REL00E-------DO415 BSDG Concept rev A

GROUPE DIESEL DE SECOURS ET AUXILIAIRES
PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT
Information Client / Projet :
SONELGAZ
DIRECTION GENERALE DE L'ENGINEERING
DIRECTION DE L'ENGINEERING DES MOYENS DE PRODUCTION - KDM
Immeuble des 700 bureaux – RN 38 – Gue de Constantine – ALGER
Tel : 021.83.84.00
Fax : 021.83.90.17
CENTRALE TURBINES A GAZ DE RELIZANE
3  155 MW
Contrat N° :
Numérotation SONELGAZ :
2007/243/KDM 008
RLZGE760001
Espace réservé aux tampons (Revue et validation du document - si nécessaire) :
Historique des Révisions
Rev.
Date
Auteur
Vérifié par
Approuvé par
Description
Description de la dernière Révision :
Création
Egalement visé par
Département
Nom
Date
Signature
Signataires du Contrat
POWER CENTRALES
ALGERIE
Remplace
Echelle
Numérotation ALSTOM
REL/00/E/----------/DO/415
Dept. Responsable
Auteur
Vérifié par
Approuvé par
Format
PEI
L. DELEGLISE
A. LECLERC
P. PICHON
A4
Origine du Document
POWER SYSTEMS
PLANT BUSINESS
© ALSTOM 2007. Tous droits réservés.
Type de Document
Statut du Document
Document de concept
Pour utilisation
Titre, Sous-titre
Numéro d'identification
Error! Use the Home tab to apply
Titre to the text that you want to
appear here.
REL/00/E/----------/DO/415
Rev.
A
Date
10/09/2007
Lang.
FR
Page
1/10
Rev.A
Sommaire :
1.
Objectif .................................................................................................................................................................. 3
2.
Domaine d'Application ....................................................................................................................................... 3
3.
Documents de Référence (NA).......................................................................................................................... 3
4.
Terminologie, Définition, abréviations............................................................................................................. 3
5.
Condition de fonctionnement............................................................................................................................ 4
6.
Type de commande des groupes électrogènes ............................................................................................ 4
6.1.
Fonctionnement en mode « DISTANCE »...................................................................................................... 4
6.2.
Fonctionnement en mode « LOCAL » ou manuel.......................................................................................... 5
6.3.
Fonctionnement en mode de test .................................................................................................................... 6
7.
Démarrage d’une TG par Black-Start ............................................................................................................... 7
8.
Arret d’une turbine en mode secours ............................................................................................................ 10
9.
Cuve de GazOil................................................................................................................................................... 10
10.
description de l’equipement ............................................................................................................................ 10
Origine du Document
ALSTOM POWER SYSTEMS
© ALSTOM 2007. Tous droits réservés.
Numéro d'identification
REL/00/E/----------/DO/415
Rev.
A
Date
10/09/2007
Lang.
FR
Page
2 /10
Rev.A
1.
OBJECTIF
Les trois groupes électrogènes 6.6 kV assurent le démarrage d’une des TG en cas de perte du réseau
HT. D’autre part, ils jouent aussi le rôle d’alimentation de secours durant la mise à l’arrêt (shut-dovn).
Dans ce cas seul un des trois groupe est mis sous tension. Les groupes se connectent au tableau MT
90BBE.
L’opérateur choisit par une commande locale de sélection, lequel des trois groupes servira pour
l’alimentation de secours.
Dans ce cas, il faut diminuer les charges BOP aux charges essentielles :
 Tableau MT pompe à incendie
 Tableau BT divers moteurs et charges
Pour le démarrage d’une TG en cas de perte du réseau HT (black-start), la fonction d’alimentation de
secours des groupes électrogènes doit être mise hors service et les tableaux correspondants doivent
être délestés (fourniture de la puissance par les batteries).
Les groupes peuvent être opérés à distance ou localement. En condition normale, ils sont préchauffés
et prêts à démarrer ce qui leur permet de délivrer leur puissance nominale seulement 30 sec. Apres
avoir reçu l’ordre de démarrage.
Ce document décrit les aspects opérationnels du Groupe Diesel De Secours et Auxiliaires.
2.
DOMAINE D'APPLICATION
Ce document s’applique au fonctionnement du Groupe Diesel De Secours et Auxiliaires, aux
interfaces avec le DCS et les tableaux moyenne tensions.
3.
DOCUMENTS DE REFERENCE (NA)


