LES NOUVEAUX GROUPES DE LA CENTRALE PROTOTYPE DE CASTET

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M A R S - A V R I L 1951 L A H O U I L L E B L A N C H E 11!)

Les nouveaux groupes

de la centrale prototype de Castet

The new units at the Castet prototype power station

P A U

II. OHAMAYOU E T J. ( î l ' D I B A L

C H E F D E SEHV1CE D E L ' É N E K C . I E É L E C T R I Q U E A I.A S . N . C . F . I N O É X I E U I I E N C H E F D E S M I N E S ,

V I C E - l ' M É S I D E N T D E L A O O M P A C . N 1E N A T I O N A L E D U I U I O N E . I M ' . É N T E U I Î - C O X S F . I L A U \ É T A I H J S S E M E N T S N E V I U ' I C E T A L S T I I O M .

Lu centrale de Cuslet marque Vauènement d'un nouveau type de centrale caractérisée par des groupes originaux permettant une grande éco- nomie de génie civil, liien que cette centrale, n'ait qu'une puissance de 2 000 eh, elle met en o-uvre une formule qui semble extrapolable à des installations de Ires grande puissance.

The Castet power station marks the arriva! o[ a new ti/pe of plant which is notable for the fuel thaï the original nuits allow greal economil in civil engineering work. While lire power is onlij '2,000 III' in tliis ruse, Castet put.s intu practice a formula which uppeurs suitablc for verg higli powered installations.

PREMIÈRE PARTIE. — LE BARRAGE DE CASTET

par H . C H A M A Y O U

G É N É R A L I T É S

L'utilisation des ressources h y d r a u l i q u e s dis- ponibles à un e m p l a c e m e n t donné se réduit en définitive aux trois fonctions essentielles suivantes :

—- L a m o d u l a t i o n des débits, donc c o r r é l a t i v e - m e n t la mise en réserve de l'eau : cette fonction (qui n'existe pas t o u j o u r s ) est r e m p l i e g é n é r a l e m e n t par un b a r r a g e créant un r é s e r v o i r ;

— L a récupération de la bailleur de. chute nor- malement, perdue dans le lit du cours d'eau : on oll're à l'eau, depuis Je m o m e n t où elle est captée j u s q u ' a u m o m e n t où elle est rendue à la r i v i è r e , un c h e m i n où les p e r l e s de charges seront faibles.

Ce c h e m i n peut être constitué d e - p l u - sieurs façons : canal d'amenée - conduite forcée — - canal de fuite, pour les

chutes hautes et m o y e n n e s ; barrage, pour les chutes m o y e n n e s et basses; canal d'amenée cl canal de fuite, pour les basses chutes; ou tout autre c o m b i n a i s o n de ces é l é m e n t s de base;

- L a transformation de l'énergie h y d r a u l i q u e en é n e r g i e é l e c t r i q u e : ce sont les groupes lurbo-alternaleurs qui s'en chargent.

L e f o n c t i o n n e m e n t c o r r e c t de ces installations e x i g e la présence d'auxiliaires, au sens large du t e r m e : les vannes de crue cl. les vannes de v i d a n g e du b a r r a g e sont des a u x i l i a i r e s de celui- ci, ainsi que les d é g r a v e u r s , défeuilleurs et dessa- bleurs. L e s ponts roulants, le bâtiment d'usine, sont des auxiliaires du groupe, de m ê m e que les installations d'entretien : atelier, déclivage, mai- sons ouvrières, e t c . .

On sait que pour une production de q u a l i t é

Article published by SHF and available athttp://www.shf-lhb.orgorhttp://dx.doi.org/10.1051/lhb/1954028

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et quantité d é t e r m i n é e s , la dépense à f a i r e i n t e r - v e n i r dans la c o m p a r a i s o n de plusieurs aména- g e m e n t s est la s o m m e de t r o i s t e r m e s :

— L a dépense d ' i n v e s t i s s e m e n t ;

— L a capitalisation des dépenses d ' e x p l o i t a t i o n ;

— L a capitalisation des dépenses de r e n o u v e l l e - ment.

O r , les services a u x i l i a i r e s ou annexes m e n - tionnés ci-dessus entraînent des dépenses élevées d'investissements, puis des dépenses d'entretien et de r e n o u v e l l e m e n t .

Il est bien é v i d e n t que leur r é d u c t i o n , et a fortiori leur suppression, a m é l i o r e la rentabi- lité d'un é q u i p e m e n t .

D a n s cet o r d r e d'idées, nous connaissons les recherches fécondes dans diverses v o i e s : m e i l - leure utilisation de la m a t i è r e , des sols et des f o r m e s p o u r obtenir les p r i x de r e v i e n t les plus bas, aussi bien dans l'exécution que dans l'exploitation :

— B a r r a g e s voûtes, r e m p l a ç a n t des barrages p o i d s ;

— F o r m e s é c o n o m i q u e s et efficaces des o u v r a g e s résultant des r e n s e i g n e m e n t s donnés par les essais sur m o d è l e r é d u i t ;

— T a u x de travail a u g m e n t é , par e x e m p l e dans les conduites f o r c é e s ;

— Groupes plus poussés, t o u r n a n t plus v i t e , d o n c ayant des p o i d s p a r unité de puissance plus faibles, c'est-à-dire en définitive des g r o u p e s à la fois plus légers et plus petits, e n t r a î n a n t des dépenses de génie c i v i l plus faibles, des b â t i m e n t s plus petits et plus bas;

- - B â t i m e n t s d'usine m o i n s i m p o r t a n t s p a r une m e i l l e u r e adaptation aux m a c h i n e s q u ' i l s habillent et p r o t è g e n t , p a r l'utilisation d'appareils du t y p e e x t é r i e u r : d'abord des disjoncteurs, puis des t r a n s f o r m a - teurs, m a i n t e n a n t les g r o u p e s eux- m ê m e s ;

— A u t o m a t i c i t é et c o m m a n d e à distance rédui- sant et m ê m e s u p p r i m a n t le personnel de conduite, la construction de m a i s o n s o u v r i è r e s ; ceci au p r i x d'ailleurs d'une certaine c o m p l i c a t i o n é l e c t r i q u e et méca- n i q u e ;

— Concentration des m o y e n s d'entretien, évi- tant l'installation d'ateliers n o u v e a u x . etc., etc.

C'est toute l'histoire de l ' é v o l u t i o n de la tech- n i q u e et de la c o n c e p t i o n d e s usines h y d r o - électriques qui serait à é v o q u e r ici, s'étendant m ê m e à la v i e é c o n o m i q u e et sociale du p a y s , car l'abaissement du p r i x de r e v i e n t conduit

p a r f o i s à f a i r e pression sur les constructeurs et les entreprises p o u r obtenir d'eux un m ê m e ser- v i c e à un p r i x toujours plus bas. D a n s cet o r d r e d'idées, il y aurait aussi beaucoup à d i r e sur les relations qui d e v r a i e n t exister entre l e m a î t r e de l ' œ u v r e et ses t r a i t a n t s pour a r r i v e r certes au p r i x le plus bas, m a i s sainement, c'est-à-dire par une c o l l a b o r a t i o n étroite des d e u x parties, sans c o m p r o m e t t r e ni l ' é q u i l i b r e b u d g é t a i r e des entreprises, ni leur v o c a t i o n à la r e c h e r c h e scientifique et au p r o g r è s t e c h n i q u e , ni leur capacité d ' e x p a n s i o n .

