3i propose :

• Adaptation de nouveau système de commande
• Etanchéité
• Réparation
• Re-construction à l’identique

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Echelle (ou passe) à poissons...

... avec l’aide de notre partenaire www.jacquel&chatillon.fr

Les échelles à poissons sont des ouvrages visant à réduire l’impact lié à l’obstacle que constitue l’ouvrage de retenue d’eau pour les poissons migrateurs.
Elles doivent être adaptées aux caractéristiques de la rivière et des caractéristiques biologiques des espèces migratrices présentes.

Les partenaires ER3i proposent :

• Etude de conception
• Maîtrise d’œuvre
• Turbinage du débit d’attrait

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Electricité

L’énergie produite par les générateurs, généralement produite en basse tension ou moyenne tension doit être transportée jusqu’au réseau. Le choix des calibres et type de matériels doit être personnalisé en fonction du régime hydraulique des centrales cibles et de la pérennité envisagée.

ER3i propose :

• Armoire électrique de puissance basse tension (de 10 à 1000 KW de 400V à 690V)
• Armoire électrique de puissance Haute tension (de 5KV à 20KV)
• Contrôle et remplacement de contacteur de couplage basse et haute tension
• Contrôle et remplacement de disjoncteurs de puissance basse et haute tension
• Réalisation de jeu de barres de puissance basse et haute tension

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Etudes de conception...

... avec l’aide de notre partenaire www.bpetudes.com

La réussite d’un projet hydroélectrique dépend en bonne partie de sa conception initiale, qui doit allier le meilleur choix technico-économique tout en respectant les règles de l’art en matière hydraulique, notamment dans les ouvrages de prise d’eau, canaux d’amenée et de fuite.

Les partenaires ER3i proposent :

• Choix des solutions techniques
• Dimensionnement d’ouvrages hydrauliques
• Plan guides de génie civil

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Excitation - excitatrice

Les générateurs synchrones nécessitent de réguler leur tension avant couplage. On utilise des systèmes de régulation de tension statique permettant de réguler la valeur du cosinus Phi après couplage.

ER3i propose :

• Diagnostic électrique et mécanique
• Usinage de collecteur
• Remplacement excitatrice par excitation statique
• Armoire d’excitation avec égalisation de tension et régulation cosinus Phi

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Exh

Logiciel développé par ER3i permettant d’améliorer le facteur de marche d’une centrale hydroélectrique et la traçabilité totale du fonctionnement

Le logiciel Exh permet :

• Commande en local et à distance
• Module Consignation (historiques)
• Module courbes
• Module Télésurveillance
• Module Maintenance

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Expertise

La réhabilitation ou l’optimisation d’un site hydroélectrique, nécessite une compétence et une expérience poussée dans les techniques appliquées en hydroélectrique.

ER3i propose :

• Diagnostic électrique et mécanique
• Thermographie (éléments électriques ou mécaniques)
• Analyse vibratoire
• Contrôle de lignage d’arbres
• Contrôle des protections électroniques

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Faisabilité - rentabilité...

... avec l’aide de notre partenaire www.jacquel&chatillon.fr

Monter un projet de petite centrale hydroélectrique, nécessite de réaliser à la fois des études techniques, des études environnementales, des études économiques et financières. Ces investigations doivent être réalisées dans une démarche cohérente.

Les partenaires ER3i proposent :

• Expertise de site
• Prédiagnostic (ou étude Préliminaire)
• Etude de productible
• Etude de faisabilité-rentabilité

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Génératrice (synchrone ou asynchrone)

Un générateur comprend deux parties, l’une fixe, le stator, l’autre mobile le rotor. La rotation du champ magnétique du rotor à travers des bobines fixes du fil conducteur du stator génère le courant électrique.
Si le générateur dispose de 2 paires de pôles, il faut que le rotor effectue 25 rotations par seconde soit 1500 Tours / minute.

Dans le cas du générateur synchrone, le rotor est formé par des électro-aimants alimentés en courant continu par un système d’excitation. Le système de régulation de l’excitation permet de régler le cosinus Phi du générateur et la tension (avant couplage au réseau). Le générateur synchrone est particulièrement adapté aux installations fonctionnant en mode îloté.

Dans le cas du générateur asynchrone, le rotor est formé par une cage d’écureuil réalisée en barre de métal conducteur (aluminium ou cuivre). Ce type de machine ne peut pas fonctionner sans être couplée au réseau de distribution qui lui apporte l’énergie magnétisante nécessaire à son démarrage.

