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Gilles de KERSABIEC : Responsable du Service énergie électrique UK-France, Maintenance et travaux neufs, à Eurotunnel
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Formant une véritable usine souterraine, les équipements (ferroviaires et auxiliaires) du Tunnel sous la Manche se doivent d’être alimentés électriquement par un réseau fiable, redondant et doivent faire l’objet d’une maintenance de haute qualité. Il en va de la sécurité des passagers, du personnel et des biens.
Cet article consacré à la distribution de l’énergie nécessaire à l’alimentation des installations du Tunnel sous la Manche, aurait pu être rédigé dès 1802, mais il aurait été plus court si le projet initial conçu par l’ingénieur des mines français Albert Mathieu-Favier avait été réalisé. À la lecture de ce projet, on découvre que l’énergie de traction était essentiellement développée par les chevaux tractant les malles-poste à la lueur des torches à huile en guise d’éclairage, les centrales de ventilation étaient réduites à des cheminées ouvertes placées à intervalles réguliers au-dessus du niveau de la mer. Quelle économie d’énergie électrique pour un trajet qui, en revanche, aurait duré 5 heures, contre 35 minutes aujourd’hui !
Inauguré le 6 mai 1994, le Tunnel sous la Manche est devenu un choix naturel pour les dizaines de millions de passagers qui l’ont déjà emprunté en traversant la Manche, à 140 km/h au moins, et en toute sécurité. Pour exploiter ce système, une véritable usine souterraine a été construite, alimentée par deux stations électriques de puissance installée de 400 MVA chacune, près de 5 000 km de câbles ont été posés, connectant entre elles environ 250 salles électriques.
Cet article se propose de donner les critères de conception des systèmes de distribution de l’énergie électrique, une description des installations et l’organisation de l’exploitation qui ont contribué à la réussite de ce grand projet. La sécurité a été un souci constant pendant la phase des études. Celle-ci toujours présente à l’esprit des opérateurs, est primordiale pour assurer l’alimentation 24 heures sur 24 des installations vitales pour la sécurité des passagers et celle des équipements de l’ensemble du système.
Le lecteur consultera utilement les articles suivants :
-
Traction électrique ferroviaire. Dynamique ferroviaire et sous-stations [D 5 051] ;
-
Traction électrique ferroviaire. Convertisseurs et moteurs [D 5 052] ;
du même traité.
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- Version courante de nov. 2010 par Gilles de KERSABIEC, Jean-Pierre DUPONT, Yves MACHEFERT-TASSIN
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Critères d’exploitation. Conception en tunnelArticle inclus dans l'offre
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2. Sources extérieures d’alimentation
Le système a été conçu pour alimenter les charges prévues à l’ouverture du système de transport et pour faire face aux charges supplémentaires engendrées par l’augmentation du trafic ferroviaire (figure 4).
Vu le niveau élevé des puissances affectées et les déséquilibres engendrés par le système de traction, il a été nécessaire d’obtenir des niveaux de tension de raccordement très élevés. Ceci permet de bénéficier de puissances de court circuit importantes de façon à assurer un comportement satisfaisant du système, en évitant notamment l’apparition de perturbations inacceptables tant en interne que vis-à-vis des réseaux extérieurs.
2.1 Raccordement au réseau britannique
Le raccordement au réseau britannique (cf. figure 5) est effectué au niveau 400 kV au poste blindé SF6 de Sellindge (réseau Seeboard) par l’intermédiaire de deux autotransformateurs 400 kV/132 kV de puissance unitaire 240 MVA.
Deux liaisons 132 kV par câbles souterrains (en cuivre à huile fluide, d’une section de 1 000 mm2) de capacité unitaire nominale 240 MVA permettent d’alimenter la station principale Eurotunnel (MISS UK) situées à 14 km du poste de Sellindge.
Les deux autotransformateurs 400 kV/132 kV sont équipés de régleurs en charge permettant une plage de réglage de + 15 % à − 15 %.
La puissance de court circuit minimale au niveau 400 kV du point de couplage est de 6 000 MVA.
Chaque liaison 132 kV étant capable d’assurer la totalité des puissances affectées soit 240 MVA, l’alimentation du système est donc assurée en totalité en cas de défaillance de l’un des équipements suivants :
-
liaison câbles 132 kV ;
-
autotransformateur 400 kV/132 kV ;
-
un jeu de barres 400 kV au niveau de Sellindge.
Un système...
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