D a n s l e cadre des r e c h e r c h e s é c o n o m i q u e s , il y aurait sans d o u t e m a t i è r e à a m é l i o r e r e n c o r e certaines de nos conceptions p a r des études plus poussées sur les risques et la r e n t a b i l i t é .

P r e n o n s , p a r e x e m p l e , le t r a n s f o r m a t e u r : L a c o m p a r a i s o n des offres après consultation fait i n t e r v e n i r p r a t i q u e m e n t u n i q u e m e n t les p r i x et les r e n d e m e n t s .

P o u r t a n t , i l y a plus i m p o r t a n t : d'abord, la durée de v i e de l ' a p p a r e i l dont il serait sans doute possible d ' a v o i r une i d é e par des e x p é - riences de v i e i l l i s s e m e n t r a p i d e ; ensuite les accessoires « d o m e s t i q u e s » dont un transformateur a besoin p o u r être c o n v e n a b l e m e n t uti- lisé : massifs et charpentes, salle de d é c u v a g e , r é f r i g é r a t i o n ou v e n t i l a t i o n , c i r c u l a t i o n d'huile, s t o c k a g e et t r a i t e m e n t , e t c . ; et p o u r être suffi- s a m m e n t p r o t é g é : relais, fosses d ' é v a c u a t i o n d'huile, p r o t e c t i o n c o n t r e l ' i n c e n d i e , etc.

C'est l'ensemble de ces é l é m e n t s q u i seul per- met une c o m p a r a i s o n v a l a b l e .

P a r m i ceux-ci, les dépenses annexes sont loin d'être secondaires, d'autant que certaines ont le caractère d'une rente i n d e x é e .

I l est é v i d e n t q u e l'on peut, c o n c e v o i r q u e sur un t r a n s f o r m a t e u r la p r o b a b i l i t é d'un r i s q u e d é t e r m i n é , p a r e x e m p l e l ' i n c e n d i e , soit suffisam- m e n t faible p o u r que le m a î t r e de l ' œ u v r e ne j u g e pas utile de p a y e r la p r i m e d'assurance contre ce risque, p r i m e représentée p a r les installations nécessaires à l a p r o t e c t i o n de ce risque. U n tel t r a n s f o r m a t e u r l i b é r é de cette p r i m e p o u r r a i t être p a y é b e a u c o u p plus cher, d'autant plus que c e l t e q u a l i t é serait e n c o r e a c c o m p a g n é e d'une durée de v i e plus g r a n d e .

E n bref, il serait sans d o u t e p r é f é r a b l e de r e p o r t e r sur la qualité et la c o n c e p t i o n de l'appareil l u i - m ê m e , des dépenses q u e l ' o n place a c t u e l l e m e n t dans la c o u v e r t u r e d ' i m p e r f e c t i o n s et de risques.

L a présente n o i e n'a pas l ' o b j e t a m b i t i e u x de traiter e n t i è r e m e n t ce p r o b l è m e , mais seulement celui de m o n t r e r dans le cas p a r t i c u l i e r de l'usine de Castet, c o m m e n t , pour r e m p l i r la f o n c - tion « t r a n s f o r m a t i o n é n e r g i e p o t e n t i e l l e de l'eau

— é n e r g i e é l e c t r i q u e » , des g r o u p e s turbine- alternateurs d'une c o n c e p t i o n o r i g i n a l e ont p e r - mis de réduire les i n v e s t i s s e m e n t s nécessaires

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p o u r les différents « serviteurs » de ceux-ci.

L e s fonctions « r é s e r v o i r et création de la chute » , dont nous parlions p r é c é d e m m e n t , sont dans cette installation, assurées par un barrage muni de vannes, qui ne présente aucune o r i g i n a l i t é particulière et sur la description duquel nous ne nous étendrons donc que très peu.

A u t o u r de la partie noble et la seule a c t i v e représentée par les groupes, on trouve dans une installation classique un bâtiment c o m p o r t a n t , outre les v o l u m e s nécessaires aux g r o u p e s et à leur d é m o n t a g e , tant en hauteur q u ' e n surface, les m o y e n s de manutention, ainsi que les auxiliaires de toutes sortes. Ce b â t i m e n t possède des c a n i v e a u x , des galeries, e t c . , qui en rendent l'exécution onéreuse. A côté de ce b â t i m e n t p r i n - cipal, on t r o u v e f r é q u e m m e n t un b â t i m e n t de décuvage, un poste et des l o g e m e n t s pour le personnel de conduite.

L e s auxiliaires é l e c t r o m é c a n i q u e s s'y ajoutent.

Ils intéressent é g a l e m e n t le génie civil, m a i s e u x - m ê m e s sont très onéreux. R a p p e l o n s qu'ils c o m p r e n n e n t essentiellement les services d'eau : réfrigérant, incendie, usage d o m e s t i q u e ; huile, avec installation de t r a i t e m e n t et s t o c k a g e ; air c o m p r i m é , e t c . , auxquels s'ajoutent tous les services électriques et m é c a n i q u e s de protection, mesure, tableau, e t c .

D a n s une installation de ce type, les parts respectives des différents éléments oscillent autour des valeurs suivantes :

- Groupes turbo-alternateurs 3 5 % Services auxiliaires 2 0 % E n g i n s de manutention 3 %

— B â t i m e n t s 3 0 %

~~ Installation à usage d'entretien et de personnel 1 2 %

1 0 0 % E n e x a m i n a n t c e l l e répartition, on r e m a r q u e la part r e l a t i v e m e n t peu i m p o r t a n t e représentée par les groupes turbo-alternateurs qui sont, nous insistons sur ce point, la seule partie active.

D é j à en utilisant des groupes d'un type classique, l'on s'efforce d ' a m é l i o r e r ce p o u r c e n t a g e .

C'est ainsi que l'automaticité p e r m e t d ' é c o n o - m i s e r les installations à usage du personnel de conduite. E l l e a u g m e n t e l é g è r e m e n t les dépenses d'appareillage, mais dans des p r o p o r t i o n s bien m o i n d r e s , et p e r m e t d'ailleurs, en outre, des é c o n o m i e s sur les dépenses d ' e x p l o i t a t i o n .

L e r e g r o u p e m e n t de l'entretien dans des ateliers centralisés p e r m e t , au p r i x d e m a n u t e n - tions supplémentaires peu i m p o r t a n t e s , l o r s q u e le m a t é r i e l est robuste, d ' é c o n o m i s e r par e x e m p l e une salle de d é c u v a g e , des m a c h i n e s - outils.

L ' e m p l o i de m a t é r i e l de t y p e e x t é r i e u r (dis- j o n c t e u r s , t r a n s f o r m a t e u r s ) , l'étude d'un dé- m o n t a g e rationnel des g r o u p e s , p e r m e t t e n t de r é d u i r e les d i m e n s i o n s du b â t i m e n t d'usine.