ER3i propose :

• Fourniture et montage de machines neuves ou d’occasion
• Remplacement de multiplicateurs de vitesse par générateur à attaque directe (basse vitesse)
• Contrôle (isolements, vibrations)
• Graissage et remplacements de roulements
• Contrôle et remplacement de paliers lisses
• Usinage bague rotoriques

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Graissage

Les roulements des générateurs ou les axes de directrices, les paliers immergés nécessitent un graissage régulier afin de limiter leur usure et les risques de grippage.

ER3i propose :

• Etude, réalisation et montage de groupes de graissage centralisé
• Opérations de graissage manuel
• Contrôle des niveaux dans les bacs à graisse
• Contrôle du bon graissage par analyse acoustique et vibratoire

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Instrumentation

L’instrumentation des machines permet de contrôler et prévenir les casses mécaniques. L’utilisation d’appareils analogiques permet de contrôler les évolutions et d’envisager des alertes et ensuite une poursuite du fonctionnement en mode "surveillé". Couplé au système Exh il est possible de suivre les tendances et évolutions par le module "courbes" et "Historiques".

ER3i propose :

• Mise en place de sondes de Température, débit, sons, accéléromètre, inclinomètre)
• Mise place de capteurs de niveaux (prise d’eau locale ou distante)
• Mise en place de capteurs de vibrations ou sonores (MECASON)

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Internet

Internet, e-mail, web. Ce vocabulaire, qui n’était compris et utilisé, il y a quelques années, que par une poignée d’universitaires spécialisés, est aujourd’hui notre lot quotidien. On parle d’Internet au journal télévisé de 20 heures. On remarque de plus en plus, sur les cartes de visites professionnelles, à proximité des classiques numéros de téléphone et de fax, la mention "e-mail :", suivie d’une série de caractères à la syntaxe bien obscure
S’il fallait résumer en une phrase ce qu’est Internet, on pourrait dire : "Ensemble de réseaux interconnectés, utilisant le protocole TCP/IP".
Internet est connu du public français depuis seulement quelques années, lorsque la presse généraliste commença à en parler dans les années 1994-1995. Cependant, contrairement à ce que certains s’imaginent, Internet est une technologie qui a plus de trente ans ! Bien que les concepts techniques fondamentaux aient été imaginés dès le début des années 60, on peut dire que l’Internet est né au mois de septembre 1969, au sein d’une université américaine de Los Angeles, dans le cadre d’un projet de recherche, mis sur pied par le ministère de la défense américain.
Mais revenons plutôt à ce mois de septembre 1969. Nous avons dit que ce qui allait s’appeler Internet était né à cette époque pour la bonne raison que le premier ordinateur fut connecté au réseau d’expérimentation à cette date. Une autre machine, située à Stanford, fut alors ajoutée. Les premiers "messages" entre les deux machines purent alors être échangés.
Aujourd’hui Internet est un outil fabuleux qui nous permet de pouvoir suivre à distance le fonctionnement d’une centrale hydroélectrique (données numériques + vidéo) depuis n’importe quel point du monde interconnecté !

ER3i propose :

• Logiciel de visualisation des paramètres (Puissance, débit, niveau, historiques)
• Surveillance vidéo

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Maintenance

Définition : Ensemble d’actions tendant à prévenir ou à corriger les dégradations d’un matériel afin de maintenir ou de rétablir sa conformité aux spécifications.

Une bonne politique de maintenance doit permettre :

• De préserver et d’optimiser le fonctionnement opérationnel d’une installation : garantir son intégrité structurelle
• D’optimiser et de maîtriser les coûts directs mais aussi indirects de maintenance (coûts de possession des stocks de pièces de rechanges, coûts de perte de production)
• De garantir la disponibilité de l’outil : planification, gestion de pièces de rechanges.
  

La maintenance peut prendre 3 formes :

Maintenance corrective
La maintenance corrective est l’ensemble des activités réalisées après la défaillance d’un équipement ou la dégradation de sa fonction. La maintenance corrective peut être palliative ou curative

Maintenance prévisionnelle
La maintenance préventive a pour objet de réduire la probabilité de défaillance ou de dégradation. La maintenance préventive peut être systématique et/ou conditionnelle

Maintenance conditionnelle
La maintenance conditionnelle a le même objectif que la maintenance préventive, tout en essayant de programmer les interventions non pas à périodicité fixe, mais à période programmée.

