Memoire Online - Optimisation du transit d’énergie sur la ligne d’interconnexion 132 kv niamey-birnin kebbi

Il faut noter que la Nigelec dispose déjà des batteries des condensateurs en gradins fournissant au besoin à ce réseau de transport 132KV Niamey-Birnin Kebbi une puissance réactive globale de vingt-huit méga var (28 MVAR). Ces condensateurs sont en gradins de : 3 groupes de 8 MVAR et un groupe de 4 MVAR. Cette compensation est insuffisante ou inappropriée du point de vue pratique, puisque ces batteries des condensateurs en gradins sont branchées au réseau en question via un transformateur abaisseur de 132kV/20kV et ce transformateur consomme malheureusement une grande partie de la puissance réactive produite par ces condensateurs. Un transformateur consomme du réactif pour la magnétisation de ses

enroulements, en général cette puissance réactive est égale à Qt où ; avec

vide I0) et Q = Ucc Sn (cette puissance est proportionnelle au carré de la puissance apparente S

qui le transit). Bref, en plus de ces batteries des condensateurs de vingt-huit méga var (28MVAR), ce poste dispose d'une batterie fonctionnelle des condensateurs de dix méga var (10MVAR) branchée sur le jeu de barre 20 kV, elle est couplée au réseau en manoeuvrant manuellement sur le contact à distance d'un disjoncteur (voir annexe n°11).


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Comme notre principal objectif est d'optimiser ce transit d'énergie, pour ce faire, nous allons conserver ces batteries des condensateurs tout en modifiant leur emplacement. Tout d'abord rappelons que ses batteries sont branchées à la ligne à travers un transformateur, vu que ce type de montage ne satisfait pas la compensation, nous avons deux options : soit nous les relions directement à la ligne sans l'intermédiaire d'un transformateur ou soit nous les remmenons sur le jeu de barre 20 kV du poste d'interconnexion du site Niamey II. La deuxième option est convenable, puisque les batteries ne peuvent pas supporter la tension 132 kV de la ligne. En ce qui concerne la batterie des condensateurs de 10 Mvar, il faut qu'elle soit fragmentée en deux gradins de 5 Mvar chacun, donc il y aura par la suite six (6) gradins sur le jeu de barres vingt kilovolts (J B 20 kV), (Voir le schéma XRelais). La batterie des condensateurs de 10 Mvar a subi une telle dissociation juste pour qu'il n'y ait pas de surcompensation puisque dans certains moments la puissance sur la ligne est tés faible, c'est ce qu'on observe le 1/06/2018 à 12h lorsqu'on a eu une puissance de 13,76 MW sur la ligne,

on ne peut pas mettre la batterie des condensateurs de 10 Mvar (voir annexe n°12). Tableau 12 : Les caractéristiques des condensateurs

Marque/Type/ Norme

Tension

d'isolement (Ui)

Capacité

Liquide

d'imprégnation

Puissance kvar

Merlin Gerin propivar

CEI 60871 1997

38-95kV

Type 1 : 7,336 Type 2 : 21,696

Jarylec C101

Type 1 : 61,6 Type 2 : 185

Pour un contrôle adéquat et une surveillance en temps réel de ces batteries, un appareil est nécessaire, ainsi notre choix s'est porté sur l'appareil de contrôle CQ900.


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CQ900R		- local : automatique ou manuel	90 à 264 Vac	- USB
ABB				- Radio ABB CapLink
		- à distance via		- Interfaces RS232 et
		SCADA ou autre		Ethernet et DNP3.0

Pour le choix des disjoncteurs et sectionneurs, on retient les caractéristiques du transformateur

La tension d'alimentation des appareils basse tension de tension continu est de 110V DC. Tableau 14 : Disjoncteur (Version débrochable à commande frontale)

Type	Pouvoir de coupure	Ir	Tension nominale	Marque	Type de la prise BT
Evolis 24 kV	16 à 31,5 kA	630 à 2500 A	24 kV	Schneider Electric	Harting

