Prsentation sur la conception des structures Janvier 2020 - - PowerPoint PPT Presentation

Présentation sur la conception des structures

COMITÉ DE TRAVAIL - RECONSTRUCTION À 230 KV DE LA LIGNE CLEVELAND- WATERLOO

Janvier 2020

Photo à remplacer

Présentation

• Quelques définitions
• Les différents armements
• Les différentes géométries
• Les critères techniques définissant la géométrie
• Les critères techniques définissant la hauteur
• L’impact de la géométrie sur l’emprise
• Les épures pour le projet

Quelques définitions

3 Hydro-Québec

Circuit : Ensemble de conducteurs formant un système dans lequel circule un courant électrique. Terne : Ensemble des trois phases d’un circuit alternatif. Phase : Chacun des trois conducteurs ou groupes de conducteurs (faisceau) qui forment le terne. Câble de garde : Câble disposé au-dessus des conducteurs de phase pour les protéger contre les coups de foudre.

Quelques définitions (suite)

4 Hydro-Québec

Support Monoterne : Support sur lequel il n’y a qu’un seul terne. Support Biterne : Support sur lequel il y a deux ternes, pas nécessairement de même tension. Armement : Disposition géométrique des phases par rapport au support.

Armement alterne

5 Hydro-Québec

Armement vertical

Armement des supports monoternes

Armement canadien

6 Hydro-Québec

Armement en triangle

Armement des supports monoternes

*Armements applicables aux lignes à 69 kV et moins

Armement des supports monoternes

7 Hydro-Québec

Armement en nappe horizontale

Armement des support biterne

8 Hydro-Québec

Armement en double alterne Armement en double drapeau

Géométrie des supports

9 Hydro-Québec

Pylône en treillis

• à 4 pieds (classique ou Mae West)
• à encombrement réduit
• haubané (en mât, en portique, en V, à chaînette)

Pylône tubulaire Portique

• en treillis
• tubulaire
• en poteaux d’acier
• en bois

Pylône en treillis à 4 pieds « classique »

10 Hydro-Québec

Pylône en treillis à encombrement réduit

11 Hydro-Québec

Pylône en treillis à 4 pieds May West

12 Hydro-Québec

Encombrement réduit

Pylône en treillis haubané

13 Hydro-Québec

En mât En portique En portique

Pylône en treillis haubané

14 Hydro-Québec

En « V » À chaînette

Pylône tubulaire

15 Hydro-Québec

En acier En béton

Portique en treillis

16 Hydro-Québec

Portique tubulaires

17 Hydro-Québec

Portique en acier

18 Hydro-Québec

Portique en bois

19 Hydro-Québec

Fonction des supports

20 Hydro-Québec

Support d’alignement : support conçu pour les portions rectilignes du tracé de la ligne. Les conducteurs sont suspendus à des chaînes d’isolateurs verticales (en I ou en V). Support d’angle en suspension : support conçu pour la faibles changements de direction du tracé de la ligne. Les conducteurs sont suspendus à des chaînes d’isolateurs verticales (en I ou en V). Support d’angle en ancrage : support conçu pour les changements de direction du tracé de la ligne. Les conducteurs sont ancrés de part et d’autre du support avec des chaînes d’isolateurs horizontales. Support antichute en cascade : support conçu pour retenir les conducteurs (pleinement chargés) d’un seul côté du pylône. Le support d’angle en ancrage assure généralement cette fonction.

Critères techniques déterminants la géométrie

21 Hydro-Québec

Distances électriques phase / terre

• Au repos
• Sous un vent horaire
• Sous le vent maximum

Distances électrique phase / phase Angle de protection du câble de garde par rapport au phases Décalage vertical entre le câble de garde et les phases Décalage horizontal des phases superposées

Critères techniques déterminants la géométrie (suite)

22 Hydro-Québec

Besoins pour l’entretien

• Travaux sous tension : le monteur doit

intervenir sur les pièces sous-tension et se positionner sur les consoles.

• Inspection sous tension : Le monteur doit se

déplacer dans la support avec les conducteurs sous tension. Considérations structurales

• Présence de haubans
• Largeur du fût
• Ouverture des pattes
• Inclinaison des tirants de consoles

Critères techniques déterminants la géométrie (suite)

23 Hydro-Québec

Dégagements électriques à respecter

Valeurs typiques données à titre indicatif. Les paramètres spécifiques d’une ligne donnée peuvent nécessiter des valeurs différentes.

