marché travaux n° 03-2014 cahier des clauses - Ree

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MARCHÉ TRAVAUX
N° 03-2014
RENOVATION DU CONTROLE COMMANDE
DE LA CENTRALE DE PRODUCTION HYDRAULIQUE DE
MOULIN PRIEUR
CAHIER DES CLAUSES TECHNIQUES
PARTICULIERES
CCTP
Régie d’électricité d’Elbeuf
Marché 03-2014
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SOMMAIRE
1. GENERALITES
1.1. Nom et adresse du demandeur
1.2. Nom et adresse du chantier
1.3. Présentation générale
1.4. Travaux envisagés
1.5. Etudes
1.6. Fin de chantier
1.7. Normes et règlements
1.8. Sécurité – protection de la santé
1.9. Transport et stockage des fournitures
1.10. Développement durable
2. PARTIE BASSE TENSION
2.1. Objet de l’intervention
2.2. Description de l’intervention
2.3. Conditions de réalisation
2.4. Description de l’installation actuelle
3. AUTOMATISME
3.1. Objet de l’intervention
3.2. Description de l’intervention
3.3. Conditions de réalisation
3.4. Architecture de la nouvelle installation
3.5. Contraintes
3.6.1. Contraintes matériel
3.6.2. Contraintes logistiques
3.6. Gestion des organes de la centrale
3.7. Actions particulières
5. CADRE DE REPONSE
5.1. Le produit proposé
5.2. Calendrier
5.3. Bordereau de prix
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1. GENERALITES
1.1. Nom et adresse du demandeur
Régie d'Electricité d'Elbeuf (REE)
1, rue du 1er mai
BP 345
76500 Elbeuf sur Seine
Frédéric HARDOUIN
Directeur Technique Délégué
Régie d’Electricité d’Elbeuf
Rue du 1er mai
76 500 Elbeuf sur Seine
tel : 02 35 87 30 45 - 06 85 07 38 27
Yann Simon
Technicien Centrale Hydraulique
Régie d’Electricité d’Elbeuf
Rue du 1er mai
76 500 Elbeuf sur Seine
tel : 02 35 87 30 45 - 06 80 25 04 91
1.2. Nom et adresse du chantier
Usine hydroélectrique de Moulin Prieur
Commune :
SAINT PHILBERT-SUR-RISLE
Lieu-dit :
MOULIN PRIEUR
Département : EURE
Rivière :
La Risle (sur la Rive Droite du Bras Sud)
CARTE IGN 18.12 Est de BRIONNE à 1 : 25.000
1.3. Présentation générale
Le présent appel d’offre concerne la rénovation du contrôle Commande et des équipements en basse
tension associés pour le pilotage du groupe de production de la centrale hydroélectrique de Moulin
Prieur. L'Alternateur n'est pas concerné pas cette rénovation, hormis les capteurs nécessaires aux
informations du contrôle commande et de sécurité.
Elle a été mise en service au début des années 1950, elle est exploitée par la Régie d'Electricité
d'Elbeuf.
La centrale est alimentée par un canal d'amené.
Les principales caractéristiques « hydro-mécaniques » sont :
-
Cote de retenue : 28,05 NGF
-
Cote de restitution : 25,35 NGF
-
Chute brute : 2,7 m
-
Débit équipé : 12 m³/s
-
Alternateur ASEA avec une turbine Kaplan à axe vertical d’une puissance de 300 CV
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L'alternateur produit une tension triphasée de 110/200 volts.
Les installations fonctionnent depuis le début des années 1950, et sont équipées d'une commande par
du relayage traditionnel.
L'alternateur a été rénové en 2012, avec son tachymètre.
Les dispositifs de protections en interface avec le réseau ERDF, c'est à dire les protections
ampèremétrique HTA et la protection de découplage HTA ont été changées en fin décembre 2013, par
des relais de protection numériques.
Le transformateur élévateur, 220/20000 volts a été changé en juin 2013.