REL/00/E/----------/SD/001
REL/00/E/----------/DO/402
Single line diagram
Electrical Operation Concept Generator Unit and
Electrical Systems

4.
TERMINOLOGIE, DEFINITION, ABREVIATIONS
N.A.
Origine du Document
ALSTOM POWER SYSTEMS
© ALSTOM 2007. Tous droits réservés.
Numéro d'identification
REL/00/E/----------/DO/415
Rev.
A
Date
10/09/2007
Lang.
FR
Page
3 /10
Rev.A
5.
CONDITION DE FONCTIONNEMENT
En cas d’un black-out total, la TG peut être démarré en mode « black-start » à l’aide des
groupes électrogènes diesel de secours.
En fonction de la TG a démarré, la mise sous tension d’un des tableaux MV doit être
effectuée (90BBA pour TG11, 90BBB pour TG12 et 90BBC pour TG13).
Pour l’opération black-start, les disjoncteurs d’arrivés des groupes électrogènes
90BBA/90BBB/90BBC02GS100 doivent être verrouillés avec les disjoncteurs MT
11/12/13BBT20GT200 qui alimentent les tableaux MT de façon n’avoir qu’une seule
alimentation.
Les trois disjoncteurs (90XKA10/20/30GS200) alimentent le tableau diesel 90BBE, un seul
des trois coupleurs 90BBE02GS100/200/300 sera ouvert pour permettre alimentation des
tranches 1,2 ou 3.
Les sectionneurs de mise à la terre 90XKA10/20/30GS601 doivent également être ouverts.
En fonctionnement de « test » un seul groupe uniquement peut être connecté au tableau
90BBE. Des verrouillages adéquats empêchent que deux groupes soient connectés en
même temps.
D’autre part, le disjoncteur 90XKA10/20/30GS200 du groupe à tester est seulement fermé si
l’une des arrivées des tableaux MT est fermée. Dans ce mode de fonctionnement, le
sectionneur de mise à la terre 90XKA10/20/30GS601 doit être ouvert.
Le groupe électrogène fonctionne avec :
Un sélecteur à 3 positions
 DISTANCE (position normale-groupe opère à distance par le système de contrôle)
 LOCAL (opération locale-groupe opère par le tableau de contrôle local)
 ARRET(groupe bloqué, génération d’une alarme transmise au système de contrôle)
Des boutons poussoir en local
 Fonctionnement d’un groupe – MARCHE/ARRET
 Disjoncteur de groupe (90XKA10/20/30GS200) – OUVRIR/FERMER
 Synchronisation de groupe – Autorisation de synchronisation
 Remise à l’état initial d’une alarme - REINITIALISATION
 Fonctionnement en test – opération effectuée par le tableau de contrôle local - TEST
6.
TYPE DE COMMANDE DES GROUPES ELECTROGENES
6.1.
Fonctionnement en mode « DISTANCE »
En fonctionnement normal, les groupes sont commandés à distance par le système de
contrôle.
Condition nécessaire
 Groupes électrogènes hors tension, préchauffés et prêts à démarrer
 Sélecteur des groupes sur position DISTANCE (Remote)
Démarrage à distance des groupes électrogènes par l’opérateur

Démarrage du mode secours (un groupe électrogène étant déjà en service) :
- Si la sous-tension est détectée, le groupe électrogène démarrera
automatiquement. Après environ 10 secondes, quand tous les disjoncteurs seront
ouverts, le disjoncteur du groupe électrogène pourra se fermer.
- L’opérateur décidera ensuite de ce qui devra être remis sous tension.
Origine du Document
ALSTOM POWER SYSTEMS
© ALSTOM 2007. Tous droits réservés.
Numéro d'identification
REL/00/E/----------/DO/415
Rev.
A
Date
10/09/2007
Lang.
FR
Page
4 /10
Rev.A