Ces différents p r i n c i p e s ont été m i s en appli- cation à Castet, mais nous avons voulu aller beaucoup plus loin, grâce à l ' e m p l o i de groupes m o n o b l o c s de d i m e n s i o n s réduites par r a p p o r t aux groupes classiques de puissance i d e n t i q u e , e n t i è r e m e n t i m m e r g e a b l e s , r e f r o i d i s par l'eau m ê m e q u i les entoure. L e s p r i n c i p e s q u i ont per- mis d'aboutir à la réalisation p r a t i q u e de ces g r o u p e s seront détaillées dans l'article de M . G U I M B A L , qui fait suite à celui-ci.

Nous r é s u m e r o n s seulement ici les résultats obtenus :

L e bâtiment d'usine basse chute classique c o m p o r t e , d ' a m o n t en aval, une tranche a m o n t : chambres d'eau; une tranche m é d i a n e : bâti- ment d'usine p r o p r e m e n t d i t ; une tranche aval : aspirateurs. Si on se r e p o r t e à la coupe de l'installation de Castet, on s'aperçoit q u e la tranche m é d i a n e a disparu : chambres d'eau et aspirateurs sont accolés. D e plus, la présence d'un aspirateur droit d i m i n u e n o t a b l e m e n t les fouilles de la tranche c o r r e s p o n d a n t e .

Les e m p l a c e m e n t s nécessaires pour un appareillage très réduit sont ramenés à un auvent accolé au b a r r a g e l u i - m ê m e . P l u s de circulation d'air chaud et f r o i d . L e s circuits de r é f r i g é r a - tion, de protection contre l'incendie ont disparu.

On a r r i v e ainsi à la répartition suivante des investissements :

- Groupes turbo-alternateurs 53 % - Services auxiliaires 2 0 %

E n g i n s de manutention 3 %

— B â t i m e n t s 2 4 % Installation à usage «l'entretien et

de personnel néant 1 0 0 %

En c o m p a r a n t c e l l e répartition avec la repar- ution précédente, ef en tenant c o m p t e de ce

«jue les groupes valent dans les deux cas sensiblement le m ê m e p r i x , nous t r o u v o n s les rapports suivants par rapport à la solution classique :

— Groupes 1 - Services auxiliaires 0,7

E n g i n s de manutention . . 0,05

••— Bâtiments 0 , 5 3 En bref, une é c o n o m i e g l o b a l e «le 40 % a été

réalisée.

Cet avantage financier n'est pas le seul à mettre à l'actif de cette réalisation :

a) En vertu d'une t r a d i t i o n ancienne, mais peu l o g i q u e , l'étude et la réalisation d'un

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ensemble l u r b i n e - a l l c r n a l e u r d é p e n d e n t de deux constructeurs différents qui a p p l i q u e n t des tech- niques différentes : l ' é l e c t r i c i e n et le turbinier.

E n t r e eux les contacts sont i n é v i t a b l e m e n t loin- tains et espacés. L e plus souvent, c'est le m a î t r e de l'œuvre l u i - m ê m e qui non seulement aplanit les difficultés aux frontières, m a i s e n c o r e har- monise les caractéristiques des deux machines.

Or, un g r o u p e turbine-alternateur ne d e v r a i t pas constituer d e u x m a c h i n e s différentes, m a i s une seule qui, recevant de l'eau d'un côté sui- vant un certain r é g i m e extérieur, p r o d u i t de l'autre de l'électricité répondant à certaines ca- ractéristiques é g a l e m e n t e x t é r i e u r e s et i m p o s é e s .

T o u s les p r o b l è m e s de m a r c h e , de régulation, en r é g i m e p e r m a n e n t et t r a n s i t o i r e , de protection, de mesure... de m ê m e que ceux de construction et d'installation d e v r a i e n t être traités c o m m e s'il s'agissait d'une m a c h i n e u n i q u e , éta- blie par un constructeur unique.

A v e c le g r o u p e bloc de Castet, on se rap- proche, beaucoup de celte c o n d i t i o n idéale.

b) O n sait l'intérêt p o r t é depuis q u e l q u e s années à ce q u ' o n a appelé les m i c r o e e n l r a l e s . Il s'agit d'installations réalisables sur des cours d'eau modestes, avec des chutes r e l a t i v e m e n t faibles. Ces installations, à l'échelle des particu- liers : industriels, p r o p r i é t a i r e s ruraux, e t c . , ou de villes, régies, e t c . , p o u r r a i e n t totaliser pour l'ensemble du pays une puissance et une p r o d u c - tion de l ' o r d r e de celles d'un « g r a n d ensemble » , donc non n é g l i g e a b l e s . Débitant leur courant g é n é r a l e m e n t sur le lieu m ê m e d'utilisation, elles échappent aux sujétions et aux pertes inhérentes aux réseaux de transport et de distribution.

D'un coût m o d é r é , elles ne posent aucun p r o - blème de financement à l'échelle nationale.

P o u r ce genre d'installations, d i v e r s construc-

teurs ont pensé à créer une g a m m e de g r o u p e s - blocs c o u v r a n t une certaine a m p l i t u d e de débits et de hauteur de chute, fabriqués en série, d o n c d'un p r i x de r e v i e n t bas, faciles à m e t t r e en place et à entretenir.

L e g r o u p e m o n o b l o c de Caslet peut être consi- déré c o m m e un p r o t o t y p e d'une telle série.

c) Mais il peut f a i r e m i e u x ; les résultats obte- nus, quant au r e f r o i d i s s e m e n t puissant g r â c e à l ' i m m e r s i o n dans le, courant d'eau, p e r m e t t e n t d'envisager une l a r g e e x t r a p o l a t i o n , donc son utilisation avec les m ê m e s a v a n t a g e s , pour des puissances beaucoup plus élevées q u ' à Caslet et ceci dès une p r o c h a i n e é l a p e .

d) Enfin, d'autres espoirs sont e n c o r e p e r m i s . Des m o d i f i c a t i o n s a priori peu i m p o r t a n t e s p e r m e t t r a i e n t de faire f o n c t i o n n e r le g r o u p e dans les d e u x sens, d ' a m o n t en aval et d'aval en a m o n t . O n peut m ê m e espérer le faire f o n c t i o n - ner, avec des r e n d e m e n t s non ridicules, dans les deux sens non seulement en g é n é r a t e u r mais, encore en p o m p e . A i n s i ce g r o u p e à f o n c t i o n q u a d r u p l e serait p a r t i c u l i è r e m e n t d é s i g n é p o u r é q u i p e r les usines m a r é m o t r i c e s .

Ce sont là des espérances. L e s mises au point du p r e m i e r g r o u p e ont été assez laborieuses, ce qui est tout à fait n o r m a l p o u r un p r o t o t y p e . P a s m a l d ' i n v e s t i g a t i o n s sont e n c o r e à faire, mais nous p o u v o n s faire confiance à la science et à la p e r s é v é r a n c e des B u r e a u x d'Etudes des constructeurs N K V H I M C et A I . S T H O M , qui ont e n t r e p r i s la tâche de réaliser ce t y p e de g r o u p e s ( t o u r v e n i r à bout de ces difficultés.

P o u r n o i r e part, nous s o m m e s h e u r e u x que la S . N . C . F . , m a î t r e de l ' œ u v r e de Caslet, ait a p p o r t é sa c o n t r i b u t i o n à cette réalisation, qui, entre autres m é r i t e s , a celui d'être cent pour cent française.