1.4. Objet du marché :
Etude et remplacement du relayage actuel de commande, par un automate et relais de puissance de
dernière génération. Sur ordre couplage automatique, régulation du COS phi selon consigne et prise en
compte des sécurités
Etude de supervision en local et à distance via internet et proposition de solutions.
Remplacement du dispositif d'excitation de l'alternateur synchrone.
Le remplacement de l’atelier d’énergie par des batteries + onduleur, pour la partie contrôle-commande.
Remplacement des relais de couplage
Date d’intervention :
Les travaux seront à réaliser entre juin 2014 - sept 2014
Visite du site :
Les entreprises souhaitant répondre au présent appel d’offre, devront se rendre à minima une fois sur
le site et peuvent revenir autant de fois qu’elles le souhaitent.
1.5. Etudes
Toutes les études nécessaires à l’exécution, la réalisation, l’installation et le fonctionnement sont à la
charge de l’entreprise du lot considéré notamment :
-
Etude des plans actuels mis à disposition par REE.
-
Les plans de construction des équipements
-
Les plans d’installations
-
Les plans de cheminement et repérages des câbles
-
Les différentes notes de calculs
-
L’étude des différentes protections nécessaires au bon fonctionnement de l’installation
-
Les différentes notices techniques, de fonctionnement et d'entretien (en français)
-
Les logigrammes de fonctionnement
-
Les schémas électriques aux formats PDF et autocad
-
Les sauvegardes sur format numérique (plans électriques, mécaniques, les sauvegardes des
différents programmes)
Note : Afin de minimiser la perte de production, le délai d’intervention devra être le plus court possible.
La durée des travaux ne doit pas excéder 3 mois, à partir de la notification du marché.
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1.6. Fin de chantier
En fin de chantier l’entreprise devra :
-
Réaliser une formation des agents REE sur la nouvelle installation et du matériel.
-
Délivrer un procès verbal d’essais, y compris couplage et production.
-
Délivrer les notices de maintenance et schémas associés.
-
Délivrer un rapport d’intervention.
1.7. Normes et règlements
Les installations et équipements seront réalisés conformément aux normes UTE en vigueur et
notamment en ce qui concerne :
- la protection des travailleurs
- les installations haute tension
- les installations basse tension
Et conformément aux décrets et règlements concernant la sécurité des personnes.
1.8. Sécurité – protection de la santé
Les conditions d’exploitation sur les ouvrages et autour des ouvrages devront être conformes au code
du travail et règlements de sécurité en vigueur à la date de signature du marché. L’entreprise est tenue
de respecter les dispositions permettant d’assurer sur le chantier l’hygiène et la sécurité.
Le site n'est pas équipés de sanitaire.
1.9. Transport et stockage des fournitures
Le transport, la manutention et le stockage sont à la charge des différentes entreprises. L’usine de
Moulin Prieur est équipée d’un pont roulant.
1.10. Développement durable
L’un des engagements de la REE, pour le développement durable, consiste à être un industriel
exemplaire en matière environnementale.
Pour assurer la maitrise des impacts environnementaux, l’entreprise retenue doit respecter les
exigences suivantes :
- respecter la réglementation environnementale liée à son activité,
- s’attacher à limiter les impacts environnementaux susceptibles d’être crées sur le site par son activité,
- respecter les consignes d’urgences,
- se soumettre aux directives applicables sur le site du responsable environnement et du responsable
technique et/ou du technicien ou surveillant de la centrale,
- aux engagements de la politique environnementale,
- Tous les déchets seront évacués par l'Entreprise Prestataire.
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2. PARTIE BASSE TENSION
2.1. Objet de l’intervention
L’intervention aboutira au remplacement de l’ensemble des équipements basse tension nécessaires au
raccordement de l'alternateur vers le transformateur 220V/20 kV suivant le schéma unifilaire actuel
ainsi qu’au remplacement des protections BT de l'alternateur ou à l'entretien du disjoncteur Basse
tension de puissance ( repère DG sur le plan schéma fonctionnel automatisme).
L’intervention comprendra :
-
L’étude de la compatibilité du couplage au réseau ERDF et du raccordement du transformateur
220/20 kV 315KVA vers l'alternateur.
