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Modélisation du système d’alimentation électrique du Tokamak JT60 au Japon

Afin d'accompagner les activités de recherche sur la fusion nucléaire dans le cadre du projet ITER, il s'est avéré nécessaire d'améliorer le réacteur à fusion (Tokamak) japonais JT60. Capsim a participé à la conception du projet en modélisant toute l'infrastructure d'alimentation électrique et en simulant les appels de courants nécessaires à un tir de plasma.
L’objectif était alors d’évaluer les impacts en termes de puissance active, puissance réactive, fréquence et tension sur le réseau, mais aussi de vérifier le bon dimensionnement des équipements constituant le système. [...]

Dimensionnement du réseau d'alimentation des auxiliaires ITER

ITER est une expérience scientifique internationale à très grande échelle qui doit démontrer la faisabilité scientifique et technologique de la production d’électricité à partir de l'énergie de fusion nucléaire, et ouvrir ainsi la voie à son exploitation industrielle et commerciale.
CAPSIM mène une mission d’assistance pour son client ITER ORGANIZATION dans le cadre des choix d’architecture et du dimensionnement des réseaux électrique HTB et HTA.

Il s’agissait dans cette étude de réaliser un pré-dimensionnement des équipements électriques du futur réseau des auxiliaires de l’installation ITER.
Ce réseau appelé SSEPN (Steady State Electrical Power Network) est connecté à une ligne 400kV à double circuit. Il permet d’alimenter les auxiliaires de ITER c'est-à-dire les systèmes de refroidissement, de cryogénie, de pompage etc …
La puissance totale des charges installées est de 160MW et 80% sont des moteurs asynchrones de moyenne tension.
Le réseau comporte des transformateurs haute/moyenne tension alimentant des jeux de barres principaux. Chaque départ permet de distribuer la puissance électrique requise aux différents secteurs de production/génération via des disjoncteurs, des câbles et des transformateurs abaisseurs de tension. [...]

Etude fiabiliste sur le temps de démarrage d'une pompe

Dans cette étude, il s'agissait de déterminer l’influence des tolérances appliquées aux différents paramètres d'une motopompe et de son système d’alimentation sur sa capacité à passer d’un régime basse vitesse à un régime haute vitesse. Ce composant est un équipement réalisant une fonction de refroidissement sur une application nucléaire. [...]

Réalisation d’un simulateur de réseau électrique alimentant le Tokamak ITER

ITER est un projet scientifique international à très grande échelle qui doit démontrer la faisabilité scientifique et technologique de la production d’électricité à partir de l'énergie de fusion nucléaire, et ouvrir ainsi la voie à son exploitation industrielle et commerciale.
Dans ce but, un système de confinement magnétique du plasma appelé tokamak est réalisé notamment à partir de bobines supraconductrices. Ces bobines sont alimentées sur un réseau de distribution 66kV et 22kV via des convertisseurs AC/DC à Thyristors (12 pulses). Ce réseau est alimenté par trois transformateurs trois enroulement 400kV/66kV/22kV permettant de se raccorder au réseau RTE sur une ligné dédiée de 400kV.

Dans ce cadre, la consommation en puissance des bobines est très fluctuante lors d’un tir de plasma et plus particulièrement lors de l’initiation et de l’extinction. L’impact sur le réseau de ces fluctuations de puissances nécessite d’être estimé afin de valider le respect des contraintes de raccordement du réseau ITER à au réseau de transport de RTE : limites de puissances active, réactive et des niveaux de tensions des différents bus.
Ainsi, le besoin exprimé par ITER était de se doter d’un outil permettant de simuler le plan de tension du réseau et les écoulements de puissance sur toute la durée d’un scénario de plasma. [...]

Etude de Tension Transitoire de Rétablissement (TTR)

La Tension Transitoire de Rétablissement (TTR) est la tension qui apparaît aux bornes d’un appareillage électrique après l’interruption du courant. La forme d’onde de la tension de rétablissement est variable suivant la configuration réelle du circuit (inductif ou capacitif). Un disjoncteur par exemple doit être capable d’interrompre un courant donné pour toute tension de rétablissement dont la valeur reste inférieure à sa TTR assignée (TTR spécifiée par la norme CEI 61071).

Dans le cadre du remplacement d’un disjoncteur haute tension notamment en cas de passage d’une technologie SF6 vers des disjoncteurs à ampoules à vide, les calculs de TTR doivent être revus.

Il est nécessaire de vérifier que les surtensions générées respectent les niveaux d’isolement des équipements du réseau et les enveloppes CEI des organes de coupure. Si les niveaux de surtension sont trop élevés, des dispositifs de protection contre les surtensions doivent être utilisés (condensateurs réduisant les pentes du front de montée des surtensions, circuits RC, parasurtenseurs…). [...]

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Tel : +33 (0)4 42 63 61 18

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