ER3i propose :

• Visite de maintenance préventive
• Diagnostic et remplacement de tous les composants électriques
• Diagnostic et remplacement de tous les composants mécaniques
• Analyse thermographique
• Analyse vibratoire
• Analyse d’huile de transformateurs
• Analyse d’huile de multiplicateurs
• Contrôle de lignage d’arbres

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Maîtrise d’œuvre (avec l’aide de nos partenaires)

Les partenaires ER3i proposent :

• Installation de centrales neuves
• Extension de sites existants
• Assistance au Maître d’ouvrage

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Mecason

Le MECASON est inspiré du "mecano" qui utilise un tournevis collé à l’oreille appuyé sur la surface de la machine pour écouter les bruits internes.
Intégrant des capteurs spécialement conçus pour cet usage, MECASON écoute et quantifie en continu le bruit de votre machine, signalant la dérive, bien avant la panne.
Ainsi, mieux que de déceler l’approche d’une défaillance, le système permet généralement d’éviter la détérioration en suscitant une opération de maintenance précoce.

ER3i propose :

• Fourniture et montage de capteurs
• Connexions au automates existants
• Alerte sur seuil haut

http://www.mecason.com

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Multiplicateurs

La vitesse de rotation optimale d’une turbine hydraulique dépend à la fois du type de turbine, de la hauteur de chute sous laquelle elle fonctionne et du débit quelle utilise. Par exemple les turbines de basse chute et gros débit vont tourner dans une plage de quelques dizaines de tours à quelques centaines de tours par minutes. Or la fréquence du courant alternatif du réseau sur lequel on se raccorde impose la vitesse de rotation du générateur (3000, 1500, 1000, 750 Tours /mn selon que la machine dispose de 1, 2, 3, 8 Paires de Pôles). Pour une centrale interconnectée à un réseau de grande puissance, la fréquence du réseau et donc du générateur est constante.
Les multiplicateurs de vitesse permettent d’adapter la vitesse de la turbine en fonction du rapport des engrenages utilisés.

ER3i propose :

• Démontage, révision et remontage
• Fourniture et montage d’accouplements
• Analyse et vidange huile
• Installation d’aéroréfrigérant
• Installation de sécurités (Température, Pression, circulation)
• Remplacement de multiplicateurs par générateur à attaque directe (basse vitesse)

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Optimisation - traçabilité

Les turbines Kaplan double réglage sont équipées de système d’asservissement permettant à l’aide de commande mécanique ou électro-mécanique de positionner proportionnellement l’inclinaison des pales en fonction de l’ouverture des directrices.

ER3i a développé un savoir faire particulier dans ce domaine grâce à un travail important de recherche et développement qui nous permet de proposer des modules logiciels et systèmes électromécaniques particulièrement adaptés à la petite hydraulique :

ER3i propose :

• Système d’asservissement pales-directrices pour turbine Kaplan (optimisation conjugaison)
• Centrale hydraulique de commande
• Module régulation de niveau
• Logiciel informatique de télé-conduite et optimisation de production
• Logiciel informatique d’enregistrement de données (niveaux, puissance, débit, vibrations…)

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Paliers

Le coussinet d’un palier lisse est le fusible d’une chaîne cinématique. Conçu pour fonctionner normalement dans une ambiance lubrifiée où les déplacements relatifs des pièces génèrent un film d’huile qui empêche tout contact entre l’arbre et le coussinet. On parle alors de régime hydrodynamique. Théoriquement inusable, puisque fonctionnant sans contact, le guidage en rotation par palier lisse est particulièrement performant dans :

Les mouvements de rotation :
Pour sa précision de position due à la raideur du film d’huile.
Pour sa plasticité lui permettant de s’adapter aux défauts d’alignement.

Les mécanismes sous fortes charges :
Par la répartition de la charge sur une grande surface de contact.

Dans le cadre de la maintenance de machines tournantes, où le palier est la problématique majeur, ER3i peut intervenir pour :

• Expertiser le palier
• Réaliser le démontage
• Poser les coussinets que nous fournissons
• Réaliser le lignage d’arbre ou aligner des machines
• Auditer les défaillances d’un palier lisse et préconiser des solutions

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Passe à poissons "ou échelle"

... (avec l’aide de nos partenaires www.jacquel&chatillon.fr

Les passes à poisson sont des ouvrages visant à réduire l’impact lié à l’obstacle que constitue l’ouvrage de retenue d’eau pour les poissons migrateurs.
Elles doivent être adaptées aux caractéristiques de la rivière et des caractéristiques biologiques des espèces migratrices présentes

Les partenaires ER3i proposent :

• Etude de conception
• Maîtrise d’œuvre
• Turbinage du débit d’attrait

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Passe à canoë ou "glissière"

... avec l’aide de notre partenaire www.jacquel&chatillon.fr

La loi sur l’eau du 03 Janvier 1992 a reconnu parmi les usages légitimes, dont "les intérêts doivent être satisfaits ou conciliés" les loisirs et sports nautiques.

