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Introduction

5

Introduction Général De la STEG

A la veille de l'indépendance, l'activité électrique était gérée par sept sociétés

concessionnaires chargées de l'alimentation des principales régions du pays, avec une

puissance totale installée de prés de 100 MW et une production d'environ 240 GWh.

En 1962, dans le but d'harmoniser le secteur de l'énergie électrique et du gaz, l'Etat Tunisien,

Par la loi N°62-8 du 3 Avril 1962, a créée la Société Tunisienne de l'Electricité et du Gaz

(STEG) qui est une entreprise publique à caractère industriel et commercial (EPIC)

appartenant à l’Etat Tunisien sous tutelle du Ministère de l’Industrie. Elle a pour missions de

produire, transporter et distribuer l’énergie électrique ainsi que le transport et la distribution

du gaz naturel sur tout le territoire tunisien. A part l’activité production de l’énergie

électrique, les autres activités sont monopolistiques.

Confrontée aux difficultés de faire face à une demande croissante et soutenue avec des

ressources énergétiques de surcroît, fort limitées, la STEG a été appelée à relever maints défis

afin de réussir son développement et atteindre son objectif principal :

L’électrification du pays et l'interconnexion du réseau.

La STEG, 47 ans après sa création emploie environ 9 313* agents, l'activité électricité a vu

passer :

Le taux d'électrification global de 21% à 99,5% ;

Le taux d'électrification rural de 6% à 99% ;

La puissance installée de 100 MW à 3 471 MW ;

La production de 288 GWh à 14 148 GWh ;

Le nombre de clients de 183 000 à 3 056 357 pour l'électricité.

ce qui concerne le gaz, la consommation est en forte croissance. Elle est d'environ 4

443 Ktep, dont 73% utilisés pour la production électrique, 10% pour l'industrie (HP) et

17% pour le résidentiel et le tertiaire. Le nombre de clients est passé de 25 000 à 468

331 (fin 2009)

Chapitre1 : L’activité d’électricité et gazière

6

Chapitre1 :L’activité de

l’électricité et gazières L’objectif principal de la STEG est de pourvoir le marche national en énergie

électriques et gazières et de répondre aux besoins de l’ensemble de ses clients

(résidentiels, industriels, tertiaires ……) :

I. La production

La production de l’électricité a partir de déférentes sources (thermiques, hydraulique

éolienne …..)

Par rapport au choix technologiques ont utilises les donnés suivant :

.cycle combiné (29.2%)

Hydraulique (2.1%)

Thermique vapeur (40.1%)

Turbine à gaz (28.2%)

Eolienne (2% en 2010)

Fig1 : Centrale de Birr M’Cherga


7

Turbines à gaz :

Une turbine à combustion ressemble à un moteur d'avion et fonctionne à peu près

de la même manière. L'air est chauffé au moyen d'un carburant, comme le gaz

naturel, afin d'en élever la température. A mesure que la température monte, l'air

prend de l'expansion et crée une pression. Cet air à haute pression et extrêmement

chaud est poussé dans la section de la turbine où il prend de l'expansion et applique

une pression sur les aubes de la turbine rotative.

Fig2 : schéma de turbine à gaz

A l'instar des centrales thermique, la source chaleur (le gaz naturel) sera brûlée

dans une chambre de combustion directement reliée à une turbine. Ces gaz de

combustion font tourner la turbine, qui entraîne l'alternateur.

Eolienne

Quand vous êtes à l'extérieur par une journée venteuse, vous pouvez sentir le vent

vous pousser. Cette poussée peut aussi faire tourner les aubes d'une turbine éolienne

afin de produire de l'électricité.


8

Fig3: schéma de turbine éolienne

Hydraulique :

L'énergie hydraulique est l fournie par le mouvement de l'eau, sous toutes ses formes,

chute, cours d'eau, marée. Ce mouvement peut être utilisé directement, par exemple

avec un, ou plus couramment être converti, par exemple en énergie électrique dans

une centrale hydroélectrique.

Centrale hydroélectrique

Fig4 : schéma de centrale hydroélectrique

http://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89nergie_%C3%A9lectrique

http://fr.wikipedia.org/wiki/Centrale_hydro%C3%A9lectrique


9

Fig5 : schéma centrale hydroélectrique

II. Le Transport :

Le transport de l’électricité : la gestion et le développement des réseaux et des postes

ATB/HTA

Fig6 : schéma de transport d’électricité


10

III. La distribution Assure la distribution de l’électricité, le développement et l’exploitation des réseaux de

transport HTA et des postes HTA/ BT qui par la suite desserve les réseaux basse tension.