-
Le démontage de l'ancien matériel BT, sauf liaison câble BT entre alternateur et armoire de
puissance et liaison câble entre l'armoire de puissance et les bornes basse du transformateur
315 KVA.
−
La fourniture et la pose de tous les équipements et liaisons basse tension.
−
La fourniture et la pose des chemins de câble si nécessaires.
2.3 Description de l’intervention
Cette intervention nécessitera une première phase comprenant:
-
L’analyse de l’installation actuelle.
-
L’analyse des besoins futurs, y compris les sécurités
-
La proposition et le chiffrage de solutions techniques.
-
Le contrôle de l’exactitude des plans qui vous seront remis.
-
Le contrôle de la bonne identification du câblage si éventuellement conservé.
-
La dépose de la totalité des éléments, câblages et fileries non réutilisés. (ce matériel déposé
sera récupéré par la REE)
Pour une bonne réalisation de cette intervention, il conviendra de prévoir :
Avant le début de la phase de travaux :
-
La réalisation de la solution retenue en concertation avec REE.
-
Validation par REE de l’ensemble des plans électriques et mécaniques.
-
La fourniture de l’ensemble des documentations techniques des différents organes installés.
-
Un planning prévisionnel des travaux.
En fin de chantier :
-
Le contrôle, vérifications et essais réels de tous les organes et protections installés.
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2.4 Conditions de réalisation
Le transformateur 220V/20 kV est installé à l’intérieur du bâtiment dans l'enceinte de son caisson.
Le nouvel équipement BT sera installé, dans les armoires existantes, dans la mesure du possible, à
coté du caisson transformateur. Un réaménagement de l'intérieure des armoires existantes sera
nécessaire, après dépose de l’installation actuelle et avant la mise en place des nouveaux
équipements.
Le petit génie civil sera géré par l'entreprise prestataire en concertation avec REE.
Dans le nouveau schéma, il conviendra d'installer un équipement de mise à la terre et en court-circuit
de chacun des câbles BT permettant ainsi la consignation et l’accès aux bornes de l’alternateur ou de
la génératrice, en toute sécurité.
2.5 Description de l’installation actuelle
L'alternateur se couple directement au réseau 220V tri par l’intermédiaire d’un disjoncteur de couplage
basse tension.
La protection du réseau BT et de l'alternateur est assurée par diverses protections.
La signalisation des défauts détectés par ces protections est reportée, sur le pupitre de commande.
Liste des protections réseau ERDF / groupe
§
Maxi et mini tension
§
Maxi et mini intensité. A vérifier les transformateurs de courant pour les conserver.
§
Maxi et mini fréquence. À vérifier les relais de fréquence pour les conserver éventuellement.
§
Retour de puissance
§
Défaut homopolaire
Le pupitre de commande
Le pupitre de commande regroupe plusieurs informations et points de commandes tel que:
•
Les voyants de signalisation de défaut
•
Divers point de commandes déportées (M/A centrale hydraulique ; fermeture vanne de tête ;
arrêt d’urgence ; arrêt volontaire ; voyant lumineux….)
•
Voltmètres, ampèremètres, fréquencemètre, indicateur de niveau d'eau amont……
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3. AUTOMATISME
3.1. Objet de l’intervention
L’intervention aboutira au remplacement de la partie automatisme relayage.
L’intervention comprendra :
-
Le démontage des anciennes armoires de contrôle commande si nécessaire. Il est possible de
les conserver dans le cas ou les enveloppes existent et qu'elles sont fortement susceptibles
d'accueillir le nouveau matériel, après avoir déposé l'ancien matériel
-
La fourniture et la pose de nouvelles armoires de contrôle commande. (facultatif)
-
La fourniture, la pose, le raccordement et la programmation du nouvel automate
-
La programmation de la supervision en local et à distance. Compatible mac et PC.
-
La fourniture, la pose et le raccordement de tout le relayage intermédiaire et de puissance
nécessaire au bon fonctionnement du groupe de production.
