Bibliographie & annexes
Présentation
Auteur(s)
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François PARLANGE : Adjoint au Chef du Service Tokamak - Exploitation et Pilotage au CEA Cadarache
-
Christian LELOUP : Ancien Chef du Service de Technologie et d’Ingénierie Fusion au CEA
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Lire l’articleINTRODUCTION
Un appareil de recherches sur la fusion thermonucléaire contrôlée par confinement magnétique, tel le tokamak Tore Supra implanté dans le centre d’études du CEA de Cadarache (Bouches‐du‐Rhône), concentre un grand nombre d’équipements où l’électrotechnique et l’électronique de puissance jouent un rôle dominant et sont parfois poussées à leurs limites actuelles. On peut citer :
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de grands aimants supraconducteurs ;
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de grands aimants en cuivre refroidi ;
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des alimentations à thyristors de forte puissance (320 MVA installés) ;
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des sources hyperfréquence de plusieurs mégawatts ;
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des injecteurs d’atomes accélérés de plusieurs mégawatts ;
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des systèmes de cryogénie, d’extraction de chaleur, de pompage ultravide ;
etc.
Les composants développés pour ces applications sont nombreux et souvent originaux : supraconducteur pour champ magnétique variable, coupe‐circuit statique à fort pouvoir de coupure pour courant continu (0,7 GVA), tétrodes 2 MW, klystrons 500 kW, gyrotrons 500 kW, pompe électromécanique fonctionnant à très basse température (3 K), etc. Tore Supra est un bon exemple de la diversité des applications de l’électricité et un témoignage de la progression constante des techniques maîtrisées par les électriciens.
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Puissance électrique permanente3. Sources de puissance impulsionnelle
3.1 Réseau de distribution
3.1.1 Raccordement au réseau EDF à 400 kV
Le rythme auquel se déroulent les expériences sur Tore Supra (15 à 60 s de plasma toutes les 10 min) enlève tout intérêt à l’utilisation de stockage mécanique d’énergie dans des machines tournantes. Un raccordement direct au réseau à 400 kV a donc été réalisé. Ce choix, effectué en étroite concertation avec EDF, résulte des contraintes importantes qu’apporte un fonctionnement pulsé à forte puissance sur un réseau de distribution ; seul un réseau à 400 kV est capable de supporter, notamment, l’appel de puissance réactive (150 Mvar). En revanche, le rapport entre puissance de crête et puissance moyenne permet un dimensionnement allégé des composants, notamment celui du transformateur de caractéristiques 400 kV/66 kV, 90 MVA nominal, 175 MVA crête (90 MW, 150 Mvar).
HAUT DE PAGE3.1.2 Réseau interne de distribution à 66 kV
Ce réseau enterré alimente, d’une part, le système de champ poloïdal par un poste comprenant 2 disjoncteurs, 7 sectionneurs et un ensemble de 12 transformateurs, d’autre part, l’ensemble des alimentations haute tension de puissance des chauffages, à travers deux transformateurs, (73 MVA crête, chacun), à partir desquels est constitué un réseau de 2,5 kV hexaphasé (figure 4).
Compte tenu des valeurs élevées des puissances de crête, les fluctuations de tension des réseaux sont importantes : + 0 à – 20 %, sur le réseau à 66 kV, par exemple. De telles fluctuations sont bien acceptées par le système de champ poloïdal dont les générateurs délivrent des tensions elles‐mêmes très modulées par la boucle de contre‐réaction qui réagit en 2 ms. Il n’en est pas de même des systèmes de chauffage qui réclament une stabilité à ± 3 %.
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Sources de puissance impulsionnelle
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - REBUT (P.H.), GAMBIER (D.) - La fusion nucléaire contrôlée. - La Recherche, no 242, p. 436-444, 6 fig., avr. 1992.
-
(2) - Différents auteurs - La fusion thermonucléaire contrôlée. - Revue Générale Nucléaire, no spécial, p. 19 à 100, 19 articles, janv./fév. 1991.
-
(3) - TURCK (B.) - La fusion thermonucléaire contrôlée et les aimants supraconducteurs. - Revue Générale du Froid, p. 33-38, 9 fig., nov. 1995.
-
(4) - BAREYT (B.), BEUZIT (H.) et al - The Tore Supra poloidal field system power supplies (Les alimentations de puissance du système de champ poloïdal de Tore Supra). - Compte rendus du 14e SOFT, vol. 1, p. 875-882, Pergamon Press (1986).
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