Interrupteur-sectionneur tripolaire
Type	Tension nominale	Courant nominal	Pouvoir de coupure	Pouvoir de fermeture sur court-circuit	Marque	Norme
NAL	24 kV	1250 A		50 Ka	ABB	CEI 129,254,694
Information pour la commande
Type	Tension assignée	Courant assigné	Distance entre pôles	Référence no.	Poids	Commande mécanique
NAL 24- 12K275R	24 kV	1250 A	275	NHPL054040R1	41 kg	type K
Sectionneur de terre


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Type		Pouvoir de fermeture	Dimension	Tension nominale	Unité de réf. UniMix
SHS2/ES 24.25		62,5 kA	1VCD003321	24 kV	A

Remarque : La nouvelle disposition des batteries des condensateurs offre au réseau à travers le jeu de barres (J B 20 kV) la possibilité d'avoir jusqu'à trente-huit méga var de puissance réactive, cette action a bien amélioré la gestion actuelle du transit notamment la politique de l'offre et la demande, cependant l'objectif n'est totalement pas atteint dans une autre vision, c'est-à-dire qu'en principe on souhaite que la puissance réactive soit aux environs de cinquante pour cent (50%) de la puissance active disponible au point d'arrivée du poste d'interconnexion du site Niamey II. En effet pendant le temps de pointes les puissances actives à l'arrivée peuvent aller au-delà de quatre vint méga watt (80 MW) ; mais l'étude des données nous montre que pendant un espace d'un an allant du novembre 2017 à octobre 2018 la puissance reçue n'a jamais dépassé 83,75 MW. Partant de cette base, la moitié de cette puissance de 83,75 MW est égale à 41,875 MW, la compensation peut être dans ce cas à peu près de 41 Mvar.

Nous essayons alors de combler le seuil souhaité ; cet ainsi que le CP227 a été opté. Tableau 16 : Batterie fixe

Type/nombre	Tension assignée	Puissance réactive	Protection	Couplage
CP227	22 kV	720 kvar	Déséquilibre par	Double étoile
			TC et relais
Nombre : 6


Liquide imp.	montage	Fréquence	Température ambiante	Dimensions
Propivar	Cellule IP23	50 Hz	40° (max)	L(2,35m); m(350kg);
sans PCB				H(2m); P(1,4m)

Les batteries des condensateurs existantes étant réorganisées, nous prévoyons de compenser maintenant le réseau directement sans l'intermédiaire d'un transformateur. Les caractéristiques du réseau sont : Un = 132kV, In = 656,079 A, Sn = 150 MVA.


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Le compensateur par condensateurs choisi, a les caractéristiques ci-après : Tableau 17 : Caractéristiques du condensateur DryQ choisi

Type	Tension	Puissance max	Marque
Condensateur DryQ	5-138 kV	100 Mvar	ABB

Les avantages du DryQ est qu'il est sec donc il n'y a pas de risque de fuite, alors pas d'incendie, en plus il dispose des ailettes de silicone qui optimise un refroidissement du condensateur et il a l'aptitude de s'adapter à différentes classes de tension.

Les équipements HT choisis pour pouvoir monter en sécurité sur le réseau 132 kV ce condensateur DryQ :

Sectionneur
Type	Courant nominal	Tension nominale	Durée de court- circuit	Marque
GW55	3150 A	72,5 à 245 kV	50 kA pendant 3s	ABB
Disjoncteur
Type/Marque	Courant nominal	Tension nominale	Courant de court- circuit	Courant nominal de fermeture/verrouillage
LTB 145D1/B ABB	3000 A	145 kV	40 kA	104 kA

Cette démarche menée dans le but de renforcer la compensation du transit par des batteries des condensateurs a connu de nombreux résultats que nous estimons satisfaisants. Ces résultats sont subdivisés en deux phases dont un groupe de sept gradins sur le jeu de barres 20 kV et un module du condensateur DryQ sur la ligne 132 kV arrivée BK.


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II.i-ii L'installation des batteries des condensateurs