Démarrage en black-out du réseau (aucun groupe en service) :
- En cas d’un black-out du réseau, l’opérateur ouvre tous les départs des moteurs,
les arrivés des transformateurs de soutirage et tous les départs des tableaux 90
BBA/BBB/BBC.
- L’opérateur aura sélectionné l’un des trois groupes qui sera utilisé en « Maître »
(les deux autres seront donc en « esclaves »).
Après, l’opérateur donne l’ordre de « MARCHE » aux trois groupes électrogènes
par le système de contrôle ; les trois groupes démarrent.
Lorsque le groupe présélectionné aura atteint sa vitesse et tension nominale, il
pourra alimenter le tableau 90BBE.
- Quand le tableau 90BBE est sous tensions, les deux autres groupes se
synchronisent automatiquement sur ce tableau.
Après 60 secondes, les groupes peuvent être chargés
Quand le tableau MT est sous tension, l’opérateur met le tableau BT BJA du groupe TG
qui est à démarrer sous tension par fermeture du/des disjoncteur(s) correspondant.
Arrêt à distance des groupes électrogènes par l’opérateur
6.2.

L’opérateur actionne après la décharge de l’alternateur, la commande « OUVRIR » aux
disjoncteurs des groupes électrogènes 90XKA10/20/30GS200 qui s’ouvrent
automatiquement.

En contrôle, l’opérateur agit sur « CMD ARRETER » aux groupes électrogènes. Les
alternateurs diesels sont arrêtés après le temps nécessaire dû au refroidissement.
Fonctionnement en mode « LOCAL » ou manuel
Ce mode de contrôle est utilisé pour fournir l’énergie nécessaire aux pompes appropriées
ainsi qu’au convertisseur statique de démarrage de la turbine gaz.
Conditions nécessaires :
Les conditions doivent être identiques que pour le contrôle à distance. Le sélecteur du
tableau du groupe est sur position « LOCALE ».
Démarrage local par l’opérateur :
L’opérateur donne l’ordre de démarrage d’un groupe après l’autre. Les verrouillages assurent
que le premier groupe met le tableau (90BBE) sous tension. Les deux autres groupes se
synchronisent ensuite.
Arrêt local par l’opérateur:
L’opérateur actionne après la décharge de l’alternateur, la commande « OUVRIR » aux
disjoncteurs des groupes électrogènes 90XKA10/20/30GS200 via les boutons
correspondants à l’arrêt de chaque groupe.
Origine du Document
ALSTOM POWER SYSTEMS
© ALSTOM 2007. Tous droits réservés.
Numéro d'identification
REL/00/E/----------/DO/415
Rev.
A
Date
10/09/2007
Lang.
FR
Page
5 /10
Rev.A
6.3.
Fonctionnement en mode de test
Selon prescription du constructeur, les groupe électrogènes doivent à intervalles réguliers
être, synchronisés sur la distribution 6.6 kV et chargés.
Pour limiter les courants de court-circuit, seulement un groupe doit être synchronisé en même
temps!
Conditions nécessaires :


Sectionneurs de mise à la terre 90XKA10/20/30GS601 sont ouverts.
L’opérateur met le sélecteur sur la position « LOCALE » et pousse le bouton « TESTE »
au tableau de contrôle, ce qui inhibera les verrouillages des disjoncteurs
90XKA10/20/30GS200 du tableau sous tension.
Teste et procédure de charge manuelle pour les groupes électrogène 90XKA10/20/30 :

L’opérateur donne l’ordre de « MARCHE » à un des trois groupes électrogènes par un
bouton sur le tableau de contrôle.
 Le diesel concerné démarre
 Tension présente


L’opérateur synchronise manuellement suivant les conseils du fournisseur.
Il donne l’ordre de fermeture au disjoncteur 90XKA10/20/30GS200.
 Le disjoncteur 90XKA10/20/30GS200 se ferme


L’opérateur charge et surveille l’alternateur par le potentiomètre de charge, conformément
aux recommandations du fournisseur.
Comme condition minimale, le groupe doit être chargé initialement à 40% de la puissance
nominale et après la charge est augmentée à 80%.
Arrêt manuel de contrôle de teste et procédure de décharge de 90XKA10/20/30 :


