NamPower a mis en service la sous-station Sekelduin le 24 septembre 2025 – une station de commutation intérieure 132/66/33 kV située à l’est de Swakopmund, en Namibie, et la première sur le continent à déployer un bus de processus IEC 61850 comme structure principale de protection. La protection principale fonctionne sur des valeurs échantillonnées IEC 61850-9-2LE et GOOSE via des unités de fusion – les signaux de déclenchement sont numériques en bout-à-bout. L’investissement total du projet s’élève à N$394 millions (environ 22,6 millions de dollars US).
Raisonnement du réseau namibien
La Namibie importe environ 62 % de sa consommation d’électricité, une dépendance qui a intensifié la pression sur l’infrastructure de transport domestique. Sekelduin alimente la région côtière d’Erongo, où la croissance de la demande due à l’exploitation minière, à l’industrie et au tourisme se poursuit. La sous-station est alimentée par la sous-station Kuiseb existante, située à environ 35 kilomètres au sud-est, via deux lignes aériennes parallèles 132 kV, assurant une redondance N-1 sur le corridor. Il s’agit de la réponse directe de NamPower à une contrainte de transmission spécifique – et non d’un projet de prestige.
Architecture hybride : bus de processus pour la protection principale, sauvegarde câblée
Sekelduin utilise une architecture hybride – et c’est un choix de conception délibéré.
Le système de protection principale repose sur l’IEC 61850-9-2LE avec un bus de processus redondant et un bus de station mis en œuvre via des unités de fusion et des unités d’interface de processus. Les échantillons de courant et de tension sont numérisés à l’unité de fusion et transmis sous forme de Valeurs Échantillonnées (SV) sur un réseau local à fibre optique. Les commandes de déclenchement et de verrouillage circulent sous forme de messages GOOSE sur le même bus de processus. Il n’existe aucun câblage de commande en cuivre reliant les transformateurs d’instrument aux IED (Intelligent Electronic Devices) pour la protection principale.
Le système de protection de secours conserve des connexions câblées directes aux TCI (transformateurs de courant) et TVI (transformateurs de tension) conventionnels, avec des messages GOOSE du bus de station pour la communication entre IED. Le niveau de secours reste indépendant du bus de processus – il ne peut pas être affecté par une panne d’unité de fusion ou d’un défaut de commutateur.
graph TD
subgraph PRIMARY_EQUIPMENT["Équipement primaire (132/66/33 kV)"]
CT["CT/VT conventionnels"]
MU["Unités de fusion (IEC 61850-9-2LE)"]
end
subgraph MAIN_PROTECTION["Protection principale — Bus de processus"]
PB["Bus de processus redondant\n(Réseau LAN à fibre optique)"]
SV["Valeurs échantillonnées (SV)\nIEC 61850-9-2LE"]
GOOSE_M["Messages GOOSE\n(Déclenchement / Verrouillage)"]
IED_M["IEDs de protection\n(Principaux)"]
MU --> PB
PB --> SV
PB --> GOOSE_M
SV --> IED_M
GOOSE_M --> IED_M
end
subgraph BACKUP_PROTECTION["Protection secondaire — Bus de station + connexion filaire"]
SB["Bus de station\n(IEC 61850-8-1)"]
GOOSE_B["Messages GOOSE\n(Bus de station)"]
HW["CT/VT filaires\nEntrées analogiques"]
IED_B["IEDs de protection\n(Secondaires)"]
CT --> HW
HW --> IED_B
SB --> GOOSE_B
GOOSE_B --> IED_B
end
subgraph SCADA_LAYER["Niveau de station — SCADA / Passerelle"]
GW["Passerelle SCADA cyber-sécurisée"]
IED_M --> GW
IED_B --> GW
end
CT --> MU
Cette approche hybride réduit les risques de mise en œuvre tout en démontrant la capacité de bout en bout du bus de processus au niveau de la protection primaire. Une protection secondaire entièrement basée sur le bus de processus exigerait soit des unités de fusion redondantes à chaque poste, soit un réseau de bus de processus distinct — des solutions entraînant un risque de mise en service plus élevé pour un déploiement pionnier sur le continent.
Station intérieure avec matériel de commutation compact
Les circuits 132 kV et 66 kV utilisent un matériel de commutation compact à technologie mixte (MTS) — une configuration hybride AIS/GIS avec disjoncteurs et sépareurs isolés au gaz, disposés de manière compacte. Le niveau 33 kV utilise un matériel de commutation métallique fermé à motif fixe isolé au gaz. Tout l’équipement est installé en intérieur.
Le principal moteur de cette décision est environnemental : la bande côtière namibienne combine les aérosols salins marins avec la poussière désertique du Namib, deux mécanismes de dégradation qui agissent simultanément sur les équipements et isolateurs extérieurs. Une conception en intérieur élimine les deux.
Intégration SCADA et changement opérationnel
Sekelduin est intégré à un système SCADA cyber-sécurisé permettant le contrôle à distance des opérations de commutation et la surveillance en temps réel. Les opérateurs du centre de contrôle de NamPower peuvent initier des commutations sans être physiquement présents sur un site où les temps de réponse sur le terrain seraient autrement mesurés en heures.
Les flux de valeurs échantillonnées (SV) haute résolution, synchronisés par GPS, issus du bus de processus créent un environnement à forte densité de données qui soutient la maintenance conditionnelle. Phuluso Mnisi, directeur du projet ACTOM, a déclaré lors de la mise en service que le système permet de faire évoluer la maintenance de la réactionnelle à la préventive — une conséquence opérationnelle directe des données d’actifs continues et temporellement étiquetées. Une amélioration de la précision de localisation des défauts est un autre avantage : les trames SV synchronisées provenant de chaque unité de fusion permettent aux IEDs de protection de résoudre la position du défaut avec une précision non atteignable à partir des entrées analogiques conventionnelles.
Réduction du cuivre et sécurité physique
L’architecture du bus de processus au niveau de la protection principale remplace les câbles de commande en cuivre — souvent plusieurs kilomètres par sous-station dans une conception conventionnelle — par des liaisons en fibre optique allant des unités de fusion aux commutateurs du bus de processus. Dans le contexte africain, cela va au-delà du coût d’installation : le vol de câbles en cuivre est un problème opérationnel documenté pour les entreprises électriques à travers l’Afrique subsaharienne. Réduire la présence de cuivre dans les systèmes secondaires atténue un risque de sécurité physique qui est régulièrement pris en compte dans les coûts de cycle de vie par les opérateurs de réseaux africains.
Première déploiement de bus de processus sur le continent
Avant Sekelduin, le déploiement de la norme IEC 61850 en Afrique n’avait pas dépassé les implémentations du bus de station et des projets partiels d’automatisation. Le bus de processus — avec les Valeurs Échantillonnées (Sampled Values) remplaçant les secondaires analogiques des transformateurs de courant (CT) et de tension (VT) au niveau de la protection principale — n’avait pas été mis en œuvre de bout en bout nulle part sur le continent.
NamPower a explicitement présenté Sekelduin comme un modèle pour les autres entreprises électriques africaines. Le projet démontre que la capacité d’ingénierie, la chaîne d’approvisionnement et la compétence en mise en service nécessaires pour une sous-station entièrement numérique basée sur un bus de processus peuvent être réunies et exécutées en Afrique, adaptées aux conditions du réseau africain. Pour les entreprises électriques évaluant leur prochain investissement en sous-station, il existe désormais un point de référence opérationnel et mis en service. Ce point de référence n’existait pas avant le 24 septembre 2025.