Emmanuel BÉNÉVISE Mécatronique

PROJETDEFIND’ETUDES
ETUDEDELACORRELATIONENTRELESMESURESVIBRATOIRESET
L’ETATREELDESGROUPESDEPRODUCTIONHYDRO-ELECTRIQUES

Organisme d’accueil du PFE: EDF au sein de la section GMH Pôle-Méthode de l’UP
Méditerranée
Tuteurs: -EricHIDEUX(EDF)
-ThierryENGEL(INSAStrasbourg)
Auteur:EmmanuelBÉNÉVISEcandidatàlasessiondeseptembre2011
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Remerciements:
JeremercieenpremierlieumontuteurEricHIDEUXpoursapatienceetsarigueurtout
aulongduprojet,maisaussiPatrickLESAGE,FranckBACONNETetStéphaneLUBATqui
m’ontpermisdel’effectuer.
J’associeàcesremerciementstoutesleséquipesdesEIMpourm’avoirfaitprofiterde
leursconnaissancestechniquesetparticulièrementcelledeSte-Tullequim’asupporté
pendant6mois.
Jetienségalementàremerciertoutel’équipedel’étatmajorduGMHMéditerranéepour
sonsoutienettoutl’intérêtqu’ellem’aportépendantleprojet.
Pourfinir,jeremercietouslesemployésd’EDFquej’aipurencontrerlorsdemesvisites
surleterrainquionttoujoursétémotivéspourrépondreàmesquestions.

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I. Présentationdel’entreprise.............................................................................5
A. GroupeEDF.................................................................................5
B. DPIH(DivisionProductionIngénierieHydraulique)................................6
C. UPMéditerranée(UnitédeProduction).........................................................7
D. GMHMéditerranéeetCIH.....................................................................................9
II. Besoindustageetsondéroulement...............................................................10
A. Descriptiondubesoin...........................................................................................10
B. Déroulementduprojet.........................11
III. Fonctionnementd’unecentralehydraulique..................................................12
IV.Compositiond’ungroupedeproductionhydro-électrique..............................13
V. Analysevibratoire..........................................................................................15
A. Lefondamentaletsesharmoniques..............................15
B. Spectredefréquence.............................................................15
C. Cascade........................................................16
D. Orbitededéplacement.........................................................................................16
E. SICLAV................................16
VI.Livrableduprojet...........................................................................................17
A. Méthodologie............................................................................17
1. Découvertedel’environnement........17
2. Recherchededonnéesd’entrée.........................................17
3. Créationdulivrable...............................................................................................18
A. FichierExcel..............................................................................................................18
B. Etudetechnologique.............................................................20
1. Pivoterie......................................................21
2. Lespaliersetleurssupports...............................................................................29
C. Fichesanomalies.....................................................................37
1. Balourdmassique...................................................................37
2. Défautdelignaged’arbre....................................................................................................................40
3. Balourdmagnétique..............................43
4. Anomaliegéométriquedeligned’arbre........................45
5. Instabilitépalier......................................................................................................................................51
VII.Bilan...............................................................................56
VIII. Annexes...................................57
A. NormesISO................................................57
1. NormeISO10816-5(Mesuressurpartienontournante).....................57
2. NormeISO7919-5(Mesuressurpartietournante).................................................................58
IX.Bibliographie..................................................................................................60

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I. PRESENTATIONDEL’ENTREPRISE
A. GROUPEEDF
Le groupe EDF est un leader de l’énergie, intégrant tous les métiers de
l’électricité–delaproductionjusqu’aunégoceetauxréseaux–etdeplusenplusactif
surlachaînedugaznaturel.Réalisant50%desonchiffred’affaireshorsdeFrance,il
participeaudéveloppementdusecteurélectriquedanslemonde,moteuressentieldela
croissanceéconomiqueetdudéveloppementhumain,enrecourantauxtechnologiesles
moinscarbonéespossibles.
Voiciundiagrammeallégédesdivisionsdugroupe:
EDF
DPN(DivisionProducn DPT(DivisionProducn DPIH(DivisionProduc1on
Nucléaire) Thermique) IngénierieHydraulique)
UPAlpes
UPEstDTG(DirecnTechnique CIH(Centred'Ingénierie UPMéditérannée(Unité
Générale) Hydraulique) deProducn) UPCentre
UPSudOuest
GMH(Groupede GEHDurance(GroupeUPMéditérannée
Maintenance d'Exploitaon GEHVarRoyaEtatmajor
Hydraulique) Hydraulique)
4EIM(Équipe
DMP(Disposi1fset ECM(ÉquipedeControle GEHDurance GUSteTulleGMHEtatmajor d'Interven1on 7autresGU
MoyensPar1culiers) etdeMesures) Etatmajor (Groupementd'Usine)mécanique)