Décharge manuel du groupe par ajustement de la vitesse et de la tension.
L’opérateur commande l’ouverture du disjoncteur du groupe 90XKA10/20/30GS2000 par
un bouton au tableau de contrôle.
Origine du Document
ALSTOM POWER SYSTEMS
© ALSTOM 2007. Tous droits réservés.
Numéro d'identification
REL/00/E/----------/DO/415
Rev.
A
Date
10/09/2007
Lang.
FR
Page
6 /10
Rev.A
7.
DEMARRAGE D’UNE TG PAR GROUPE DIESEL DE SECOURS
Pour démarrer une turbine gaz, la puissance nécessaire est fournie par les groupes
électrogènes Diesel.
Pour démarrer l’unité 12 on utilisera le SSD de l’unité 11 ; voir ci-dessous les configurations
des principaux disjoncteurs.
Le groupe turbo-alternateur peut être démarré par la fermeture du disjoncteur du SSD.
Quand la TG arrive à vitesse nominale, les actions décrite dans le paragraphe 4.1 du
document REL/00/----------DO/402 sont initialisées et le disjoncteur de l’alternateur peut être
fermé.
Après la synchronisation, et fermeture du disjoncteur MT (BBT20GT200) les trois groupes
électrogènes seront déchargés et déclenchés automatiquement.
Le disjoncteur HT peut être fermé sur le réseau hors tension et on pourra commencer à
charger le groupe turbine gaz.
La procédure de démarrage d’une TG en cas de black out est la suivante :
1. Démarrage des diesels
2. Alimentation des tableaux MT et BT ainsi que les transformateurs auxiliaires
3. Alimentation du transformateur de démarrage associé a la turbine gaz
4. Démarrage des auxiliaires
5. Démarrage de la séquence de démarrage de la turbine gaz
6. Synchronisation du Groupe Diesel De Secours et Auxiliaires avec la turbine gaz
7. Arrêt du Groupe Diesel De Secours et Auxiliaires
Les auxiliaires nécessaire au démarrage en black start sont les suivants :
 Système de protection incendie
 Compresseur et système de séchage d’air
 Système de refroidissement d’eau
 Les auxiliaires au système de refroidissement
 Circuit d’alimentation gaz pour la turbine
 Auxiliaires de la turbine gaz
 Static Starting Device
Les tableaux ci-dessous donnent une description plus en détail des positions des
principaux disjoncteurs :
Tableau 7-a: Configuration des disjoncteurs et sectionneurs principaux en aval du
transformateur principal avant la connexion des générateurs diesels
CB Diesel
Diesel Coupleur
GEN DS
GCB
Start DS
Diesel Coupleur
MV CB
MV CB
MV CB
SSD MV CB
LV CB
EXC CB
EXC CB
Origine du Document
ALSTOM POWER SYSTEMS
© ALSTOM 2007. Tous droits réservés.
90XKA10/20/30GS200
90BBE02GS 100/200/300
11 & 12 & 13 MKA10GS200
11 & 12 13 MKA10GS100
11 & 12 & 13 MKA10GS101
90BB A/B/C 02GS100
11 & 12 & 13 BBT20GT200
11 & 12 & 13 BFT10GT100
11 & 13 BPT10GT100
11 & 13 BPA90GU100
11 & 12 & 13 BJA10GS100
11 & 12 & 13 MKB10GS100
11 & 12 & 13 MKB10GS101
Numéro d'identification
REL/00/E/----------/DO/415
Rev.
A
Ouverts
Ouverts
Fermés
Ouverts
Ouverts
Fermé
Ouverts
Ouverts
Ouverts
Ouverts
Ouverts
Ouverts
Ouverts
Date
10/09/2007
Lang.
FR
Page
7 /10
Rev.A
Tableau 7-b: Configuration des disjoncteurs et sectionneurs principaux en aval du
transformateur principal avant le démarrage en black-start de la TG choisie
CB Diesel
Diesel Coupleur
GEN DS
GCB
Start DS
Diesel Coupleur
MV CB
MV CB
MV CB
SSD MV CB
LV CB
EXC CB
EXC CB
90XKA10/20/30GS200
90BBE02GS 100/200/300
11 & 12 & 13 MKA10GS200
11 & 12 13 MKA10GS100
11 & 12 & 13 MKA10GS101
90BB A/B/C 02GS100
11 & 12 & 13 BBT20GT200
* BFT10GT100
* BPT10GT100
11 & 13 BPA90GU100
* BJA10GS100
11 & 12 & 13 MKB10GS100
11 & 12 & 13 MKB10GS101
Fermés
Ouverts
Fermés
Ouverts
Ouverts
Fermé
Ouverts
Fermé
Fermé
Ouverts
Fermé
Ouverts
