Du fait de cette configuration particulière de distribution sans réservoir en charge sur le réseau, l'accent a été mis sur la sécurité du fonctionnement pour éviter les interruptions supérieures à quelques minutes.
Sécurité électrique
L'usine de surpression est alimentée en électricité par deux lignes EDF indépendantes. La tension est abaissée par trois transformateurs qui alimentent trois jeux de barres en moyenne tension. L'ensemble des groupes électrogènes est réparti sur chaque jeu de barres, et ainsi la défaillance de l'un d'entre eux n'interrompt pas la continuité du service pour permettre à l'exploitant une intervention rapide pouvant réaliser l'interconnexion des jeux de barres. En cas de défaillance du réseau public ou d'un transformateur, trois groupes électrogènes de 1 499 kWh permettent de prendre le relais pour assurer l'autonomie électrique de l'usine.
Sécurité hydraulique
Deux sources d'approvisionnement (l'usine d'Annet-sur-Marne et les sources de la Dhuys) alimentent deux réservoirs enterrés d'une capacité de 10 000 m³, suffisante pour permettre ainsi de répondre aux pointes de consommation. En cas de problème rendant la station de surpression momentanément indisponible, le démarrage d'une station de secours située à environ 4 kilomètres permet d'éviter toute baisse importante de pression.
La jonction de la station de surpression sur le réseau est réalisée par trois conduites. À l'intérieur de la station, le collecteur de refoulement en anneau est équipé d'un nombre important de vannes d'isolement afin que l'exploitant puisse réaliser de nombreuses combinaisons de refoulement permettant d'assurer une maintenance aisée.
[Photo : La salle de commandes : deux automates redondants, tableau de commandes manuelles et poste de télégestion.]
[Photo : La salle de pompage : six pompes à vitesse variable (3 x 330 l/s et 3 x 85 l/s) et deux ballons anti-bélier de 12,5 m³.]
[Photo : Fig. 1 : Schéma directeur du système de sécurité.]
en réduisant au minimum les capacités de production de l'usine. La production nominale de 3 000 m³/h est obtenue par deux groupes électropompes de 330 l/s et deux groupes électropompes de 85 l/s fonctionnant en parallèle ; un groupe supplémentaire de chaque catégorie a été installé, afin de disposer des possibilités de secours nécessaires. Chacun de ces six groupes est équipé d’un variateur de vitesse pour que la production soit immédiatement adaptée à la demande. Dans le futur, trois autres groupes électropompes de 330 l/s seront installés dans l'usine, lesquels pourront être pilotés soit en vitesse variable, soit en vitesse fixe.
Sécurité de fonctionnement
L'usine de surpression est pilotée par deux automates programmables industriels à forte capacité de traitement qui sont en secours automatique l’un de l'autre. Raccordés à un système de supervision, les programmes des deux automates sont identiques, ce qui fait que lorsque l’un est en fonctionnement, le second est automatiquement placé en position de secours. Les deux automates traitent les mêmes informations (pression du réseau, niveau des réservoirs, disponibilités des pompes électropompes, énergie électrique, …) mais seul l’automate « en service » agit sur la commande des groupes électropompes. Les variables de l’automate dit « de secours » sont mises en permanence à jour par le premier. Ainsi, en cas de défaillance de celui-ci, le second prend immédiatement le relais pour piloter les groupes électropompes en évitant une baisse importante de pression sur le réseau.
L'absence de réservoir sur le réseau de distribution pour amortir les fortes variations de la demande a entraîné la mise en œuvre d’un système de régulation de pression pour éviter des perturbations pour les consommateurs. Les automates assurent par programme la régulation de la hauteur manométrique totale pour tenir compte des variations de hauteur d’eau dans les réservoirs de stockage.
La régulation est du type proportionnel intégral dérivé, avec adaptation à la configuration de pompage, d’une part de la consigne de régulation, et d’autre part des paramètres de régulation (bande proportionnelle, constantes d’intégration et de dérivée, vitesses maximale et minimale des groupes électropompes), ce qui permet d’assurer le fonctionnement des pompes dans la zone optimale de leurs courbes.
Par rapport à l’utilisation de régulateurs extérieurs, l’intégration de l’algorithme de régulation dans les automates programmables présente les avantages sécuritaires suivants :
- • réduction du risque de panne par diminution du nombre d’organes mis en œuvre,
- • simplification des raccordements électriques,
- • paramétrage par l’exploitant facilité à partir du superviseur,
- • suivi en temps réel ou en différé des variations de la HMT et de la vitesse des pompes sur le superviseur,
- • secours automatique du système de régulation, du fait du secours inter-automates.
Le bon fonctionnement de la station de surpression repose totalement sur la prise en compte des mesures de pression du réseau et du niveau d’eau dans le réservoir de stockage, qui permettent de calculer la hauteur manométrique totale qui constitue le paramètre régulé. Pour s’assurer de la fiabilité de la mesure, trois capteurs de pression et trois capteurs de niveau ont été installés,
À partir d’algorithmes de calculs d’écarts de mesures entre les trois cap-
teurs et de moyennes, les automates peuvent détecter la défaillance de l’un des capteurs et ne plus tenir compte de ses indications ; pour réaliser la régulation, les mesures validées sont ensuite moyennées.
La régulation de la hauteur manométrique totale ne peut être réalisée correctement que s’il y a au moins deux groupes électropompes de chaque catégorie qui puissent fonctionner en vitesse variable pour ouvrir toute la gamme des débits avec des recouvrements corrects de plages de fonctionnement.
Les automates contrôlent en permanence le nombre de groupes disponibles en vitesse variable afin de répondre à la demande du réseau. Lorsqu’ils sont défaillants, ce système de régulation est abandonné au profit d’un mode de fonctionnement en pressostatique utilisant les groupes électropompes en vitesse fixe à leur vitesse nominale. Les automates gèrent les changements d’étendue des hauteurs manométriques totales de fonctionnements des groupes électropompes, en fonction de la demande du réseau.
Surveillance du réseau
La pression, le débit et la qualité de l’eau existant sur le réseau de distribution sont contrôlés en différents points. Ces informations sont transmises par lignes-pilotes à la station de surpression, grâce à un réseau de coffrets de télésurveillance raccordés à un concentrateur.
Les principales informations sont envoyées au superviseur. L’exploitant peut interroger à distance le concentrateur grâce à un Minitel.
Le concentrateur permettant de gérer les alarmes, le réseau et la station sont placés sous surveillance permanente ; en cas de problème, le processus d’appel des agents d’astreinte est déclenché sur le réseau téléphonique RTC afin que l’intervention du personnel compétent soit assurée le plus rapidement possible.
Conclusion
La nouvelle station de surpression du Val d’Europe qui alimente Eurodisneyland est un outil puissant et fiable. Elle possède tous les dispositifs de sécurité de l’installation de production d’eau nécessaires pour satisfaire les très fortes demandes instantanées du parc d’attractions. Enfin, le réseau surpressé a permis d’éviter la construction de réservoirs classiques surélevés pour éviter toutes nuisances visuelles et perturbations de l’environnement des visiteurs en quête de rêve et de détente.
[Publicité : Pierre Johanet et ses fils éditeurs]
