Etude hydraulique des conduites d’adduction d’eau potable

Etude hydraulique des conduites d’adduction d’eau potable

Choix du variateur de vitesse 

En se basant sur les caractéristiques du moteur, nous avons choisi le variateur le plus adapté.
Présentation :
Améliorer le rendement et maximiser la rentabilité avec une seule solution pour toutes les applications de commande de moteurs de 200 CV à 34 000 CV (150 kW à 25 400 kW). Le variateur de vitesse moyenne tension PowerFlex 7000 Allen‐Bradley permet un démarrage progressif et une commande de vitesse variable. Dans un processus qui exige une grande puissance, la variation de vitesse du moteur est la meilleure solution pour réduire les coûts d’énergie, de maintenance et d’usure des moteurs.
La technologie très évoluée des semi‐conducteurs de puissance réduit le nombre de composants à un niveau inférieur à celui de n’importe quel variateur moyen tension du marché. Cela se traduit par de nombreux avantages d’économies et de fiabilité, des temps d’arrêt inférieurs et moins de pièces détachées. Ces variateurs utilisent des stratégies de commande intelligente du moteur pour un contrôle parfait, notamment à l’aide d’un logiciel de communication et de capacités de programmation permettant de surveiller et de commander les processus.

Technologie Direct‐to‐Drive 

Réduisez le coût, les dimensions et le poids de système de variateur moyen tension avec le PowerFlex 7000 Allen‐Bradley avec technologie Direct‐to‐Drive. C’est la première et seule technologie qui permet de connecter directement un variateur moyenne tension à l’alimentation secteur sans recourir à un transformateur d’isolement.
Les transformateurs d’isolement avec plusieurs enroulements secondaires sont généralement requis pour les variateurs de vitesse classiques afin de résoudre les problèmes d’harmoniques côté ligne et de tension en mode commun.
Commande intelligente de moteur :
Le variateur PowerFlex 7000 offrent des capacités de commande intelligente de moteur telles que Logiciel de communication :
Le logiciel de l’interface opérateur surveille les différents paramètres et analyse les tendances en temps réel du variateur pour prévoir et prévenir les temps d’arrêt.
 Régénération de puissance :
La régénération intrinsèque offre à la fois la méthode d’arrêt des moteurs la plus efficace et la capacité de réinjecter de la puissance dans le système de distribution.
 Bypass synchrone :
Le transfert synchrone et les capacités de bypass optimisent la commande des moteurs en autorisant le contrôle d’un système à plusieurs moteurs par un seul variateur.
Une conception innovante :
Traditionnellement, les variateurs de vitesse moyenne tension (2,4 kV à 6,9 kV) utilisent des topologies de puissance qui génèrent une tension en mode commun entraînant la défaillance prématurée de l’isolation des enroulements du moteur. Les transformateurs d’isolement à impulsions multiples sont généralement utilisés pour résoudre cette contrainte de tension en mode commun et pour limiter les harmoniques.
Le PowerFlex 7000 avec technologie Direct‐to‐Drive connecte l’alimentation directement au variateur moyenne tension sans aucun transformateur d’isolement. Cette technologie de pointe associe trois innovations pour aboutir à la solution sans transformateur Direct‐to‐Drive : le thyristor à commutation par gâchette symétrique (SGCT), l’onduleur et le redresseur autorise une fréquence de commutation élevée utilisé au niveau de l’entrée et la bobine de réactance en mode commun pour bloquer la tension en mode commun.
Les formes d’onde du courant et de la tension sont proches de la sinusoïdale, ce qui réduit la  contrainte de tension dans les enroulements du moteur, même en présence de câblages longs.
Protection contre la tension en mode commun : La bobine de réactance en mode commun intégrée fournit une impédance élevée au courant en mode commun et limite la tension entre le neutre et la masse.

Taille et poids du variateur réduits 

Un variateur de taille et de poids réduits constitue un avantage stratégique pour toutes les industries mondiales où l’utilisation de transformateurs et la taille de la salle de commande sont un défi majeur et coûteux :
 Généralement plus petits et légers que les technologies de variateur qui utilisent des transformateurs d’isolement.
 Parfaits pour les projets de rénovation, d’amélioration des processus ou d’économies d’énergie avec les moteurs, les commutateurs et les salles de commande existants.