Ouverts
* TG choisie pour le black-start
Tableau 7-c: Configuration des disjoncteurs et sectionneurs principaux en aval du
transformateur principal pendant le démarrage de la TG en black-start
CB Diesel
Diesel Coupleur
GEN DS
GCB
Start DS
MV CB
Diesel Coupleur
MV CB
MV CB
SSD MV CB
LV CB
EXC CB
EXC CB
90XKA10/20/30GS200
90BBE02GS * (100/200/300)
* MKA10GS200
11 & 12 13 MKA10GS100
* MKA10GS101
11 & 12 & 13 BBT20GT200
90BB A/B/C 02GS100
* BFT10GT100
* BPT10GT100
* BPA90GU100
* BJA10GS100
* MKB10GS100
* MKB10GS101
Fermés
Fermé
Fermé
Ouverts
Fermé
Ouverts
Fermé
Fermé
Fermé
Fermé
Fermé
Fermé
Fermé
* TG choisie pour le black-start
Le courant d’excitation au rotor de l’alternateur doit être à zéro à la fermeture du disjoncteur
de l’alternateur MKA10GS100 pour éviter des grands courants de démarrage dans le
transformateur principal et le transformateur de soutirage. Après ce courant doit être
augmenté jusqu’à ce que la tension nominale soit atteinte aux bornes de l’alternateur. En
même temps le transformateur principal et le transformateur de soutirage sont mis sous
tension. Après le tableau MT BBA/BBB/BBC peut être synchronisé par le disjoncteur MV
BBT20GT200.
Origine du Document
ALSTOM POWER SYSTEMS
© ALSTOM 2007. Tous droits réservés.
Numéro d'identification
REL/00/E/----------/DO/415
Rev.
A
Date
10/09/2007
Lang.
FR
Page
8 /10
Rev.A
Tableau 7-d: Configuration des disjoncteurs et sectionneurs principaux en aval du
transformateur principal après fermeture du disjoncteur d’alternateur
CB Diesel
Diesel Coupleur
GEN DS
GCB
Start DS
Diesel Coupleur
MV CB
90XKA10/20/30GS200
90BBE02GS * (100/200/300)
* MKA10GS200
* MKA10GS100
* MKA10GS101
90BB A/B/C 02GS100
* BBT20GT200
MV CB
MV CB
SSD MV CB
LV CB
EXC CB
EXC CB
Fermés
Fermé
Fermé
Fermé
Ouvert
Fermé
Fermé par synchronisation du
groupe électrogène
Fermé
Ouvert
Ouvert
Fermé
Fermé
Ouvert
* BFT10GT100
* BPT10GT100
* BPA90GU100
* BJA10GS100
* MKB10GS100
* MKB10GS101
* TG choisie pour le black-start
Tableau 7-e: Configuration des disjoncteurs et sectionneurs principaux après black-start de
la TG
HV CB de la tranche
démarrée en black-start
CB Diesel
Diesel Coupleur
GEN DS
GCB
Start DS
Diesel Coupleur
MV CB
CB coupler
CB coupler
MV CB
MV CB
SSD MV CB
LV CB
EXC CB
EXC CB
Fermé sur réseau HT soit sans tension ou fermé par
synchronisation si entre temps le réseau HT est revenu
90XKA10/20/30GS200
Ouverts
90BBE02GS * (100/200/300)
Ouvert
* MKA10GS200
Fermé
* MKA10GS100
Ouvert
* MKA10GS101
Ouvert
90BB A/B/C 02GS100
Fermé
* BBT20GT200
Fermé
90BBB00GS101
Ouvert
90BBC00GS101
Ouvert
* BFT10GT100
Fermé
* BPT10GT100
Ouvert
* BPA90GU100
Ouvert
* BJA10GS100
Fermé
* MKB10GS100
Fermé
* MKB10GS101
Ouvert
* TG choisie pour le black-start
Maintenant le disjoncteur HT peut être fermé pour mettre sous tension l’avant poste 220
kV.
Après le démarrage en black-start d’une TG, le démarrage d’une autre TG se fera
en conditions normales (par le coté HT, en alimentant le primaire du
transformateur principal).
Origine du Document
ALSTOM POWER SYSTEMS
© ALSTOM 2007. Tous droits réservés.
Numéro d'identification
REL/00/E/----------/DO/415
Rev.
A
Date
10/09/2007
Lang.
FR
Page
9 /10
Rev.A
8.
ARRET D’UNE TURBINE EN MODE SECOURS
Ce mode doit permettre l‘arrêt d’une Turbine Gaz en toute sécurité en alimentant les auxiliaires de la
turbine. Un seul des 3 diesels sera utilisé, il aura été définit par l’opérateur au préalable (DCS) et se
démarrera automatiquement si le mode « distance » est sélectionner.
Les conditions nécessaires pour passer dans ce mode sont les suivantes :
9.