D E S C R I P T I O N G É N É R A L E D E S I N S T A L L A T I O N S

L e haut Cave d'Ossau, sur lequel se trouve l'installation de Castet, est é q u i p é d'une série d'usines en cascade a p p a r t e n a n t à la S.N.C.F., régularisées en a m o n t par les r é s e r v o i r s saisonniers d ' A r t o u s l e , de F a b r è g e s et du Bious (en c o n s t r u c t i o n ) . Ces usines sont, d ' a m o n t en aval, les usines d ' A r t o u s l e et ses annexes ( F a b r è g e s et B i o u s ) , de M i é g e b a t et du H o u r a t . L a hauteur de chute totale é q u i p é e est de l'ordre de 1.600 m . A l'aval, on t r o u v e échelonnées le l o n g du Gave, une série de petites chutes au fil de l'eau, dont le débit d ' a r m e m e n t esl d'ailleurs 1res v a r i a b l e .

Cet état de choses i m p o s a i t à l'usine du H o u r a t (et dans une c e r t a i n e m e s u r e de M i é g e -

bat) de ne pas descendre au-dessous d'une certaine puissance p e n d a n t les heures creuses, ce que les r é s e r v o i r s saisonniers et j o u r n a l i e r s des installations auraient f a c i l e m e n t p e r m i s . En effet, le c r e u x de débit qui en serait résulté serait p a r v e n u aux usagers aval à des heures, d'ailleurs décalées pour chacun d'eux, peu c o n - v e n a b l e s et g é n é r a l e m e n t gênantes.

L a construction d'un bassin de c o m p e n s a t i o n à Castet, à l ' a v a l du H o u r a t et à l ' a m o n t des petits usagers, p e r m e t t a i t de restituer à ceux-ci un débit u n i f o r m é m e n t réparti sur 24 heures tout en laissant à la S.N.C.F. une e n t i è r e liberté de p r o g r a m m e s p o u r ' s e s usines.

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M A R S - A V R I L 1 9 5 1 L A H O U I L L E B L A N C H E ^{1 2 3}

Il parut alors inléressant d'utiliser la hauteur de chute créée par le barrage en adjoignant à celui-ci une p e l i t e usine. L ' é n e r g i e produite par cette usine ne j o u a n t d'ailleurs qu'un rôle de sous-produit clans l ' é c o n o m i e du projet, on put, sans aléas exagérés, équiper celle-ci avec les groupes p r o t o t y p e s p r é c é d e m m e n t mentionnés, c o m p t e tenu des économies substantielles qu'ils p e r m e t t a i e n t de réaliser par ailleurs.

I. — D e s c r i p t i o n d u b a r r a g e

L a retenue créée par le barrage est de 420.000 m'!. L a capacité utilisable est de .350.000 m3. L a longueur de la retenue est de

1.200 m . L e niveau m a x i m u m de la retenue, soit 423,50, crée une hauteur de chute de 7,80 m par r a p p o r t au niveau aval d'étiage.

Dans le barrage, nous distinguerons de la rive d r o i t e à la rive gauche, q u a t r e parties : sur la rive droite, le barrage est constitué par un v o i l e en béton a r m é d'une c i n q u a n t a i n e de mètres de long, épaulé par des c o n t r e f o r t s r é g u l i è r e m e n t espacés.

A ce voile, succède le bloc des vannes de crue, i m p l a n t é dans le lit m ê m e de la r i v i è r e . Ces vannes de crue sont deux vannes Avagon de 7 m de largeur sur 0,50 m de hauteur. Elles se meuvent entre trois piles qui contiennent les m é c a n i s m e s de m a n œ u v r e ; la pile e x t r ê m e r i v e droite t e r m i n e le voile m e n t i o n n é p r é c é d e m m e n t tandis que la pile e x t r ê m e rive gauche fait corps avec le bloc usine. Un système asservit la position des vannes au niveau a m o n t et fait lever a u t o m a t i q u e m e n t celles-ci à partir du m o - ment où le niveau m o n t e dans la retenue au- dessus d'une valeur de consigne.

F i e . 1.

PLAN D'LNSF.MHLE DK LA VAI.LLK D'OSSAC

(6)

121 — L A H O U I L L E B L A N C H E M A H S - A V I U L 1951

I-'in. 2.

P L A N D ' E N S E M B L E D U B A R R A G E .

L e bloc usine fait suite au bloc des v a n n e s de crue. N o u s nous étendrons sur lui plus l o n g u e - ment p a r la suite. Il est é g a l e m e n t situé dans le lit de la r i v i è r e .

A u bloc usine succède enfin un m u r b a r r a g e sur la r i v e gauche. Ce m u r b a r r a g e r a c c o r d e le bloc usine à un nez r o c h e u x . Il s u r p l o m b e la cour où aboutit la route d'accès à l'usine, et où est é g a l e m e n t installé le poste de t r a n s f o r m a - tion.

D a n s la retenue m ê m e , un m u r p a r e - g r a v i e r s , n o r m a l e m e n t i m m e r g é et arasé à 3 m au-dessous de la retenue m a x i m u m , p r o t è g e de l ' e n g r a v e - m e n t les prises des g r o u p e s et canalise les apports solides n o n en suspension v e r s les vannes de crue. D e v a n t les g r i l l e s m ê m e des groupes, à l'intérieur de l'enceinte constituée par le m u r p a r e - g r a v i e r s , des t r é m i e s de désen- g r a v e m e n t p e u v e n t être mises en c o m m u n i c a - tion avec l'aval p a r une v a n n e de chasse.

I I . D e s c r i p t i o n d e l'usine.

Q u o i q u e le t e r m e « Usine » c o n v i e n n e m a l à un s i m p l e appentis adossé au b a r r a g e , nous c o n s e r v e r o n s ce v o c a b l e p o u r la clarté de l'exposé.

1)isposHions générales

L ' u s i n e est é q u i p é e de deux g r o u p e s i d e n - tiques d'un débit unitaire de 12,5 m^{: !}/ s et d'une puissance n o m i n a l e de 1.100 ch sous 7,5 m de hauteur de chute. U n e coupe de celle-ci par l'axe d'un g r o u p e en m o n t r e de l ' a m o n t à l'aval, les é l é m e n t s p r i n c i p a u x .

L e s p a n n e a u x de g r i l l e ont leurs barreaux r e l a t i v e m e n t espacés (80 m m ) .

L e c o n v e r g e n t qui y fait suite a été é q u i p é de façon à p e r m e t t r e la m i s e en p l a c e facile d'un cadre p o r t e - m o u l i n e t s p o u r la m e s u r e du r e n d e - ment des turbines.

L a v a n n e de g a r d e du g r o u p e , de 3,(50 m sur 3,60 m , du t y p e w a g o n , p e r m e t n o t a m m e n t d ' é v i t e r le débit de fuite des turbines à l'arrêt, toujours i m p o r t a n t l o r s q u e la f e r m e t u r e ne s'effectue q u e p a r les pales. Cette v a n n e est c o m m a n d é e par un treuil situé à l ' a r r i è r e de la salle des tableaux.

