sncf
Rénovation d'une sous-station
07/09/2002

 Un peu d'histoire 
  • Années 1830-1834 : mise en service des premières lignes de voyageurs avec locomotives à vapeur
  • 1870 : toutes les grandes villes de France sont reliées à Paris
  • De 1870 à 1914 : le réseau se développe, passant de 17 430 km à 39 400 km
  • 1er janvier 1938 : création de la SNCF, société anonyme d'économie mixte dont l'état possède 51% du capital
  • 1939 : la SNCF est mise à la disposition des autorités allemandes
  • Après-guerre : reconstruction du réseau, concurrence croissante des autres modes de transport
  • Années 50 : arrivée de la traction électrique à courant alternatif, premier record du monde de vitesse sur rail en 1955 (331 km/h)
  • Années 80 : mise en service du TGV et nouveau record de vitesse à 380 km/h en 1981
  • 1982 : L'ensemble de la SNCF revient à l'Etat et devient un EPIC (Etablissement Public à Caractère Industriel et Commercial)
  • 1989-1990 : nouveaux TGV avec 2 nouveaux records du monde : 482 et 515 km/h

La SNCF est structurée en divisions dont chacune a pour mission de gérer une part des activités de l'entreprise.
La gestion des postes de transformation et de distribution du courant électrique appelés sous-stations est l'affaire de la DV36. Celle ci s'occupe également des SES ( systèmes électriques et signalisations ).


 Présentation du projet 

Les sous-stations SES de la SNCF ont pour rôle essentiel:

  • de contrôler et de transformer l'énergie fournie par le secteur avant de la distribuer aux différentes utilisations telles que signalisation des voies, aiguillages
  • de pallier les défaillances du secteur, en lui substituant une alimentation de secours constituée en général par un groupe électrogène à moteur diesel à démarrage automatique ou manuel


Les installations se composent principalement

  • d'un tableau de distribution doté d'appareils de mesure ( U, I, f )
  • d'un groupe électrogène
  • d'une armoire « automaticité » qui a pour fonction
    • de contrôler l'état du secteur
    • d'alimenter les équipements
    • de commander (démarrage, blocage) le groupe électrogène
    • de permettre les essais mensuels de ce groupe
    • d'assurer le retour automatique du secteur
    • de signaler à distance l'état du système par  dialogue homme - machine

  • d'auxiliaires d'alimentation (batteries, chargeurs)

  • de commutateurs et de boutons poussoirs


schéma

 

 Exemples de constituants industriels utilisés 

FONCTIONS
à INTEGRER

SOLUTIONS
TECHNOLOGIQUES
prévues
par l'industriel

SOLUTIONS
TECHNOLOGIQUES
rejetées ou retenues
par la section BTS

ZERO COUPURE
dans la fonction « PROCESS »

 2 AUTOMATES Schneider TSX37 en REDONDANCE
+
ONDULEURS

2 API :Solution trop onéreuse

1 API alimenté en 24Vcc par
2 BATTERIES 24 VCC
en  pseudo-parallèle
1 batterie de démarrage
1 batterie de contrôle

SURVEILLANCE
des grandeurs
électriques
secteur et groupe
par les entrées
analogiques de l'A.P.I.

MODULES CONVERTISSEURS

(Phoenix contact)

MODULES
 CONVERTISSEURS
+
réalisation d'une carte
(sous boîtier IP2x)

DIALOGUE OPERATEUR
 maintenance
assistée
archivage
des défauts

PUPITRE
DIALOGUE
CCX17
( Schneider )

PUPITRE
de DIALOGUE
XBTP
( Schneider )

ALIMENTATION
de PUISSANCE
secourue par
GROUPE ELECTROGENE

GROUPE 100 kVA

simulation par
moteur asynchrone
contrôlé par
 VARIATEUR de vitesse
+
alternateur



 Cahier des Charges 

             Les équipements à rénover, implantés sur plusieurs sites de la région Méditerranée, posent actuellement plusieurs problèmes:

  • le matériel arrive au terme de sa durée de vie, notamment au niveau de l'automatisme
  • le câblage est assez complexe
  • la maintenance, les essais du groupe, bien que particulièrement draconiens n'empêchent pas totalement des erreurs de manipulations aux conséquences fâcheuses

        Par ailleurs, la continuité de l'énergie électrique ne présente pas la qualité souhaitée, et d'autre part, les contrôles à distance, les archivages des défauts sont impossibles à mettre en oeuvre dans la configuration présente.

           

 Travaux demandés aux étudiants 

        La rénovation portera principalement sur la partie « automaticité ».

        La solution automate programmable s'impose comme la plus adaptée, le modèle Schneider Télémécanique TSX 37 offrant toutes les fonctionnalités requises, à savoir:

  • une simplification de l'équipement évidente
  • une programmation graphique en langage Grafcet PL7 micro
  • une gestion conviviale depuis l'interface graphique « Windows 98 »
  • une conversion analogique numérique pour la surveillance des tensions secteur et batteries (et numérique analogique pour le pilotage du pseudo moteur diesel)
  • un dialogue opérateur intégré ; via un pupitre XBTP, les essais, la maintenance  s'exécutent en toute sécurité, et les alarmes sont paramétrées en connaissance de cause
  • un archivage horodaté des défaillances  par impression au fil de l'eau

        Une acquisition des données par centrale dédiée est aussi envisagée. Les grandeurs caractéristiques de l'alternateur (U,f), du réseau, pourront, au choix, être traitées par relais spécialisés, cartes électroniques à développer ou encore par le seul API.

        Les étudiants auront aussi pour mission de produire un dossier d'étude technique et des guides assistants à la programmation pour les futures promotions de BTS. 

 

pupitre XBT

coffret groupe électrogène

coffret groupe électrogène

coffret groupe électrogène

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