Aucun défaut sur les groupes électrogènes de secours

Sélecteur sur position « distance »

Le Groupe diesel de secours est définit par l‘opérateur

Turbine gaz en phase d’arrêt

Le disjoncteur associé a la turbine en phase d’arrêt 11/12/13 BBT20GT200 ouvert
RESTAURATION DU RESEAU
En aucun cas, le groupe électrogène ne permettra la restauration du réseau de distribution haute
tension (REL/00/E----------DO/402 page 23).
10.
CUVE DE GAS-OIL
Une seule cuve de Gas-oil sera utilisé pour l’ensemble des 3 Groupe diesel de secours, celle-ci devra
avoir une contenance minimum de 6000 litres, ce qui est équivalent à une autonomie minimale de 4h
en fonctionnant avec l’ensemble des groupes électrogènes. Celle-ci devra être traitée contre la rouille.
La cuve de gas-oil devra être fourni avec 4 commutateurs de niveaux, un indicateur de niveaux, un
regard, une échelle permettant l’accès au fond de la cuve et une plate-forme de maintenance (si
requise), le system de remplissage, l’anti retour de flamme et la cuve de récupération.
Le remplissage sera manuel par une pompe mobile dédiée.
Les commutateurs de niveaux indiqueront les alarmes niveaux haut/bas et commanderont le dispositif
de remplissage de la cuve.
11.
DESCRIPTION DE L’EQUIPEMENT
Chacun des BSDG sera constitué d'un moteur diesel avec un système automatique de démarrage,
réfrigérant d'huile et système d'échappement entraînant un générateur équipé d'une excitation sans
balai et d'une régulation installé dans le container.
Les diesels seront installés dans des containers hermétiques ventilés avec atténuation du son (limite
de 85dB à 1m du container). L’évacuation de l’air devra disposer de filtres et de silencieux.
Le châssis métallique du container sera commun au diesel et a la génératrice. Il devra disposer
d’amortisseur et d’atténuateurs de sons (si nécessaire).
Les équipements électriques nécessaires au démarrage des diesels tels que les chargeurs des
batteries et les batteries devront être dimensionnés de manière a permettre 5 démarrages consécutifs
d’une Turbine Gaz.
Chaque diesel sera piloté par une armoire électrique qui servira aussi pour le contrôle en mode
« local » et « test ». Une armoire générale donnera les ordres de commandes (±f, ±U,
synchronisation,…) aux armoires de contrôle de chaque diesels.
Origine du Document
ALSTOM POWER SYSTEMS
© ALSTOM 2007. Tous droits réservés.
Numéro d'identification
REL/00/E/----------/DO/415
Rev.
A
Date
10/09/2007
Lang.
FR
Page
10 /10