L a m o n t é e et la descente de la v a n n e s'effectuent p a r m o t e u r é l e c t r i q u e à courant alternatif. L a descente peut é g a l e m e n t s'effectuer par g r a v i t é ; un système de f r e i n a g e régula- rise la vitesse de descente. L a v a n n e j o u e donc le r ô l e d ' o r g a n e de sécurité. E l l e é v i t e les e m b a l - lements de g r o u p e de longue durée, en cas de m a n q u e de courant alternatif par e x e m p l e .

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T r e u i l d e c o m m a n d e d e s v a n n e s T r a n s f o r m a t e u r

T a b l e a u d e c o m m a n d e

(8)

La c h a m b r e d'eau est desservie par un por- tique ( 1 ) circulant sur la terrasse de l'usine et dont la course se p r o l o n g e au-dessus de la cour.

L e g r o u p e accroché à un p a l o n n i e r peut donc être pris par le c a m i o n qui l'a amené, et descen- du dans la fosse en une seule m a n œ u v r e . L ' e x p é r i e n c e a m o n t r é que le t e m p s nécessaire au m o n t a g e d'un g r o u p e , depuis le m o m e n t où celui-ci a r r i v a i t dans la cour de l'usine j u s q u ' a u m o m e n t où il était b o u l o n n é sur son anneau de base et où la g a i n e de liaison avec le régulateur était fixée, est de 10 h e n v i r o n . L e d é m o n t a g e est e n c o r e plus r a p i d e .

Au-dessus de la terrasse, on a utilisé une des piles de g u i d a g e des v a n n e s de crue pour y loger les c o n s e r v a t e u r s m a i n t e n a n t l'huile r e m p l i s -

(1) Il s'agit d ' u n p o r t i q u e d e g a r e désaffecté, ce q u i e x p l i q u e q u ' i l ne s ' h a r m o n i s e p a s 1res b i e n a v e c l'en- s e m b l e de l ' i n s t a l l a t i o n .

sant les g r o u p e s en légère surpression par rapport à l'eau de la retenue.

A l'aval des g r o u p e s , se trouvent les aspirateurs droits d o n n a n t un e x c e l l e n t r e n d e m e n t ; chacun des aspirateurs est o b l u r a b l e par un batardeau. P o u r d é m o n t e r un g r o u p e , après m i s e en place du batardeau et de la v a n n e de g a r d e , aspirateur et c h a m b r e d'eau sont m i s en c o m - m u n i c a t i o n avec un puisard central, c o m m u n aux deux groupes. Ce puisard est é q u i p é d'une pompe, de 360 m '!/ h p e r m e t t a n t le m a i n t i e n à sec, m ê m e si les fuites du batardeau sont relati- v e m e n t i m p o r t a n t e s .

Au-dessus des aspirateurs se trouvent les deux salles des auxiliaires dont nous donnons ci- dessous les d i m e n s i o n s :

Salle i n f é r i e u r e . . 3,80 m X H m Salle s u p é r i e u r e . . 4,80 m >< L1 m

On r e m a r q u e r a la double paroi en b r i q u e qui

Vie. .'S. C O U P E HIÎ T.' « U S I N E » PAU L'AXE D'UN CROUPE.

(9)

M A R S - A V R I L 195-1 L A H O U I L L E B L A N C H E 127

sépare le m u r b a r r a g e des salles. L ' e s p a c e inter- m é d i a i r e est drainé, et l'atmosphère des salles reste p a r f a i t e m e n t saine.

C'est dans la salle inférieure qu'aboutissent les deux gaines faisant c o m m u n i q u e r l'intérieur du g r o u p e avec le monde extérieur : dans ces gaines passent pour l'alternateur les câbles de puissance, les câbles de c o n t r ô l e (vitesse du g r o u p e , donnée par une d y n a m o t a c h y m é t r i q u e ; échauffeinent des p a l i e r s et de l'huile, donné par des t h e r m o - c o u p l e s ) .

pales est alimenté par l'huile du g r o u p e . Il ne doit a v o i r aucun contact avec l'air p o u r ne pas se c h a r g e r d ' h u m i d i t é . L a p o m p e à huile corres- pondante aspire donc dans la gaine, sa soupape de décharge refoule dans la gaine, ainsi que les évacuations du t i r o i r de distribution d'huile aux pales.

L ' h u i l e de r e m p l i s s a g e du g r o u p e j o u e , en effet, des rôles m u l t i p l e s . E l l e esl le fluide m o - teur utilisé par la régulation, c o m m e nous venons de le v o i r ; mais elle lubrifie é g a l e m e n t

Fui. -t. - • I . ' s t'Sisi-; » v c i ï E N I T . A N .

P o u r la turbine, on trouve dans cette gaine les deux tuyauteries d ' a m e n é e d'huile aux deux faces du s e r v o - m o t e u r de pales, et le renvoi de l'asservissement.

D e v a n t le débouché de chaque gaine est situé le régulateur du groupe, qui ne c o m p o r t e d'ailleurs qu'un asservissement d'ouverture. Ce régulateur c o m p r e n d deux circuits d'huile sous pression distincts : un circuit d'huile actionnant les tiroirs relais qui se f e r m e , c o m m e dans un régulateur o r d i n a i r e , par l ' i n t e r m é d i a i r e du réservoir existant à la partie basse du régula- t e u r ; par contre, le circuit d'huile actionnant les

paliers et p i v o t s ; elle conduit la chaleur créée par les pertes du cœur du groupe à l ' e n v e l o p p e pour les recéder à l'eau; enfin elle a un rôle diélectrique, et doit à ce titre être traitée avec les m ê m e s précautions qu'une huile pour trans- formateurs. Un système de tuyauteries et de raccords flexibles p e r m e t de ne r e m p l i r le g r o u p e q u ' a v e c de l'huile p r é a l a b l e m e n t passée au filtre- presse, et de filtrer l'huile en circuit f e r m é soil dans une cuve de stockage située dans la salle, soit dans le g r o u p e , que celui-ci soit à l'arrêt ou en route.

La salle inférieure contient encore la batterie 3

(10)

128 L A H O U I L L E B L A N C H E M A R S - A V R I L 1954

et son g r o u p e convertisseur, les circuits de con

trôle et d e c o m m a n d e étant réalisés en courant continu.

L a salle supérieure c o n t i e n t deux é l é m e n t s bien différents occupant une place sensiblement é q u i v a l e n t e : les treuils de vannes de g a r d e des groupes d'une part, dont nous avons déjà parlé, et les tableaux ou plus e x a c t e m e n t les caissons d ' a p p a r e i l l a g e de l'installation.

D a n s huit caissons de 1,10 m X 1.15 m , tient tout l ' a p p a r e i l l a g e de puissance m o y e n n e tension de la centrale, et tout l ' a p p a r e i l l a g e de c o n t r ô l e . L ' u s i n e est reliée au réseau 60 k V par un t r a n s f o r m a t e u r triphasé de 2.000 k V A , 60.000/500 V tension des g r o u p e s . Côté haute tension, un d i s j o n c t e u r et un sectionneur assurent la p r o t e c t i o n de c e l t e d é r i v a t i o n . D e s bornes basse tension du t r a n s f o r m a t e u r p r i n c i p a l p a r t e n t trois départs v e r s les contacteurs d e g r o u p e s et v e r s le contacteur du t r a n s f o r m a t e u r des services a u x i l i a i r e s , 500/220 V . 11 n'existe donc pas de j e u x de barres, toujours e n c o m brant.