Lestages’estdérouléauseinduGroupementdeMaintenanceHydrauliquedel’Unitéde
ProductionméditerranéedelaDPIHd’EDF,plusprécisémentdansleslocauxdel’Equipe
d’InterventionMécanique(EIM)deSainte-Tulle(voirlediagrammeci-dessus).
LaprésentationquisuitseconcentreseulementsurladivisionhydrauliquedeEDF.

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B. DPIH(DIVISIONPRODUCTIONINGENIERIEHYDRAULIQUE)
EDFproduitenmoyenne8à10%desonélectricitéenFranceàpartirdel’énergie
hydraulique.Associéeaunucléaire,celle-cipermetaugroupedeproduireenFrance95
%desonélectricitésansémissiondeCO2etdecontribuerdemanièreessentielleàla
sécuritéd’approvisionnementdupaysetpluslargement,delazoneeuropéenne.Lecoût
de production de l’hydraulique en fait l’énergie renouvelable la plus compétitive.
Première énergie renouvelable au monde, elle permet de produire l’électricité en
périodedeconsommation«normale»commeenpériodedeforteconsommation.Avec
3uneréservede7milliardsdem d’eauet20GWdepuissanceinstallée,lesretenueset
lesusineshydroélectriquespeuventajusterenpermanencelaproductionauxvariations
delademandedecourant(parsuitedegrandfroid,heuresdepointe,incidentssurle
réseauousuruneautrecentrale)etvenirainsienappointdesparcsnucléaireet
thermiqueàflamme.Les100principalescentraleshydroélectriquessontpilotéespar4
centresdeconduitehydrauliquesituésàLyon,Toulouse,Sainte-TulleetKembs.
Ainsi,grâceàsaréactivité,l’hydrauliquepermetd’apporteruneréponseàfaiblecoût
auxbrusquesfluctuationsdelademandeenélectricité.En2008,EDFaproduitenviron
44,8TWhd’électricitéhydraulique,soit9,4%desaproduction.
EnrégionPACA,laproductionhydrauliquedel’UnitédeProductionMéditerranéeestde
7TWhen2009,soit50%delaproductiondelarégion.L’électriciténesestockantpaset
faisantl’objetdedemandesvariables,enfonctiondessaisonsnotamment,lavariétédes
moyensdeproductionutilisésparEDFpermetd’ajusterenpermanencel’offreàla
demande.Celle-ciexploiteaumieuxlepotentieldesressourcesdisponibleseneauetla
souplessedecelle-ci:
- L’hydraulique au « fil de l’eau » est utilisée, aux côtés du nucléaire, pour
répondre à la consommation quotidienne « normale ». Elle correspond aux
centralessansréservoirsquiutilisentunepartiedudébitducoursd’eausur
lequelellessontinstalléespourproduiredel’électricitéencontinu.
- L’hydraulique«modulable»estparticulièrementadaptéepourrépondreaux
picsdeconsommationd’électricité,enhivercommeenété.Ellecorrespondaux
barrages qui, au travers de leurs retenues d’eau, constituent de véritables
réserves de production d’électricité, capables de démarrer très rapidement.
3Serre-Ponçon,avec1,2milliarddem d’eau,etSainte-CroixduVerdon,avec760
3millionsdem ,sontlesdeuxplusgrandesretenuesfrançaises.

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C. UPMEDITERRANEE(UNITEDEPRODUCTION)

Figure1:ImplantationdeEDFenrégionPACA
Leterritoiredel’UnitédeProductionMéditerranéecouvrel’ensembledelarégion
Provence-Alpes-Côted’Azur.Sons