IV. Présentation de la centrale

1. définition

La centrale de production fournie pour la présente installation se compose d’une turbine à gaz

pour service intensif et de l’alternateur qu’elle entraine .l’installation comprend aussi les

auxiliaires de l’alternateur et la plate fournée.


11

2. Moyens techniques de la centrale

La centrale est équipée de deux turbo-groupes MS9001E issus du constructeur GENERAL

ELECTRIC produisant chacun une puissance maximale continue PMC de 120,1MW au gaz

Algérien, 120,4MW au gaz Miskar et 118,087MW au gasoil, ces valeurs sont prises aux

conditions ISO c'est-à-dire à une température de 20°C, une humidité relative de 71%, une

pression atmosphérique de 760mm Hg, une fréquence du réseau de 50Hz et un facteur de

puissance de l’alternateur de 0,8. Chaque turbo-groupe peut fournir une puissance maximale

de surcharge PMS de 129,5MW au gaz Algérien, 129,9MW au gaz Miskar et 127,534 MW au

gasoil aux conditions ISO le premier couplage de la TG1 a eu lieu le 16 Décembre 1997, alors

que celui de la TG2 a eu lieu le 31 Décembre 1997, les deux turbo-groupes ont entamé la

marche industrielle de production respectivement le 10 Février 1998 et le 25 Mars 1998,

chaque machine a vu une période de garantie de 30mois à partir de la mise en service

industriel succédée d’un

3. description de l’environnement

a/ les accès au site :

Accès à la centrale :

Un seul accès par la route principale Tunis Zaghouan.

b/ environnement de la centrale :

La centrale est située dans la zone agricole de Sminja.

Au nord Ouest : les silos de stockage et le poste HT de Bir M’Cherga juste après

la route principale Tunis Zaghouan N .30m.

Environnement Agricole : Le reste de l’environnement est constitué de terres cultivées

saisonnièrement.

c/ alimentation en combustibles de la centrale :

Gaz naturel : sous pression de 70 Bars à partir d’un poste à la station d’AINESSAFSAF

En gas-oil : stocké dans deux réservoirs d’une capacité unitaire de 5430 m3.

d/ données sur l’environnement :

1.1. Climatologie :

- Températures :

Ces températures ont été relevées à la zone de Zaghouan, Morgane pour la période

(1990-1993) température minimale : -1.3°C en Décembre ;

Température Maximale : 46,8 °C Juillet ;

Température moyenne par mois et par an 17,8°C


12

- Pluies : la saison des pluies se situe habituellement de novembre à Mars avec une

précipitation moyenne de 469.9 mm.

Vents et siroco : la direction de secteur EST est dominante, elle est maximale au printemps.

En été la direction est de secteur West et Est.

e/ hygrométrie :

L’humidité relative : 20%

L’humidité minimale : 49%

L’humidité maximale : 91%

f/ séismicité :

La région de Bir M’Cherga se trouve dans la zone de Zaghouan qui est une des zones les plus

séismique de la Tunisie ; 158 séismes ont été enregistrés de 1992 à

1993 .La magnitude varie de 2.0 à 4.4 degrés sur l’échelle de Richter. Cependant la magnitude

observée à Bir M’Cherga est de 2.5 degré .7

4. Organigramme de la centrale

service

d’exploitation

d’exploitatio

dddsqfddD’exploitati

on EXPLOITATION

Service d’entretien

EEEENTRETIENT

Service contrôle technique

Section mécanique

Contremaitre

mécanique

Contremaitre

électrique

Section électrique

Section

approvisionnement

Section préparation

& méthodes

Équipes de quart

Section logistique

LOGISTIQUE

Agent de gestion Infirmier

Chauffeurs Moyens internes

Chef magasinier

Magasinier

Section sécurité

Chef de centrale

ccccentralLAALAC

ENTRALE

CENTRALE

Chapitre2 : les services de centrale

13

Chapitre2 : Les services de centrale

I-division logistique

-agent de gestion

-infirmier

-chauffeur

-moyens internes

II-division de gestion -Section approvisionnement

-Section préparation et méthode

-Section mécanique et électrique

IIII-division technique

-service d’exploitation

- service d’entretien

- service de contrôle technique

IV-division technique

1. service de contrôle technique

Cette unité représente par suite :

Chef service

Section

préparation Section étude Section préparation et méthode


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*Section statistique et performance :

-Suivi et mise à jour des activités du service contrôle technique

-Etablissement des rapports périodiques

-Suivi et clôture des bons de travaux et visites

-Suivi de l’exécution des contrat-cadres

-Suivi des paramètres de fonctionnement et de performance de centre

-Analyse et évaluation des paramètres de performances de la centrale en coordination

avec la section études et préparations

-Suivi du stock magasin et pièce nobles

-Suivi des imputations de centrale

-Suivi des indicateurs de réalisation des missions du service contrôle technique et de la

centrale

-Participation au projet du service

-Participation aux travaux imprévus demandés du service contrôle technique.