L a répartition des vante :

huit caissons est la sui-

C A I S S O N N ° 1 :

T r a n s f o r m a t e u r des services a u x i l i a i r e s , avec son sectionneur et son contacteur.

C A I S S O N N ° 2 :

D é p a r t s services a u x i l i a i r e s continus el alter

n a t i f s .

C A I S S O N N " 3 :

Cellule du g r o u p e n" 1 (contacteur. section

neur, T I , T P ) .

C A I S S O N N " 4 :

A p p a r e i l l a g e de c o m m a n d e de c o n t r ô l e e l de p r o t e c t i o n du g r o u p e n" 1.

C A I S S O N N " 5 :

A p p a r e i l l a g e de c o m m a n d e , de c o n t r ô l e et de p r o t e c t i o n du t r a n s f o r m a t e u r et du départ 60 k V .

C A I S S O N S N ^o^s 6 et 7 :

I d e n t i q u e s aux caissons 3 et 4 p o u r le g r o u p e 2.

C A I S S O N N ° 8 :

A p p a r e i l l a g e de t é l é m e s u r e et t é l é c o m m a n d e .

F u ; . 5. — V C E A K I H K N N E n e « A H H A G R O E C A S T K T . (Cliché Combler, Mâcon.)

(11)

M A R S - A V R I L 1951 L A H O U I L L E B L A N C H E 129

L e s liaisons de puissance ont été exécutées en P y r o t e n a x , ce qui a p e r m i s un m a x i m u m de c o n c e n t r a t i o n pour transporter 2.300 A , tant en ligne qu'aux e x t r é m i t é s .

Du poste extérieur, situé dans la cour de l'usine, il y a peu à dire, sinon que le p o r t i q u e de m a n u t e n t i o n des groupes est é g a l e m e n t utili-

sable pour c h a r g e r le transformateur sur c a m i o n . T o u t le gros entretien se fera donc, le cas échéant, à l'usine du H o u r a t , distante de 14 k m .

Castet est t é l é c o m m a n d é e depuis l'usine du H o u r a t où le personnel de q u a r t aura à sa disposition les c o m m a n d e s suivantes :

— M i s e en ou hors tension du transformateur p r i n c i p a l ;

— Mise en marche ou à l'arrêt de chaque g r o u p e et r é g l a g e de l'ouverture des pales. Mise en m a r c h e et arrêt c o m - p r e n n e n t une suite d'opérations qui s'enchaînent a u t o m a t i q u e m e n t à Castet ( o u v e r t u r e des vannes, mise en route des groupes, e t c . ) . L e d é m a r r a g e en m o t e u r asynchrone, pales fermées, des groupes simplifie la chaîne de d é m a r r a g e ;

-— M a n œ u v r e de la vanne de crue rive gauche.

L a m a n œ u v r e de celte v a n n e depuis le H o u r a t est utilisée pour r e d o n n e r i m m é - diatement à l'aval le débit nécessaire en

cas de disjonction des g r o u p e s . L e s ordres donnés sur place par le flotteur de d é v e r - sement sont n é a n m o i n s p r i o r i t a i r e s . P o u r utiliser r a t i o n n e l l e m e n t ces télécom- mandes, le personnel dispose en outre des lélé- i n d i c a l i o n s suivantes :

N i v e a u de la r e t e n u e ;

-•- P u i s s a n c e débitée par chaque g r o u p e ;

— H a u t e u r de chute.

Ces deux dernières i n d i c a t i o n s , d i s p o - sées sur le m ê m e appareil, p e r m e t t e n t d'en déduire i m m é d i a t e m e n t le d é b i t ;

— Position des vannes de crue.

Enfin, tout i n c i d e n t détecté à Castet par les protections, qui assurent sur p l a c e l'arrêt total ou partiel de l'installation est signalé au H o u r a t . Selon la g r a v i t é de l'incident, le personnel de q u a r t sait s'il peut r e m e t t r e i m m é d i a t e m e n t en r o u l e l'installation ou si une visite des installations de Castet est nécessaire avant tout redé- m a r r a g e . Dans ce cas d'ailleurs, un relais de déblocage libérable à Castet interdit un redé- m a r r a g e p r é m a t u r é .

L a description m ê m e des g r o u p e s fait l'objet d'un article de M . G U I M R A L , présenté ci-après.

DEUXIÈME PARTIE. — L A CENTRALE DE CASTET

par J. (1U1MBAL

Les g r o u p e s de Castet sont du t y p e m o n o b l o c i m m e r g é . Ils sont m o n t é s à l'entrée d'un tube conique m é n a g é dans le massif du b a r r a g e el q u i sert de diffuseur à la turbine.

La turbine est du type axial à roue-hélice. L e distributeur est fixe et les pales de la roue sont mobiles. L a puissance d é v e l o p p é e sous 7,50 m de chute est de 1.100 ch. L a vitesse de. rotation est de 254 tours par m i n u t e .

L ' a l t e r n a t e u r f o r m e un bulbe situé à l ' a m o n t de la roue entre les directrices. Il est asynchrone à cage d'écureuil et développe une puissance de 810 k W sous 500 V avec, un facteur d e puissance arrière de 0,7. Sa capacité de surpuissance est élevée. Son r e n d e m e n t le m e i l l e u r est obtenu aux e n v i r o n s de la charge 0,75. L e bobinage est à phases séparées. L e s conducteurs sont du type Roebell. L e r e f r o i d i s s e m e n t est assuré par un r e m p l i s a g e d'huile qu'une p o m p e centrifuge

solidaire du rotor maintient en circulai ion à travers les parties actives, puis le long de la calotte de fermeture, a m o n t où elle se r e f r o i d i t . L e s e r v o m o t e u r de c o m m a n d e des pales esl placé à l'intérieur du rotor. L e pivot esl placé entre l'alternateur et la roue, dans la partie conique q u i les r a c c o r d e . Une p o m p e centrifuge y m a i n t i e n t l'huile en circulation et en assure ainsi le r e f r o i d i s s e m e n t .

L a technique qui a présidé à la conception des groupes de Castet, est née à la fin de 1049 au cours d'une entrevue où M . G A R I K L , P r é s i d e n t - Directeur général des Etablissements N e y r p i c a su, non seulement ne pas repousser un projet

(12)

Kil) L A H O U I L L E B L A N C H E M A H S - A V H I I . 1951

encore i n f o r m e , mais surtout c o m p o s e r l'équipe de plus en plus n o m b r e u s e q u i d e v a i t s'attacher à lui d o n n e r une r é a l i t é . L e s études de base reçurent d ' e m b l é e un accueil très f a v o r a b l e auprès de la Société A l s t h o m et son i n t e r v e n - tion p e r m i t , d'une part de préciser les bases d'établissement de la partie é l e c t r i q u e de ces groupes i m m e r g é s , et d'autre part de m e t t r e au point une étude de m a c h i n e é l e c t r i q u e réalisable dans de bonnes c o n d i t i o n s de sécurité. Aussi un p r o j e t très poussé put être présenté à la S.N.C.F.

qui l'accueillit si f a v o r a b l e m e n t q u ' e n deux ans il fut possible de passer à la r é a l i s a t i o n . E l l e devait conduire au g r o u p e h y d r o é l e c t r i q u e m o n o - bloc de Castet dont les 1.100 ch p r é l u d e n t à des é q u i p e m e n t s de plus en plus i m p o r t a n t s .