Quatre types d’aménagement peuvent être envisagés

• Le bras de contournement ou de franchissement
• La passe à ralentisseurs et fond en bois
• Le pré-barrage
• La glissière

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Protection découplage (EDF GTE2666 / B61-4)

Les installations de production d’énergie autonome raccordées au réseau de distribution public doivent être équipées de système de protection découplage selon la note technique EDF GTE2666 et le guide technique de la distribution B61.4.
Selon le lieu du défaut, deux modes de protection de la centrale de production sont mis en œuvre. Pour un défaut affectant le réseau HTA (20kV dans le cas présent), une protection dite de découplage B61.4 opère. Pour un défaut interne à la centrale, c’est une protection classique dite 13-100 qui agit. Dans les 2 cas, un appareillage de découplage assure la séparation entre la centrale de production et le réseau électrique de distribution.

Les différents type de protection sont 2.1 et 2.2 pour les centrales raccordées en basse tension et de type 1.1, 1.2, 1.3, 1.4 pour les installations raccordées en HTA.

ER3i propose :

• Réalisation de coffret avec relais numérique AREVA T&D ou SCHNEIDER ou Micro Ener
• Transformation de coffret existant (remplacement des anciens relais électronique)
• Démarche et interface auprès d’EDF
• Contrôle de fonctionnement relais de protection

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Régulateur de vitesse

La variation vitesse de rotation des turbines en mode îloté doit demeurer à l’intérieur de limites très étroites afin de maintenir une fréquence électrique de 50 Hz ± 2 Hz. La vitesse est contrôlée par un régulateur qui détecte les changements de vitesse et qui règle le débit de l’eau qui se rend à la roue mobile afin de conserver la vitesse souhaitée

ER3i propose :

• Système de contrôle numérique, basé sur une plate-forme d’automate programmable, avec logiciel contenant les algorithmes de régulation de vitesse ;
• Les parties matérielles et logicielles peuvent être modifiées ultérieurement pour ajouter des fonctions supplémentaires ;
• Fonctionne avec les nouveaux systèmes hydrauliques à haute pression fournis par ER3i aussi bien qu’avec les anciens systèmes à basse pression

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Synchro-coupleur - synchrocouplage

Les machines synchrones nécessitent, lors des couplages sur le réseau, de :

• Egaliser la tension entre le générateur et le réseau
• Egaliser la fréquence du générateur et du réseau
• Synchroniser leurs phases

ER3i propose :

• Régulateurs de tension
• Synchro-coupleurs

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Tangente Phi

La tangente Phi est le quotient entre l’énergie réactive Er (KVARH) et l’énergie active Ea (KWH) consommés pendant le même temps/
Tg (Phi) = Er (KVARH) / Ea (KWH)
Q = P.Tg (Phi)
Cosinus Phi et Tangente Phi sont liés par la relation suivante :

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Télésurveillance - Télégestion

Les systèmes de télésurveillance – télégestion connectés à un automate programmable ou raccordés à des équipements à relais, enregistrent les paramètres de l’installation, détectent des seuils ou événements anormaux et alertent une personne d’astreinte. Ils permettent également la visualisation à distance des paramètres de la centrale par Minitel ou par Internet

ER3i propose :

• Système de télétransmission-télésurveillance (Réseau GSM, Radio, Téléphone, ligne spécialisées )
• Accessibilité des données via serveur WEB
• Alertes par message vocal ou SMS

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Thermographie

La thermographie infra-rouge est basée sur le principe de la mesure du rayonnement électromagnétique. Chaque corps émet son propre rayonnement qui dépend directement de sa température et de sa nature. La thermographie permet de donner une vision thermique de la surface des objets mesurés. Ce type de mesure se réalise sans contact et sans perturber la marche des installations. Elle permet de détecter avec précision tout échauffement anormal sur des matériels électriques ou mécaniques.