*Section étude et préparation :

-Etude, préparation et mise à jour des procédures de travail pour toutes les activités du

service contrôle technique

-Gestion de la maintenance des équipements de la centrale

-Suivi et actualisation du budget de l’année (N+1)

-Proposition et participation aux études pour résoudre les problèmes techniques et

dans le cadre des améliorations

-Etude et réalisation des projets du service

-Préparation pour les analyses chimiques, interprétation des résultats et

recommandation

-Contrôle analyse et évaluation des paramètres de performance de centrale en

coordination avec la section statistiques et pet performance.

-Participation aux travaux imprévus demandés du service contrôle technique.

*Section approvisionnement :

-Supervision de l’organisation du magasin pour assurer les bonnes conditions de

stockage suivant les normes

-Supervisons des mouvements entré/sortie magasin

-Supervision des opérations d’inventaire


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-Préparation, exécution et suivi des opérations d’achat pour la centrale

-Etablissement et suivi d’un programme d’achat des pièces de recharger pour assurer

la stabilité du stock

-Réception et contrôle de conformité des matériels/ services délivrés

-Préparation et établissement suivi d’exécution et suivi de payement des contrat-

cadres

-Participation aux projets du service

-Participation aux travaux imprévus demandés du service contrôle technique

2. service d’exploitation

Cette unité est représentée par suite :

Il souqué de turbine au de groupe et contrôle le bon fonctionnement de paramètre

d’exploitation et servie le bon marche d’auxiliaire de la turbine et circuit lieu de groupe et des

autres circuits indépendante de groupe (circuit air comprimé, circuit de pompe incidente,

circuit dépotage fuel ou gaz oïl…..) et ils concédèrent de circuit d’alimentation combustible

gaz et gaz oïl. L’exploitation doit être perdent de tous queues un normale (température,

pression, vibration, déférence de pression, niveau….) et aussi il souque des manœuvrai de

cocaïnisation des ouvrage au moment d’intervention par le service d’entretien (soit la section

mécanique ou électrique ou instrumentation ……)

Chef de quart

Chef de bloc

Rondier (operateur)

Agent poste gaz


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3. service d’entretien

Cette unité représente par suivent :

Ce service assure les maintenances programmés ou non programmée des parties :

Mécanique, électrique, régulation et instrumentation de toute l’installation de la centrale

III- les composent de turbine à gaz

Une turbine à gaz est une machine tournante thermodynamique appartenant à la famille

des moteurs à combustion interne dont le rôle est de produire de l'énergie mécanique sous la

forme de la rotation d'un arbre, directement à partir de l'énergie cinétique des gaz produits par

la combustion d'un hydrocarbure (fioul, gaz combustible...) qui subissent une détente dans

une turbine. Le comburant, le plus souvent de l'air ambiant, est généralement comprimé avant

de pénétrer dans la chambre de combustion, en utilisant un compresseur rotatif entraîné par le

même arbre que la turbine.

Chef d’unité

Section mécanique Section électrique

http://fr.wikipedia.org/wiki/Moteur_%C3%A0_combustion_interne

http://fr.wikipedia.org/wiki/Arbre_(m%C3%A9canique)

http://fr.wikipedia.org/wiki/Fioul

http://fr.wikipedia.org/wiki/Gaz_combustible

http://fr.wikipedia.org/wiki/Turbine

http://fr.wikipedia.org/wiki/Comburant

http://fr.wikipedia.org/wiki/Compression


17

Fig.7 : Schéma de principe d’une turbine à gaz

Il ya 4 composent dans la turbine a gaz :

- les compresseurs

- Les combustions

-la turbine

-l’alternateur

1-les compresseurs

La turbine est dotée d’un compresseur axial ou centrifuge composé d’un stator et d’un rotor,

chacun de ces organes est muni d’ailettes de profil aérodynamique, celles du rotor servent à

aspirer et comprimer l’air par contre celles du stator servent diriger le flux d’air comprimé en

aval du compresseur vers le carter de combustion.