-
La fourniture et la pose des chargeurs de batteries, onduleurs nécessaires et batteries.
-
La dépose des commandes en façade de l'armoire avec le transfert des commandes vers le
nouveau système de supervision.
-
Les modifications mécaniques et électriques si nécessaires à l’automatisation.
-
Le raccordement du dispositif d’excitation et la mise en place de son asservissement en boucle
fermée.( contrôle de la tangente phi).
-
Le remplacement des capteurs de température, et de niveau d'huile.
-
Ouverture des pales proportionnelles : faire report d'affichage de l'ouverture des pales vers la
supervision. Prise en compte de la position des pales pour démarrage.
-
Détection du bon sens de rotation. Si mauvais sens, fermeture de la vanne de garde.
3.2. Description de l’intervention
Cette intervention nécessitera une première phase comprenant:
-
L’analyse de l’installation actuelle.
-
L’analyse des besoins futurs y compris le remplacement des sondes et autres capteurs
nécessaires au fonctionnement et la sécurité des équipements et des personnels.
-
La proposition et le chiffrage de solutions techniques.
-
Le relevé et repérage de l’installation existante avec corroboration des plans existants, afin de
vérifier leur mise à jour. Un classeur regroupant les schémas futurs devra être produit avant le
début des travaux et présenté au maitre d’ouvrage.
-
Par hypothèse Le contrôle de la bonne identification du câblage conservé.
-
La dépose de la totalité des éléments, câblages et fileries non réutilisés.
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Pour une bonne réalisation de cette intervention, il conviendra de prévoir :
Avant le début de la phase de travaux :
-
La réalisation de la solution retenue en concertation avec REE
-
Validation par REE de l’ensemble des plans électriques et mécaniques.
-
La fourniture de l’ensemble des documentations techniques des différents organes installés.
-
Un planning prévisionnel des travaux.
En fin de chantier :
-
Le contrôle, vérifications et essais réels de tous les organes et protections installés.
3.3. Conditions de réalisation
L’automate devra remplacer le relayage actuel et pouvoir communiquer/commander le couplage
automatique, la surveillance en continu de la régulation de niveau d'eau amont, le bon fonctionnement
de la production par l'alternateur, des sécurités.
L’entreprise devra apporter des modifications si nécessaire au programme automate suivant les
demandes de la REE.
Sur la nouvelle armoire, il faut que les informations de commande soient reportées :
-
Le système d’alarme avec les vérines de visualisation.
-
Les boutons d’arrêt d’urgence, d’arrêt volontaire, d’arrêt signal lumineux et de fermeture de la
vanne de garde, et acquittement de défaut.
-
Les cadrans de tension, fréquence, intensité, ouverture de pales, puissance produite, niveau
d'eau amont ...
Il devra être réinstallé dans la nouvelle armoire :
-
Les convertisseurs de mesures des niveaux du barrage ainsi que le système de surveillance
des crues. report de l'information de la gestion vannes et niveau d'eau dans la supervision.
-
Les convertisseurs de mesures des niveaux et températures des paliers.
-
La commande de fermeture rapide des pales de la turbine (survitesse, absence de charge,
manque tension réseau ERDF, )
-
La supervision permet sous forme de synoptique:
•
Le démarrage et l'arrêt à distance
•
L'ensemble des défauts et de l'historique de l'installation
•
Les états des différents organes de l'installation
•
Les différents affichages ( niveau, puissance active - réactive tangente, vitesse, position
pales, nombre de couplages, compteur heures de fonctionnement turbine )
•
Les différents réglages ( niveau de régulation, niveau haut, bas, limitation de puissance,
etc..)
•
Pour la prise en main à distance: via la ligne ADSL avec FREE.
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•
La connexion à distance s'effectue depuis n'importe quel ordinateur (Mac ou PC), téléphone
ou tablette (Android ou iOS Apple) relié à internet.
•
Le système installé permettra l'accès aux dépannages et modifications sur le programme
automate via Internet.
