AB-OP Days 2008Technical Infrastructure

Chris Wetton

Les Points

• Le réseau électrique SPS:– Les Câbles 18kV SPS– Compensateur 3

• Interventions sur site.

Le Réseau Electrique SPSet Les Câbles SPS

Le Réseau Electrique SPS

ATC/ABOC 23 January 2008

400 kV from RTE

SVC3 SVC2 SVC1

SPS dipole supply

SPS Pulsed loop

North Area Pulsed loop

BB3/BA3

BA4 CNGS/TI8

BA5BA1

BA2

BA6BA7

CNGS/TI8out of service during repairs

Le Réseau Electrique SPS

• Le remplacement de tous ces câbles est trop cher (15M CHF) – Seule la rénovation du câble BA6-BA7 est prévue – Plus un autre câble en réserve (pour un total de 2M CHF)

• TS/EL est en train de mettre en place une possibilité de réalimentation en cas de panne pour tous les Bax

• Excepté le cas du BA4 qui est « en antenne » (un seul câble isolé depuis le BE) => une consolidation est prévue

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Défauts cables 18kV SPS Accidents de terrassement

Câbles 18kV SPS

Les Compensateurs du SPS

Qu’est ce qu’un compensateur?• Un compensateur statique d'énergie réactive (en

anglais SVC: Static VAR Compensator et en français parfois CER), est un dispositif à base d'électronique de puissance et est destiné à compenser la consommation de puissance réactive sur les réseaux électriques.

• Le terme « statique » est dû au fait que le SVC n'a aucun élément « mobile » autre que les disjoncteurs et les sectionneurs d’alimentation principale.

Les Compensateurs du SPS

SVC3: New Static Var Compensator for SPS

Rated voltage:

18 kV

Rated power:

-130 Mvar capacitive (harmonic filters)+150 Mvar inductive (thyristor controlled reactance TCR)

Harmonic filters:

100 Hz, 150 Hz, 250 Hz, 350 Hz,550 Hz, 650 Hz, HF1, HF2

Surface: 2500 m2(la même taille de 2 piscines Olympiques!)

Les Compensateurs du SPS

150 Mvar thyristor controlled reactor coils (18 kV, 3000 A) Water-cooled thyristor valve

Harmonic Filters to eliminate the harmonics from the network (100 Hz, 150 Hz, 250 Hz)

Harmonic Filters to eliminate the harmonics from the network (350 Hz, 550 Hz, 650 Hz, HF1, HF2)

Les Compensateurs SPS

• L'avantage principal des SVCs est la réponse quasi instantanée aux variations de tension sur le réseau.

• Ils sont souvent utilisés proche de leur point de consigne (zero-point) afin d’optimiser la correction de puissance réactive

• Ils sont généralement:– meilleur marché– de haute capacité– plus rapides et surtout– plus fiables par rapport à des compensateurs à compensation

dynamiques (exemple du compensateur1)

Les Compensateurs du SPS

Est-ce que le nouveau compensateur no 3 sera prêt pour le début de l’opération au mois d’avril?

• Malgré une réception légèrement retardée, le compensateur no 3 a passé avec succès un test couplé au réseau de 24 heures début février.

• Ceci signifie que mis à part les dernières vérifications à effectuer, il devrait être opérationnel pour les essais de charge pulsées prévus du 21 au 23 avril.

• Lors du test couplage de 24 heures au réseau, une fuite d'eau a été découverte sur les raccords pour le refroidissement du compensateur, mais ceux-ci ont été réparés avec succès.

Les Compensateurs du SPS

Et les autres compensateurs ??• Après l’arrêt durant le shutdown, le compensateur 2 a passé

avec succès le même test couplé au réseau pendant 24 heures fin février.

• Cette année le compensateur 1 sera mis hors service. • Le compensateur du BB3 est prêt pour les essais de charges

pulsées.

• Où pouvez-vous voir l’état des compensateurs…..

Les Compensateurs SPS

Interventions Sur Site

Les Interventions Sur Site

• Notre rôle principal pour l’opération TI est de surveiller un grand nombre d'alarmes provenant de tous les sites du CERN.