L ' i n t e n t i o n i n i t i a l e était de c o n s t r u i r e des groupes m o i n s exigeants au p o i n t de v u e génie civil, que les groupes classiques. O n peut, en effet, p r é v o i r une é v o l u t i o n p r o f o n d e de la conception des b a r r a g e s basse chute. A l o r s q u e pour les barrages de m o y e n n e et haute chute, on se t r o u v e en présence d'un site d é t e r m i n é qu'il faut équiper de façon a p p r o p r i é e , les basses chutes posent un p r o b l è m e toujours sem- blable à l u i - m ê m e de support d'un certain n o m b r e de groupes e l de vannes. D e plus, dès que l'on s'attaque à des p r o b l è m e s i m p o r t a n t s c o m m e celui du b a r r a g e d'un g r a n d fleuve en

plaine, d'un estuaire ou d'une baie à fortes marées, on se t r o u v e d e v a n t la nécessité de p r é - v o i r un très g r a n d n o m b r e de g r o u p e s et de vannes. L ' i d é e de la p r é f a b r i c a t i o n en série, n o n pas seulement pour un é q u i p e m e n t d é t e r m i n é , mais bien p o u r un type d ' é q u i p e m e n t déter- miné, v i e n t alors à l'esprit. Sans f o r c é m e n t q u e l'on songe à cette p r é f a b r i c a t i o n pour des élé- ments de b a r r a g e c o m m e p o u r t a n t ce fut d'abord le cas dès 1945, on se t r o u v e v i t e conduit à l'en- v i s a g e r pour les g r o u p e s . C'est d i r e que se pose le p r o b l è m e de la réalisation d'une g a m m e de g r o u p e s m o n o b l o c s , i n t e r c h a n g e a b l e s , m o n t é s en usine, dont chaque t y p e puisse c o u v r i r un certain i n t e r v a l l e de hauteurs de chute et de débit, de m a n i è r e à ce que l'ensemble autorise l ' é q u i p e - m e n t de chutes de 1 à 15 m et de q u e l q u e s dizaines à q u e l q u e s m i l l i e r s de c h e v a u x .

L o r s q u e l'on cherche à associer en un seul bloc la turbine et l'alternateur, on s'aperçoit que pour aboutir à un ensemble h a r m o n i e u x , il faut c o n s i d é r a b l e m e n t r é d u i r e les d i m e n s i o n s de l'alternateur. T a n t que l'on reste dans le d o - m a i n e du calcul é l e c t r i q u e ou, de façon plus précise, tant que l'on ne se p r é o c c u p e pas de l'évacuation des pertes, cela reste r e l a t i v e m e n t facile. Il suffit de j o u e r sur la densité de courant et la p r o f o n d e u r des encoches p o u r calcu- ler et dessiner un alternateur dont les d i m e n -

F i c . 1 C . O U P E S C H É M A T I Q U E 1)1' C . n O l ' P E M O N O I I I . O C I M M E R G É .

(13)

M A R S - A V R I L 1954 L A H O U I L L E B L A N C H E

F i e . 2 a.

h e u r e s : L K G R O U P E A R R I V E S U H P L A C E .

F I G . 2 b.

1!) h e u r e s : L E M Ê M E J O C I I , L E G R O U P E E S T M O N T É .

I

sions sont du m ê m e o r d r e d e grandeur que celles du m o y e u de la roue. L e p r o b l è m e est alors résolu et l'on peut, c o m m e cela fut prévu sur le brevet i n i t i a l e m e n t présenté à M . G A R I E L ,

disposer l'alternateur dans le m o y e u m ê m e de la roue. Ce faisant, on é p r o u v e les plus grandes difficultés dans la recherche d'un dispositif s i m p l e destiné à évacuer les entrées d'eau à l'intérieur du g r o u p e . O n se t r o u v e donc p r e s q u e o b l i g a t o i r e m e n t conduit à e n v i s a g e r un r e m p l i s - sage d'huile en surpression. T o u t défaut d'étan- chéité se. traduit alors p a r une l é g è r e fuite

d'huile e l l'on peut s'allendre à ce q u e l'usure d'un j o i n t ainsi lubrifié soit m o i n d r e q u e celle des j o i n t s lubrifiés à l'eau.

Ensuite se pose le p r o b l è m e des perles par m o u v e m e n t du rotor dans l'huile. Elles sont na- turellement bien plus i m p o r t a n t e s q u e dans l'air.

Mais c o m m e précisément le d i a m è t r e esl très réduit, la vitesse p é r i p h é r i q u e du rotor se t r o u v e elle aussi très réduite. Un calcul r a p i d e du nombre de R e y n o l d s m o n t r e q u e la turbulence est peu accentuée. Un second calcul, conduit en supposant le r é g i m e laminaire, m o n t r e ensuite

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Fie. 3. — Q u e l q u e s p h a s e s d u m o n t a g e d ' u n g r o u p e

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M A R S - A V R I L 1951 L A H O U I L L E B L A N C H E K13

q u e les pertes sont très acceptables. I l devient d o n c possible de continuer l'étude sans crainte de t r o u v e r de ce côté-là un obstacle i n s u r m o n - table. L e s calculs précis qui ont été effectués par la suite n'ont pas apporté de déception à cet égard.

Il reste à résoudre le p r o b l è m e du refroidisse- m e n t de l'alternateur. L a présence de parois baignées par l'eau laisse bien espérer que l'on trouvera de ce côté-là une certaine aisance.

M a i s on s'aperçoit vite que grâce à la présence de l'huile les facilités offertes dépassent tout ce que l'on p o u v a i t attendre : l'huile est, en effet, près de d i x fois plus conductrice de la chaleur q u e l'air. T o u s les films d'air qui, dans les machines classiques, contituent une barrière au r e f r o i d i s s e m e n t : films d'air entre capotes iso- lantes et e m p i l a g e statorique, entre e m p i l a g e statorique et enveloppe, ou entre r o t o r et stator, sont ici remplacés par des filins d'huile beaucoup plus f a v o r a b l e s . E n outre, les coefficients de c o n v e c t i o n forcée p a r l'huile atteignent, avec des vitesses très m o d é r é e s de circulation, plusieurs dizaines de fois les m e i l l e u r s coefficients atteints par l'air. Enfin, l'huile a une capacité calorifique par unité de v o l u m e plus de mille fois supérieure à l'air e l , m ê m e avec les vitesses restreintes que l'on se trouve conduit à envisager, les sections de passage que l'on doit offrir aux canaux de circulation sont considérablement réduites.