COMPRSSEUR

AXIAL

CHAMBRES

DE COMBUSTIO

N

T

U

R

B

I

N

E

AIR

FILTRE

AIR

COMPRIME

COMBUSTI

BLE

ALLUMA

GE

ECHAPPEM

ENT

ENTRAINEMEN

T DES

AUXILIAIRES

(RECEPTION DU

COUPLE DU

MOTEUR DE

DEMARRAGE

LORS DU

LANCEMENT)

ENTRAINEME

NT DE

L’ALTERNATE

UR


18

2- Les combustions

C’est la partie où se produit la combustion du mélange gazeux d’air comprimé et de

combustible, ci après le parcours de l’air comprimé issu de l’échappement du compresseur

3-La turbine

C’est la zone où s’effectue la détende des gaz de combustion, en effet un échange énergétique

se produit au niveau rotor de la turbine où l’énergie thermique se transforme en énergie

mécanique. La turbine est composée d’un stator incluant les 3 directrices servant à acheminer

les gaz chauds vers les 3 étages du rotor de la turbine.

Fig8 : schéma de rotor d’une turbine

4-L’alternateur

Les générateurs équipant les turbo-groupes de la centrale sont des alternateurs construits par

la marque autrichienne ELIN. Le générateur est constitué d’un stator, d’un rotor posé sur des

paliers supports, d’une excitatrice à diodes tournantes et d’un générateur à aimant permanent(

PMG) .il compose :

- excitation à diode tournante

-Système de détection

-Système de mise à la terre de l’arbre et shunt de courant


19

Fig9. : Description schématique du système d’excitation de l’alternateur

Bobinage de

l’alternateur Rotor de

l’excitatrice

PMG

Alternateur

Iex

SV

R

Batteries

Excitatrice

Diodes

tournantes

Ph1 Ph2 Ph3

TURBINE

SVR

Chapitre3 : les transformateurs

20

Chapitre3 : Les transformateurs

1. généralité de transformateur dans la centrale

Dans la centrale il ya des transformateurs des types différentes

Chaque groupé est équipé de trois transformateurs, en production ses transformateurs sont

accouplés à l’alternateur moyennant le disjoncteur de couplage 52G.

Le transformateur principal TP : Il transmet l’énergie produite par l’alternateur au

réseau.

Le transformateur de soutirage TS : Il transmet une partie de l’énergie produite vers la

centrale en alimentant le transformateur des auxiliaires et les moteurs de démarrage par

une tension de 6,6 kV.

Le transformateur des auxiliaires TSA : Il est relié au transformateur de soutirage et

alimente les auxiliaires des turbo-groupes et de la centrale par une tension de 380V.

Lorsque l’un ou les deux groupes sont en production, le TP transmet l’énergie produite vers le

réseau en élevant la tension de 15,5 kV à 225 kV, lorsque les machines sont à l’arrêt, le TP

change de fonction : il devient abaisseur de tension et transforme la tension du réseau de 225

kV à 15,5 kV, le TS assure donc l’approvisionnement de la centrale en électricité, cette

consommation est imputée sur la turbine qui dispose du TS en question. La sollicitation des

TS est permutée chaque mois, c'est-à-dire que si le TS1 assurait l’alimentation de la centrale

et des auxiliaires durant un mois, il donnera la relève au TS2 le mois prochain, c’est ce qui

explique la différence au niveau de l’énergie consommée par chaque machine lorsqu’elles

sont à l’arrêt.


21

Fig.10 : Disposition des transformateurs

Les transformateurs sont refroidis par de l’huile diélectrique circulant dans des échangeurs

air-huile, le transformateur principal est équipé de moto-ventilateurs forçant la circulation de

l’air entre les ailettes des échangeurs afin d’offrir un meilleur transfert refroidissement du

transformateur.

2. Définition transformateur

Un transformateur est un convertisseur qui permet de modifier la valeur d’une tension

alternative en maintenant sa fréquence et sa forme inchangées. Le transformateur est un

appareil qui peut :

*Transformer une tension alternative d'une grandeur à une autre grandeur.

*Transformer un courant alternatif d'une grandeur à une autre grandeur.

*Isoler un circuit électrique d'un courant continu circulant dans un autre circuit électrique.

*Faire paraître une impédance comme ayant une autre valeur.