Tension 230 kV Dégagement phase/masse Repos 2,0m Vent horaire 1,3m Vent max. 0,45m Dégagement phase/phase 5,0m Dégagement au monteur 1,56m

Critères déterminant la hauteur des pylônes

24 Hydro-Québec

Choix du conducteur

• Besoin électrique : capacité de transit
• Capacité mécanique : force pour supporter les charges climatiques
• Portée de conception : espacement entre les pylônes souhaitée

Flèche du conducteur (deux conditions à vérifier)

• Chargé de verglas (45mm à 0°C)
• À la température maximale d’exploitation (95°C)

Critères déterminant la hauteur des pylônes (suite)

25 Hydro-Québec

Hauteur des pylônes

Hauteur maximale : Flèche de la portée maximale + dégagement au sol Hauteur minimale : Flèche de la portée minimale + dégagement au sol Hauteur moyenne : Généralement le 2/3 de la plage de hauteur Incrément de hauteur : 1,5m ou 2,0m selon le type de pylône.

Critères déterminant la hauteur des pylônes (suite)

26 Hydro-Québec

Dégagement au sol

Distance à respecter en tout point entre le sol et les conducteurs en fonction de l’utilisation du sol sous la ligne et la tension de la ligne

Valeurs typiques données à titre indicatif. Les paramètres spécifiques d’une ligne donnée peuvent nécessiter des valeurs différentes. Les dégagements incluent une marge de sécurité de 1,2m pour prendre en considération les tolérances de relevés et de construction

Dégagement au dessus de : 230 kV Zone forestière, parc, piste cyclable, terrain privé 7,3m Terre cultivable 7,5m Autoroute, route, chemin 8,2m

Critères déterminant la hauteur des pylônes (suite)

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Répartition des pylônes

C’est à la répartition des pylônes que la hauteur finale de chacun des pylônes est définie en considérant la topographie, les contraintes (cours d’eau, routes, lignes de distributions, …) et les limites des pylônes.

Impact de la géométrie sur l’emprise

28 Hydro-Québec

Emprise Normale

Impact de la géométrie sur l’emprise

29 Hydro-Québec

Emprise Entretenue

Balancement des câbles

Impact de la géométrie sur l’emprise

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Emprise Entretenue

Chute de l’arbre (accepté sur un circuit)

Comparaison pylône 230kV normalisé vs proposé

31 Hydro-Québec

Comparaison pylône 230kV normalisé vs proposé

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DPC (normalisé) DPC (H. réduite) DSC (proposé) Hauteur minimale Hauteur maximale 38,6m 56,6m 38,6m 46,6m 28,4m 40,4m Différence de hauteur

(pour conducteurs à la même élévation)

• 7,4m

Envergure des consoles 11,45m 8,75m Emprise Normale (pour portée 350m) Emprise Entretenue 35m 47m 28m 40m 22m 34m Portée maximale 475m 350m 350m Entretien sous tension Inspection et Travaux Inspection seulement Distance phase/masse (Repos) 2,0m 1,5m Distances phase/phase 5,0m 4,0m Décalage horizontal des phases 1,5m 0,0m Largeur de la base 3,0m 2,6m

Comparaison pylône existant Cleveland-Adamsville 120 kV et pylône proposé Cleveland-Waterloo 230 kV

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35 Hydro-Québec

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Variante en portiques 230 kV

39 Hydro-Québec

Des portiques 230 kV répondants aux critères de charges actuels ne sont pas

• disponibles. Leur conception tant géométrique que structurale est requise.

Un travail d’optimisation des critères géométrique tel que réalisé pour le pylône proposé (biterne compact) doit être refait pour le portique avec les différents experts en exploitation d’Hydro-Québec TransÉnergie. Les épures des portiques en poteaux d’acier présentés aux prochaines diapositives sont montrées à titre indicatif. Elles prennent comme hypothèses : Portée moyenne de 175m Hauteur moyenne de 21,5m

40 Hydro-Québec

41 Hydro-Québec

42 Hydro-Québec

43 Hydro-Québec

Autres possibilité de structures

44 Hydro-Québec

Pylônes tubulaires : géométrie similaire à celle du biterne compact mais avec un fut et des consoles en tubulaires Portiques tubulaires : géométrie similaire a celle du portique en poteau d’acier mais avec des portées plus grandes et des hauteurs plus grandes Portique à double circuit (treillis ou tubulaire) : une seule structure avec les deux circuits en nappe horizontale. D’autres idées ?