Table des matières

Introduction générale
Chapitre 1 : Présentation de l’organisme d’accueil et métrologie de travail 
I. L’ONEE Branche Eau en chiffres (2012)
II. Présentation de L’ONEE Branche Eau 
1) Historique
2) Les objectifs
III. Organisation générale de L’ONEE Branche Eau 
IV. Présentation du complexe Bouregreg 
1) le Brarrage
2) Station de pompage
3) Station de traitement
V. Méthodologie de travail 
Chapitre 2 : Etude hydraulique des conduites d’adduction d’eau potable Bouregreg entre Rabat et Casablanca 
I. Le réseau de distribution 
1) Généralité
2)Type de réseau
3)Tracé de la conduite
4) Matériel de la conduite
II. Profil de la conduite BR1 entre Rabat et Casablanca
1) Les caractéristiques de la conduite Rabat
a) Tronçons de la conduite BR1
b) Schéma du réseau
III. MODELISATION DU RESEAU 
1) LES MODELES DE REPRESENTATION DANS LE DOMAINE DE L’ALIMENTATION EN EAU POTABLE
a) MODELES DE REPRESENTATION DES EQUIPEMENTS
b) MODELES DE SIMULATION
2) But de modélisation et simulation
3) METHODOLOGIE
4) LES DONNEES DE LA MODELISATION
5) CHOIX ET PRESENTATION DU LOGICIEL DE MODELISATION
PRESENTATION DU LOGICIEL WATERCAD
6) SCHEMATISATION DU RESEAU BR1 ‐ BR2
7) Diagnostique du réseau
a) Courbes caractéristiques des pompes de surpressions sur BR1
b) Les prélèvements en cours de route sur les conduites BR1 et BR2 entre ST et BC4‐Casablanca
c) Les pertes de charge
IV. Résultats de la simulation du réseau
1) Scenario 1 ‐ Fonctionnement en régime gravitaire
a) Débits et pression de départs des conduites BR1 et BR2
b) Débits et pression au BC2 ‐ Bouznika
c) Les débits globaux sur tout le réseau de distribution
2) Scenario 2 – Simulation du réseau avec BR1 fonctionnant en régime surpressé (S1 et S2 en marche à leur débit nominal)
a) Débits et pression de départs des conduites BR1 et BR2
b) Débits et pression à la station de surpression de Bouznika
c) Les débits globaux sur tout le réseau de distribution
d) Situation des conduites
e) Situation de noeud de réseau
Chapitre 3 : L’intérêt hydraulique du variateur de vitesse 
I. La consommation journalière 
1) Préambule
2) La consommation journalière de Casablanca
II. Etudes des réservoirs 
1) Présentation des principaux réservoirs des brises charges dans la conduite BR1
a) réservoir de station de traitement de Bouregreg Rabat
b) Réservoir de BC2‐Bouznika
c) Réservoir de BC4‐Casablanca
2) Etude d’un exemple de l’impact de la consommation sur le réservoir de BC4‐ Casablanca
a) L’Etude dans le régime gravitaire
b) Etude avec BR1 en régime surpressé
III. Calcul des points de fonctionnement des pompes de surpression 
1) Préambule
2) Pompe de surpression de Rabat
3) Pompe de surpression au BC2 à Bouznika
IV. Exemple de consigne de régulation de débit des pompes 
1) Pompe de la surpression S1 à Rabat
2) Sur la pompe de Bouznika
IV. Conclusion
Chapitre 4 : Etude et choix du Variateur de vitesse
I.Introduction
II. Situation de la station de surpression
1) Présentation générale
2) Démarrage actuelle de la station de surpression
III. Les variateurs de Vitesse ou convertisseurs de fréquences 
1) Historique
2) Avantage
3) Structure des variateurs électroniques
IV. Principes généraux de réglage
1) principes
2) Machine asynchrone ‐ onduleur MLI. Contrôle des tensions statoriques
3) Réalisation de l’asservissement de vitesse
V. Choix du variateur de vitesse 
1) Présentation
2) Avantage
a) Technologie Drive‐to‐Drive
b) Commande intelligente de moteur
c) Une conception innovante
d) Taille et poids du variateur réduits
3) Caractéristiques techniques
VI. Etude économique
1) Etude économique des substitutions retenues pour l’installation du variateur de vitesse
a) Couts fixes
b) Couts variables
2) Calcule de l’investissement total pour les deux projets
b) Rabat‐Vitesse
c) Bouznika‐vitesse
3) Les bénéfices de ces installations
Conclusion 
Bibliographie
Annexes

Télécharger le rapport complet