ER3i propose son expertise sur :

• D’équipements électriques de puissance Basse et Haute tension
• De système mécaniques (paliers, multiplicateurs…)

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Transformateurs de puissance

Les transformateurs de puissance sont indispensables quand la centrale doit débiter l’énergie produite sur le réseau 20KV. Il faut donc élever la tension produite par le générateur. Ils peuvent être implantés dans le local principal de la centrale ou dans un local attenant qui peut être de type préfabriqué. Ces transformateurs peuvent être à refroidissement dans l’huile * ou dans l’air (dit "transfo sec") Les transformateurs sont équipés de protection d’élévation de température et également de contrôle de dégagement gazeux pour les transformateurs à huile. Un bac de rétention d’huile doit être installé sous l’appareil.

* Certains transformateurs anciens peuvent contenir des PCB ou PCT. L’arrêté du 26 Février 2003 pris en application du décret du 2 Février modifié, impose la déclaration en Préfecture, la décontamination et l’élimination.

Date de fabrication de l’appareil Elimination ou décontamination
Inconnue ou antérieure à 1965 Avant fin Juin 2004
Antérieure à 1969 Avant fin Décembre 2004
Antérieure à 1974 Avant fin Juin 2006
Antérieure à 1980 Avant fin Juin 2008
Tous les autres appareils Avant fin Juin 2010

QUELS SONT LES EFFETS DES PCB/PCT ?

• Les PCB – PCT sont peu bio-dégradable et sont néfastes pour l’environnement
• Les produits de dégradation thermique des PCB – PCT sont les Dioxines qui ont une forte toxicité pour l’homme et son environnement.

VOS APPAREILS ELECTRIQUES CONTIENNENT-ILS DES PCB/PCT ?

• Vos appareils contiennent des PCB/PCT s’ils portent la mention Askarel, Pyralène, Ugilec. ATTENTION, l’absence de ces mentions ne garantie pas l’absence de PCB/PCT. Un transformateur huile peut avoir été contaminé lors de son remplissage.

QUE FAUT IL FAIRE DE VOS APPAREILS ELECTRIQUES AUX PCB/PCT ?

• Si votre appareil précise la mention Askarel, Pyralène, Ugilec, il doit être éliminé suivant l’échéancier ci-dessus.
• Si votre appareil contient plus de 500ppm, vous devez le décontaminer ou l’éliminer suivant l’échéancier ci-dessus.
• L’élimination ou la décontamination d’un appareil, ne peut se réaliser que par une entreprise agrée.

QUELS RISQUES ENCOUREZ VOUS SI VOUS NE TRAITEZ PAS VOS APPAREILS ELECTRIQUES ?

• Des sanctions pénales, pouvant aller jusqu’à la fermeture de l’établissement, durant la période de dépollution
• La perte de couverture du sinistre par vos assurances

POUR EN SAVOIR PLUS

• http://www.ecologie.gouv.fr/article.php3 ?id_article=855
• commissionPCB@environnement.gouv.fr

ER3i propose :

• Fourniture et pose de transformateurs neufs ou occasion
• Raccordements basse et haute tension
• Analyse d’huile (recherche de PCB-PCT)
• Se charge des formalités de décontamination ou élimination

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Transformateurs de mesure

Les transformateurs de mesure ne transmettent que des énergies très faibles destinées aux appareils de mesure, de contrôle et de sécurité ou de comptage. Ce sont des appareils de précision.

ER3i propose :

• Fourniture et pose
• Raccordements basse et haute tension

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Turbines (Kaplan, Francis, Banki)

Les principales turbines

Turbine Pelton :
Conçue par l’ingénieur des mines en Californie, Lester A. Pelton, dans les années 1870. Celui-ci avait observé l’accélération, jusqu’à l’éclatement, d’une roue hydraulique à aubes incurvées frappée, accidentellement, par un jet d’eau. Pelton vint à la conclusion qu’on pouvait mieux exploiter la puissance d’un jet en en inversant la direction avec l’aube. Il redessina l’aube en y créant deux poches accolées formant une arête médiane dans l’auge divisant ainsi le jet en deux et le déviant complètement. Cette turbine convient particulièrement aux hautes chutes à débit modéré ou faible.
L’eau sous forte pression est dirigée sur des augets en forme de double cuillère, en passant dans un injecteur muni d’un pointeau de réglage.
Le débit d’armement est d’environ de 10%.

