Pelton 4.0 - Microcentrale hydroélectrique

Microcentrale hydroélectrique didactique

Formations

BTS Electrotechnique
BTS CIRA
DUT GE2I
Licence
Ingénieur

Faire fonctionner une Station de turbinage et pompage avec l’architecture d’automatisme de l’industrie 4.0

Comment ça marche ?

La station de turbinage et pompage didactique est une représentation homothétique de la centrale réelle. Les grandeurs hydrauliques ainsi que les puissances électriques sont réduites afin d’être compatible avec les infrastructures et les équipements des établissements.
Cette approche permet de mettre les utilisateurs de ce système dans des conditions réelles d’exploitation d’une STEP.
La gestion de cette centrale est intégralement numérique depuis les capteurs en passant par le paramétrage, les transferts et le stockage des données.

Supports pédagogiques

Schémas
Tutoriels
Exercices et activités

Activités pédagogiques

Les objectifs pour ce banc sont de donner une compréhension aux utilisateurs sur :

Contextualisation d’une Station de Turbinage et Pompage
Caractéristiques de la centrale didactique
Approches de la centrale hydroélectrique
Les types de turbine (Francis, Kaplan)
Mise en service d’un système ou d’un équipement suivant les standards de l’industrie 4.0

Stockage de l’énergie (pile à eau)
Distribution de l’énergie électrique
Différents procédés de transformation de l’énergie
Réversibilité énergétique
Qualité de l’énergie électrique
Asservissements et régulation
Équipements communicants de l’industrie 4.0

Acquisitions

Les différents procédés de transformation de l’énergie hydroélectrique.
La conversion d’énergie hydraulique en électrique.
La réversibilité électrique raccordée au réseau.
Le stockage d'une énergie renouvelable.

Dimensionnement énergétique.
Qualité (harmoniques) et rendement électrique (dimensionnement des lignes).

Asservissements et régulation.
Gestion et commande à distance.
Gestion et stockage intégral en numerique des données depuis les capteurs IO LINK.

Partie opérative

Microcentrale hydroélectrique pelton 4.0

Pompe hydraulique : Emulation d'une hauteur de chute d'eau de 400 à 700m, Pression de sortie 80 bars pour une pression d'entrée de 0 bar.
Turbine type PELTON de puissance maxi 2Kw, injecteur motorisé pour la variation et régulation de débit.
Génératrice : moteur asynchrone triphasé en mode couplé au réseau.
Modules de couplage réseau pour la version asynchrone.
Option : génératrice synchrone manophasé en mode autonome (production isolée).

Partie mesure et commande

Automatisme : Siemens de type S7-1512SP liaison IO LINK
Terminal opérateur : Siemens TP 1500 avec écran 15''. Piloter l’installation à distance à partir d’un PC (IE). Logiciel de supervision industriel Win CC flexible pro (PC non fourni).
Un module de mesure Energy Meter : Lecture par réseau des différentes valeurs électriques : tensions, courants, puissance active, puissance apparente, facteur de puissance…
Variateur : Siemens G 120 7.5Kw triphasé piloté par réseau Profinet.
Pressostat : Signal de sortie IO LINK

Caractéristiques techniques : Structure Inox 1250x850x1900mm monté sur 4 roulettes, poids d'environ 500Kg pour 200 litres d'eau.