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L’alimentation électrique sur une centrale nucléaire est essentielle puisque c’est elle qui assure la sûreté des réacteurs. Son fonctionnement est complexe puisqu’il inclut diverses sources (principale, auxiliaire, de secours) qui pourront intervenir en cas de problème technique.
Au sein d’une centrale nucléaire, il est indispensable de mettre en place un système d’alimentation électrique qui va permettre le bon fonctionnement des opérations ainsi que la sécurité du lieu, des appareils et des personnes.
Ce système est conçu en prenant en compte l’ensemble des situations potentielles au sein de la centrale nucléaire, à savoir : lorsque de l’électricité est produit ou bien lorsque le fonctionnement des installations est arrêté. Aussi, le système d’alimentation électrique au sein d’une centrale nucléaire va assurer le fonctionnement de tous les équipements de sûreté, qui sont sollicités en cas d’accident.
En France, une centrale nucléaire peut comporter une ou plusieurs tranches, c’est-à-dire, une unité de production électrique constituée d’une chaudière nucléaire et d’un groupe turbo-alternateur. Chaque tranche est équipée de deux systèmes de sécurité appelés auxiliaires de sûreté voie A et auxiliaire de sûreté voie B. Ces deux systèmes sont indépendants les uns des autres : en cas d’accident, un seul sera suffisant pour sécuriser le réacteur. En d’autres termes, si l’un de ces deux auxiliaires de sûreté venait à dysfonctionner, cela ne représente pas de problème de sécurité majeur pour le réacteur puisque le second pourra prendre le relais.
La figure 1 montre qu’au sein d’une centrale nucléaire française REP (Réacteur à Eau Pressurisée), l’alimentation électrique des auxiliaires de sûreté se fait via plusieurs canaux. Lorsque la centrale nucléaire fonctionne « normalement », ses auxiliaires sont alimentés par la ligne électrique dite « principale » qui correspond à la production d’énergie par la centrale elle-même. Si la centrale nucléaire est à l’arrêt, c’est le réseau électrique national qui va procéder à son alimentation.
S’il survient un problème technique quelconque qui stoppe l’alimentation électrique de manière prolongée sur la ligne principale, la production va automatiquement être stoppée. L’électricité nécessaire pour mettre le réacteur en sûreté va être distribuée par le réseau électrique national. Elle ne sera alors plus distribuée via la ligne principale mais via une seconde ligne électrique dite « auxiliaire ». La ligne électrique auxiliaire est donc une ligne de remplacement pour assurer l’alimentation électrique de la centrale nucléaire en cas de problème survenu au niveau de la ligne principale.
Sur le parc des réacteurs à eau pressurisée de génération II en France, une seconde solution de secours est prévue si les deux sources d’alimentation électrique (principale et auxiliaire) venaient à rencontrer un problème les empêchant toutes deux de fonctionner. Cette solution se présente sous la forme de deux générateurs fonctionnant sur un moteur Diesel (ils sont notés GE sur la figure 1). Chacun de ces générateurs de secours sont reliés à un auxiliaire de sûreté (voie A ou voie B) mais, comme précédemment expliqué, un seul est nécessaire pour assurer la mise en sûreté du réacteur.
Enfin, il existe sur le parc des réacteurs à eau pressurisée de génération II une dernière solution qui permettrait de mettre le réacteur en sûreté dans le cas où aucune des sources préalablement citées ne fonctionnerait. Cette source dite « ultime » prend la forme d’un turboalternateur. Celui-ci est alimenté par le biais de générateurs de vapeur : il va permettre de mettre le réacteur en sûreté en attendant que l’une des autres sources d’alimentation électrique fonctionne de nouveau (par exemple, durant le temps qu’il faudra pour trouver la panne et la réparer au niveau de la ligne principale, de la ligne auxiliaire ou des générateurs de secours).
Le parc des réacteurs à eau pressurisée de génération III en France comporte quatre générateurs de secours fonctionnant également sur un moteur Diesel. Ils sont capables d’assurer en quelques secondes l’un des auxiliaires de sûreté, si un problème survenait sur les lignes principale et auxiliaire. Ainsi, deux générateurs de secours sont attribués à chaque voie de sûreté (voie A et voie B) mais une fois de plus, l’intervention d’un seul générateur sur les quatre suffit à mettre le réacteur en sûreté le temps que la source principale ou bien la source auxiliaire fonctionne de nouveau.
Bien que le parc des réacteurs à eau pressurisée de génération III ait prévu quatre générateurs de secours, il prévoit également une source ultime dans le cas où ces quatre générateurs devaient arrêter de fonctionner. Cette source ultime prend la forme de deux autres groupes électrogènes à moteur Diesel. Le temps qu’ils se mettent en place, l’alimentation électrique sera assurée par deux batteries d’une autonomie de deux heures.
Enfin, si l’ensemble de ces sources ne fonctionne pas, le parc des réacteurs à eau pressurisée de génération III en France prévoit une alimentation électrique via deux batteries de secours ayant une autonomie de douze heures.
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Source : IRSN