Turbine Banki-Michell :
Adaptée aux chutes moyennes (5 à 100 m). L’écoulement dirigé par des volets traverse les aubages de la roue constituée de deux flasques réunies entre elles par une couronne d’aubes disposées cylindriquement.

Turbine Francis  :
Ce système proposé par le Français Jean Poncelet fin des années 1820, fut breveté par le Nord-américain Samuel B. Howd en 1838 et popularisé par James B. Francis. Dans les années 1860, cette turbine commença à supplanter la roue hydraulique.
Adaptées aux basses et moyennes chutes (1 à 100 m ). L’écoulement pénètre radialement entre les aubes directrices et les aubages de la roue, qui sont fixes. Les roues peuvent être montées dans une bâche spirale ou dans une chambre d’eau réalisée en génie civil.
Le débit d’armement est d’environ de 35 à 40%.

Turbine Kaplan simple réglage :
En 1910, l’Autrichien Victor Kaplan propose une turbine répondant au rendement médiocre de la turbine Francis dans le cas de faibles charges. Cette turbine à axe vertical et à rotor en hélice avait des aubes à pas variable.
La première turbine Kaplan fut installée, en 1919, dans une usine textile de Velm (Osterreich). Sa puissance était de 25,8 ch pour une hauteur de chute de 2,3 m. Jusque 1926, le développement des turbines Kaplan fut arrêté par un phénomène de cavitation (en raison de la rotation rapide de l’hélice dans l’eau, une zone de basse pression se crée sous la surface d’aspiration de l’aube, ce qui peut amener l’eau à ébullition, puis la corrosion de la surface des aubes à la condensation des bulles de vapeur). En 1926, une société suédoise résout le problème en créant une servo-direction à commande hydraulique pour la rotation des aubes du rotor.
Adaptées aux basses et moyennes chutes (1 à 20 m). Il s’agit d’une turbine hélice dont les aubes directrices sont fixes et dont les pales de la roue sont à inclinaison variable. Le débit d’armement est d’environ de 30%.

Turbine Kaplan double réglage : Adaptées aux basses et moyennes chutes (1 à 50m). Il s’agit d’une turbine hélice dont les aubes directrices sont mobiles et dont les pales de la roue sont à inclinaison variable. Le débit d’armement est d’environ de 15%.

ER3i propose :

• Réparation d’aubes directrices
• Réparation de roues Francis (cavitation….)
• Réparation de roue Kaplan (cavitation, tourillons, étanchéité…)
• Réparation mécanisme de commande de pales ou de vannage
• Remplacement de régulateur de vitesse
• Remplacement de roulements et usinage de bagues sur générateurs
• Démontage et réparation de paliers
• Fourniture et montage de systèmes de transmissions
• Lignage d’arbres
  

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Vannes de décharge

Les règlements d’eau imposent aux producteurs hydroélectriques un fonctionnement à niveau d’eau amont constant (En fonction de la capacité d’évacuation des ouvrages). L’excédent d’eau apporté lors d’un arrêt d’une turbine ou lors d’une crue doit être évacué. Les vannes de décharge présente l’avantage de permettre une évacuation de la lame d’eau inférieure permettant l’évacuation des particules solides évitant l’ensablement des retenues amont mais en augmentant le risque de bouchage par des embacles. Les vannes ont également la capacité de s’ouvrir sans énergie si elles commandées par des centrales hydrauliques disposant d’accumulateurs (réservoir hydraulique sous pression) ou par des systèmes mécaniques alimentés par batteries de sauvegarde.

ER3i propose :

• Module régulation de niveau
• Système de commande
• Mise en place de capteurs de recopie de position
• Centrale hydraulique de commande

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Vannes de garde (ou vanne de pied)

La nécessité d’arrêt complet de la rotation des turbines pour maintenance ou mise en sécurité, impose l’installation de vannes de garde qui peuvent être de type Wagon (Vanne levante verticale à glissières ou galets) ou de type papillon ou à boisseau sphérique pour les vannes de pied installées en bas de conduite forcée.

ER3i propose :

• Système de commande
• Mise en place de capteurs de recopie de position
• Centrale hydraulique de commande

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Vidéo

La vidéo permet de transmettre à distance (via Internet) des images de prise d’eau, de système de dégrillage, vannage…

ER3i propose :

• Installation de caméra de surveillance de prise d’eau ou de dégrilleur
• Historique informatique
• Visualisation distante via Internet et ADSL
• Installation de caméra vidéo
• Visualisation distante via Internet et ExH

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