Les transformateurs sont des machines électrique que transforme la tension de 15.5kv à 225kv

quand la turbine produit l’énergie ou 225kv à15.5 quand la turbine arrêt.

Alternateur

TS

TS

A

TP

52G 15,5

kV

380 V

225

kV

6,6 kV


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3. Le principe de transformateur

Le transformateur va vérifier par un rapport que écrit suivent :

M=U20/Un=N2/N1

4. Le caractéristique

*Type : LT 112/150 KV

*HT : 235+/-2*2 ½ plane isole au neutre

*MT 15.5 KV

*CLASSE : ONAN /ONAF

*Le niveau de l’huile (65 cm) au dessous du sommet de la bride de montage

*Le réservoir est conçu pour le vide -15 PSI

5. La poste 225 kv de BIR M’CHARGA

. Les schéma de transfert d’énergie à la transformateur ( TP)


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Fig11 : Schéma de produit d’énergie par l’alternateur

6. Le schéma de transformateur

Fig12 : schéma d’un transformateur


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7-description de l’instrumentation et des boucles de contrôles

*Soupape de sûreté : Les soupapes sont utilisées pour limiter la pression intérieure des cuves

dans les transformateurs et, plus précisément, lorsque la pression peut subir accidentellement

des augmentations instantanées et incontrôlées avec le risque consécutif d’explosion.

* Indicateur de niveau d’huile : Indique le niveau d’huile a l’intérieur du réservoir.

*Relais BUCHOLZ : Pendant le fonctionnement normal, le relais doit être toujours rempli

d’huile. Lorsque l’on une formation de gaz à l’intérieur du transformateur, les bulles doivent

s’écouler dans la conduite vers le conservateur, à condition d’une conception correcte du

transformateur de la part du constructeur. Ces bulles sont accumulées à l’intérieur du relais

BUCHHOLZ, dans sa partie supérieure, réduisant le niveau d’huile et donc du premier

flotteur avec, par conséquent, l’actionnement de l’interrupteur d’alarme. En cas de formation

contenue de gaz, celui-ci passe librement dans le tuyau aussitôt en aval du relais vers le

conservateur. Avec une montée ultérieure du volume de gaz et/ou perte d’huile, le flotteur

inférieur s’abaisse et, avant que le relais se vide complètement, on a l’intervention de

l’interrupteur de coupure. Ce phénomène ne se produira que lorsque toute l’huile à l’intérieur

du conservateur sera sortie.

* Assécher d’air : Les as sécheurs d’air sont des réservoirs transparents de sels d’oxyde de

silicium, dit gel de silicium, chimiquement pur avec indicateur au cobalt bleu. Le gel de silice

ale but d’absorber l’humidité de l’air et d’éviter ainsi la contamination de l’huile, tandis que le

cobalt bleu indique le degré de saturation atteint.

*Thermomètre : C’est l’indicateur de température, la température de l’huile du transformateur

est la représentation de son bon fonctionnement.

* Transformateur du courant : Les transformateurs d’intensité monophasés sont fournis pour

la protection aux surcharges et aux surintensités du transformateur.


25

8. Schéma unifilaire de transformateur

Fig13 : Schéma unifilaire d’un transformateur


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Exemple de transformateur élévateur

Fig14 : Schéma unifilaire d’un transformateur élévateur

Conclusion

27

Conclusion

Pendant la période de mon stage dans les différents services de centrale de Bir

M’cherga, j’ai eu l’occasion d’acquérir une formation pratique intéressante et un

complément de connaissances techniques très précieuses.

Néanmoins, Ce stage m’a été très profitable et m’a permis comment un organisme

peut gérer ces activités par :

*Un travail bien réparti, précis et méthodique

*Une organisation et bonne coordination entre les différents services.

*Une compétence du personnel et un sens de responsabilité aussi bien vis-à-vis de

la société que du client.

Annexes

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Bibliographie et Nétographie

[1] http://fr.wikipedia.org/wiki/Turbine_%C3%A0_gaz

[2] http://fr.wikipedia.org/wiki/Centrale_thermique_au_gaz

[3] http://fr.wikipedia.org/wiki/Centrale_%C3%A9lectrique

[4] http://www.hydroelectricite.ca/fr/les-composantes-dune-centrale-et-leur-fonctionnement.php

[5] http://www.technocolleges.net/ressources/443-centralethermique.pdf

Annexes

29

ANNEXE

Annexes

30

Annexes

31

rapport hamza.pdf

Documents