L ' é t u d e du m o d e de refroidissement des groupes de Castet a été menée en cherchant à tirer le meilleur parti possible de ces d i v e r s avantages : l ' e m p i l a g e statorique a été forte- m e n t m i s en serrage par un m o n t a g e à chaud dans l ' e n v e l o p p e de m a n i è r e à ce que l'épaisseur du film soit d i m i n u é e . U n e circulation d'huile a été assurée par une p o m p e centrifuge solidaire du r o t o r . Son rôle essentiel est le refroidissement des têtes de bobines. A c c e s s o i r e m e n t , on lui fait a m é l i o r e r celui du reste de la m a c h i n e . P o u r cela, l'huile circule dans l'entrefer et le long des conducteurs r o t o r i q u e s , puis se refroi- dit le l o n g de la calotte de f e r m e t u r e a m o n t de l'alternateur. Celte d e r n i è r e disposition, prévue dans le b r e v e t initial, aurait pu être supprimée, tant pour une machine de si petite puissance, le r e f r o i d i s s e m e n t est apparu facile à assurer.

E l l e conduit à d o n n e r une m a r g e de surpuissance c o n s i d é r a b l e m e n t plus g r a n d e qu'il n'est habituel.

La réduction d ' e n c o m b r e m e n t par r a p p o r t aux alternateurs classiques esl frappante : le dia- mètre e x t é r i e u r est réduit de plus de la m o i t i é . L ' a l l o n g e m e n t de l ' e m p i l a g e m a g n é t i q u e est nettement plus grand. Mais c o m m e les têtes de bobines statoriques subissent la m ê m e réduc- tion que le pas p o l a i r e , la place q u ' e l l e s e x i g e n t est beaucoup plus petite. L ' e n c o m b r e m e n t axial

reste finalement à peu près le m ê m e et le v o l u m e apparent se trouve d i v i s é par plus de q u a t r e . Effectuant la c o m p a r a i s o n d'une façon diffé- rente, on t r o u v e qu'une m a c h i n e classique de d i m e n s i o n s extérieures c o m p a r a b l e s a, p o u r la m ê m e vitesse de rotation, une puissance de 100 ch si elle esl du type f e r m é , 150 eh si elle est du type o u v e r t . O n se trouve loin des 1.100 ch des alternateurs de Castet.

L e r e n d e m e n t p o u r t a n t n'est p r e s q u e pas affecté par un d i m e n s i o n n e m e n t aussi serré. L e bénéfice considérable réalisé sur les têtes de bobines et sur les pertes dans le fer c o m p e n s e la valeur a n o r m a l e m e n t élevée des pertes par effet Joule dans les encoches. On peut d i r e que le r e n d e m e n t serait égal à celui des meilleurs alternateurs de c o n c e p t i o n classique si les p e r l e s par frottement dans l'huile ne v e n a i e n t pas dépasser, d ' e n v i r o n un p o u r cent de la puissance du g r o u p e , la perte h a b i t u e l l e m e n t consentie dans le ventilateur.

Il est difficile d'effectuer une c o m p a r a i s o n de poids entre les alternateurs d e Castet e l les alternateurs classiques de m ê m e s caractéris- tiques. Si, c o m m e cela paraît juste, on consi- dère que l'axe, l ' e n v e l o p p e et les paliers font partie de la turbine, le poids ressort à un cin- q u i è m e ou un s i x i è m e de sa valeur habituelle.

Sinon, la c o m p a r a i s o n esl é v i d e m m e n t un peu m o i n s étonnante.

Une autre particularité frappante de ce type de machines, esl l'existence d'une p r o p o r t i o n i n h a b i t u e l l e m e n t g r a n d e de parties nobles : den- tures d'induit, isolants, c u i v r e . En effet, le pas polaire devenant beaucoup plus petit, les hauteurs de culasses r o t o r i q u e s et statoriques nécessaires au passage du flux m a g n é t i q u e d i m i - nuent é g a l e m e n t beaucoup. L a m a c h i n e tout entière se présente alors c o m m e un tambour p a r t i c u l i è r e m e n t m i n c e où les e n r o u l e m e n t s tiennent une place p r é p o n d é r a n t e . L a d i m i n u - tion d ' e n c o m b r e m e n t et de poids est donc c o n - trebalancée par une p r é d o m i n a n c e r e l a t i v e de matériaux nobles el par une difficulté de c o n s - truction plus g r a n d e . Bien que cela paraisse assez v r a i s e m b l a b l e , il n'est pas d é m o n t r é que l'ensemble apporte une é c o n o m i e i m p o r t a n t e . T e l n'était pas, d'ailleurs, le but r e c h e r c h é . L e s alternateurs de Castet ne constituent pas un essai de rénovation de la construction électri- que. Ils représentent seulement le résultat d'une évolution c o m m a n d é e par des e x i g e n c e s nou- velles. C'est le g r o u p e m o n o b l o c tout entier qui, lui, m a r q u e un essai de rénovation de la construction é l e c t r o m é c a n i q u e , en vue d'aboutir à des centrales de basse chute c o n s i d é r a b l e m e n t plus é c o n o m i q u e s dans leur ensemble.

Il est encore beaucoup trop tôt pour p o u v o i r juger île la plus ou moins g r a n d e réussite que représentent les groupes de Castet. Conçus pour

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être construits en série, ils c o m p o r t e n t les deux tendances opposées qui sont habituelles lorsque l'on suit cette v o i e : tendance vers l ' é c o n o m i e de matières d'une part, tendance vers la concentration d'autre part. Il peut en résulter un certain handicap, tant que des g r o u p e s ana- logues ne seront pas effectivement construits en séries d'au m o i n s q u e l q u e s dizaines d'uni lé.

Ensuite seulement il sera sans doute possible de v o i r p l e i n e m e n t apparaître les avantages de la solution n o u v e l l e .

On peut d i r e , dès m a i n t e n a n t , q u e le g r o u p e h y d r o é l e c t r i q u e m o n o b l o c a p l e i n e m e n t tenu ses promesses : il a p e r m i s de condenser l'usine et le b a r r a g e en un ensemble qui m a r q u e une con- sidérable é c o n o m i e de m o y e n s et ceci avec des g r o u p e s dont l e t e m p s de m o n t a g e se chiffre en heures et n o n plus en semaines ou en m o i s .

L e s g r o u p e s de Castet représentent la p r e -

mière réalisation à g r a n d e échelle de g r o u p e s m o n o b l o c s e n v i s a g é s . E l l e n'est plus la seule.

E l e c t r i c i t é de F r a n c e a pu chercher à r é s o u d r e de cette m a n i è r e Je p r o b l è m e de la standardisa- tion dans un d o m a i n e très p a r t i c u l i e r , celui de l ' é q u i p e m e n t des b a r r a g e s de r é g u l a r i s a t i o n des r i v i è r e s de p l a i n e s . L e s p r i n c i p e s m i s en œ u v r e à Caslet se sont a d m i r a b l e m e n t prêtés à ce t y p e d'installation et la centrale d'essai de la M a i - g n a n n e r i e m o n t r e la réussite d'une t e n t a t i v e effectuée dans ce sens. L ' a v e n i r dira si elle doit se généraliser.

D a n s le d o m a i n e des grandes puissances, de longues études ont été m e n é e s à bien et auto- risent les m e i l l e u r s espoirs de v o i r un j o u r ce type de g r o u p e s'adapter à des é q u i p e m e n t s aussi puissants que ceux de nos g r a n d s fleuves ou de la baie du M o n t - S a i n t - M i c h e l .