• Il est donc très important que nous soyons informés de toutes interventions sur site

qui pourrait générer une ou plusieurs alarmes.

• Ce qui représente une somme d’informations énorme et qui doit être gérée de façon très méthodique.

Comment faisons-nous ceci?

• Nous devons tout d’abord obtenir autant d'informations que possible.

• Certaines des ressources que nous utilisont sont :

Les Interventions Sur SiteOne NoteNotes de CoupuresIS37D7I ODM’sD7I Work orders

• Il y a beaucoup d’informations à vérifier, toutes issues de différentes sources.

• Elles peuvent être à mettre à jour, à supprimés ou à insérer pendant un shift.

Donc pour nous aider à gérer tout ça, nous sommes en train de créer un nouveau module logbook afin d’avoir une vision globale.

– Utilisation pour d'autres piquets également– Liens depuis la page Web Piquets

Les Interventions Sur Site

Summary

• Le réseau SPS fonctionne dans une configuration N+1.

• Consolidation des parties pas encore rénovées.• 30% des câbles 18kV SPS sont déjà remplacés. • BA6 – 7 à remplacer cette année, consolidation BA4• Dernières vérifications du Compensateur 3 en vue

des essais de charge pulsées.• Veuillez noter que la TI doit être informée de toute

intervention sur site.

Et enfin…Nous aimerions remercier tous les volontaires qui nous ont aidé pendant le shutdown.Votre aide nous a permis d’améliorer notre service, d’effectuer plus d’interventions TI et ainsi d’écourter les délais d’interventions.

MERCI.

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TI yearly interventions

Period of 2 TCR operat-ors on shift

Period of 1 TCR operator on shift

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90 TI Interventions

*TCR

Axi

s Ti

tle

2 Operat-ors

2 Operators

2 Operators

2006 2007

FIN.

Les Compensateurs du SPS• le SVC est un dispositif à asservissement automatisé d’impédance.

• Si la charge réactive est capacitive (en avance), le SVC utilisera des réactances pour fournir la puissance réactive au système

• Si la charge réactive est inductif (en retard), le SVC utilisera des batteries de condensateurs

• La régulation primaire de la tension est fournie via les condensateurs

• Tandis que les réactances à thyristor-commandé (TCR) affine la régulation de façon beaucoup plus précise.

• Le hachage de la tension dû aux réactances libèrent dans le réseau des harmoniques indésirables

• Pour cela, des batteries de filtres hautes puissances sont utilisées pour lisser la forme d'onde.

• L es thyristors commandés servent donc à commuter soit les condensateurs soit les réactances sur le réseau électrique pour une commande très rapide et très précise.

• Les thyristors sont refroidis à l’eau déminéralisée

Le Réseau Electrique SPS

• 3 Transformateurs qui fonctionnent dans une configuration N+1 et alimentent le réseau pulsé18kV.

• 3 Compensateurs qui fonctionnent dans une configuration N+1 pour contrôler la puissance et limiter les harmoniques sur le réseau pulsé.

• Le réseau 18KV stable est alimenté via le BE9 (Prévessin).

• 1 boucle stable et 1 pulsée pour chaque réseaux:• Machine• Expériences (Zone Nord)

• Possibilité de marche en boucle fermée ou ouverte.

• Le MTTR pour un câble défectueux est compris entre 1 semaine et 1 mois:– Plusieurs facteurs entrent en jeu (lieu, météo, les droits d’accès,…) – Pendant l’intervention, la boucle d’alimentation 18kV est ouverte– La sur panne -> Arrêt SPS, faible probabilité mais qui augmente

avec le temps… • A ce jour on a environ 30% des câbles 18kV du SPS qui ont déjà été

remplacés• La prochaine intervention prévue pour remplacer le câble entre le BA6

et le BA7 sera utilisée comme “pilot programme”:– Les câbles seront à l’avenir disposés dans un fourreau plastique

de protection• Une nouvelle consigne “Guide pour la réparation des câbles du SPS” a

été préparée et sera publiée.

Câbles 18kV SPS