Il sera prévu les chargeurs et onduleurs nécessaires en vue d’assurer et de maintenir le fonctionnement
des automates, des protections et des différentes signalisations en cas de pertes du réseau ERDF. La
capacité devra être calculée afin, d’assurer une autonomie de 4 heures à l’installation, d’arrêter la
machine en toute sécurité et de prévenir la personne d’astreinte.
3.4. Architecture de la nouvelle installation
L'alternateur est entièrement piloté par l’automate. Ce dernier réalise toutes les séquences et
automatismes nécessaires (séquentiel, calcul des paramètres de la centrale) et couplage automatique
vers le réseau ERDF.
3.5 Contraintes
3.5.1 Contraintes matériel
Il faut prévoir si besoin une ventilation forcée et le chauffage de l’automate (température proche de 0°C
l’hiver et environ 40°C l’été)
3.5.2 Contraintes logistiques
Pas de sanitaires dans l’usine.
3.6 Gestion des organes de la centrale
Dans ce chapitre, nous allons préciser à minima les éléments gérés par l’automate.
Les éléments à minima concernés sont :
-
Groupe hydraulique : manque d'huile
-
manque pression d'huile de l' accumulateur pour fermeture rapide des pales.
-
Automatisme de démarrage (nb de démarrage, démarrage trop long, arrêt trop long)
-
Automatisme de protection, position disjoncteur HTA
-
Excitation
-
Vanne de garde
-
Manœuvre disjoncteur réseau
-
Commandes +/- vite turbine
-
Report d’alarmes et supervision
L’arrêt alerte lumineuse peut être fait par :
-
Un bouton poussoir sur l’armoire
-
L’appui sur la touche d’arrêt lumineux sur la supervision
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3.7 Actions particulières
A. Demande d’arrêt mécanique
La liste des défauts à minima provoquant un arrêt mécanique est :
-
Sur un défaut majeur du régulateur, on interdit la séquence de démarrage. Si un défaut majeur
du régulateur apparaît en fonctionnement, on donne un ordre d’arrêt mécanique à l’installation.
Une information d’alarme est envoyée à la supervision.
-
Sur un défaut mineur du régulateur, une information d’alarme est envoyée à la supervision
-
Sur une détection « survitesse par le régulateur », on donne un ordre d’arrêt mécanique à
l’installation. Une information d’alarme est envoyée à la supervision.
-
Défaut majeur groupe hydraulique de commande pale (servomoteur)
-
Pression trop basse groupe hydraulique de commande pale (servomoteur)
-
Défaut survitesse (dépassement du seuil par la mesure du régulateur)
-
manque de graissage des paliers bas. Reprendre information du capteur de présence graisse,
dans le bol
B. Demande d’arrêt immédiat
La liste des défauts provoquant un arrêt immédiat est :
-
Arrêt d’urgence
-
Survitesse mécanique
-
Défaut 20 kV
-
Défaut excitation
C. Instrumentation centrale à huile
-
Sur un défaut majeur de la centrale à huile, on donne un arrêt mécanique à l’installation. Une
information d’alarme sera envoyée à la supervision.
-
Sur un défaut mineur de la centrale à huile, une information d’alarme sera envoyée à la
supervision.
-
Sur une pression trop basse de la centrale à huile après l’ordre d’ouverture de la vanne de
garde, on donne un ordre d’arrêt mécanique à l’installation. Une information d’alarme est
envoyée à la supervision.
-
Sur une pression basse de la centrale à huile, une information d’alarme sera envoyée à la
supervision
D. Instrumentation paliers
-
Sur défaut niveau bas huile d’un palier, on interdit la séquence de démarrage. Une information
d’alarme est envoyée à la supervision. Si un défaut niveau bas huile apparaît en
fonctionnement, on arrête le groupe. Une information d’alarme est envoyée à la supervision
-
Si un défaut température huile trop haute d’un palier apparaît, on arrête l’installation. Une
information d’alarme est envoyée à la supervision.
Entreprise Prestataire :
date :
Nom et Signature du responsable de l’offre :
FIN DU CCTP (11 PAGES).
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