CM1 La production, la distribution et la livraison de l'+®nergie +®lectrique [Mode de compatibilit+®]

BUT GEII
R1‐10 : Energie (Ener1)
La production, la
distribution et la livraison de
l'énergie électrique
H. Eichenlaub
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I. Introduction
L’alimentation en énergie électrique comporte plusieurs
étapes :
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II. La production de l'énergie électrique
Ce qui distingue les différents moyens de production de
l'énergie électrique est l'énergie primaire utilisée :
le charbon, le gaz, le pétrole , l'uranium, les chutes d'eau, …
La transition énergétique bouleverse les méthodes de
production existantes dans un but écologique. Les nouvelles
production basées sur les énergies renouvelables concernent
essentiellement le solaire, l'éolien et les bioénergies.
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Différentes remarques :
- Energie produite en 2014 et en 2020
(www.rte-france.com/eco2mix/la-production-
delectricite-par-filiere)
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Les centrales thermiques à flamme :
L'énergie calorifique obtenue en brûlant un combustible tel que
le charbon, le gaz ou le fuel permet de transformer l'eau en
vapeur. La détente de cette vapeur surchauffée et à haute
pression dans une turbine permet l'entraînement d'un alternateur
transformant l'énergie mécanique en énergie électrique.
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Les centrales nucléaires :
Dans une centrale nucléaire, seule la production de chaleur
change par rapport à une centrale thermique à flamme : au lieu de
brûler un combustible, on utilise de l'uranium 235 qui est le siège
d'une réaction nucléaire (fission de la matière) produisant alors
une grande quantité de chaleur.
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Les centrales hydrauliques :
L'eau accumulée dans les barrages ou dérivée par les prises
d'eau est envoyée sur les aubes d'un turbine qui entraîne un
alternateur transformant l'énergie mécanique en énergie
électrique.
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Les nouvelles énergies :
On trouve entre autres : l'énergie solaire, l'énergie éolienne, la
géothermie, … Ces moyens de production amélioration font
constamment l'objet d'amélioration (afin notamment d'augmenter
le rendement).
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III. Organisation générale du réseau national
de transport d'électricité
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www.cre.fr/Electricite/Reseaux-d-electricite/Presentation-des-reseaux-d-electricite
- Le réseau de transport 400kV (HTB) relie les centrales entre
elles, assure les flux d’énergie entre régions et les échanges
avec l’étranger. (www.rte-france.com/eco2mix/les-echanges-commerciaux-aux-frontieres)
- Le réseau de répartition 225kV (HTB) répartit les puissances au
niveau de la région, et dessert les clients gros consommateurs
(SNCF, mines, sidérurgie, …)
- Le réseau de livraison 90kV ou 63kV (HTB) complète la
répartition régionale et dessert les consommateurs de moyenne
puissance et les postes sources
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IV. Types et structures des
réseaux de distribution
Il existe deux types de réseaux de distribution :
• le réseau aérien : il s’agit de lignes longues se trouvant
surtout en zone rurale, assurant la distribution avec une
faible puissance à des utilisateurs très dispersés
• le réseau souterrain : il s’agit de câbles qui ne sont pas
influencés par les intempéries. La puissance installée est
beaucoup plus importante par unité de surface.
Afin d'assurer un maximum de continuité de service (pas de
coupures, …), les réseaux d'alimentation sont structurés en
fonction des points de livraison et du nombre d'abonnés à
desservir. Il existe :
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- Le réseau en simple dérivation
(ou en antenne)
Chaque poste est desservi par une
liaison unique.
Exemple : alimentation par le poste
source
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- Le réseau en double dérivation
Chaque poste est desservi par deux
câbles en parallèle mais dont un seul
est en service à la fois.
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- Le réseau en boucle
(ou coupure d'artère)
Le câble d’alimentation part du poste
d'alimentation et y revient après avoir
alimenté les différents postes. La boucle est
ouverte en un point de coupure,
Exemple : alimentation par 2 postes source
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V. Les postes de livraison
Un poste de livraison reçoit l’énergie du réseau de distribution
HTA (en simple dérivation, en double dérivation ou en boucle),
la transforme ou non en BT, assure la protection des
personnes et du matériel, assure le comptage de l’énergie et
délivre l'énergie électrique à l'utilisateur.
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Le poste de livraison ne doit en aucun cas perturber le réseau
amont de distribution
Lorsque le poste de livraison comporte un transformateur
HTA/BT, il est également appelé poste de transformation.
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Dans le milieu industriel, ce sont principalement des postes à
cellules préfabriquées métalliques.
Par exemple un poste à comptage HTA :
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