Postes à haute et très haute tensions

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D 4 576
6 - 1994
Postes à haute et très haute tensions
Installations de conduite et de contrôle
par
Patrick ASSAILLY
Ingénieur de l’École Supérieure d’Électricité
Chef de la Division Étude Éléments Normalisés Postes au Centre d’Équipement du Réseau
de Transport d’Électricité de France
’article Postes à haute et très haute tensions fait l’objet de plusieurs
articles :
—
Rôle et structure [D 4 570] ;
—
Dispositions constructives [D 4 572] ;
—
Construction et équipements [D 4 574] ;
—
Postes sous enveloppe métallique (PSEM) [D 4 590] ;
—
Installations de conduite et de contrôle [D 4 576].
Dans cet article, pour plus de précisions, nous conserverons les notations THT
(400, 225 et 150 kV), HT (90, 63 et 42 kV), MT (20 et 15 kV) et BT (380 et 220 V),
bien que les dénominations actuelles (UTE C 18-510) soient HTB (pour les ten-
sions supérieures à 50 kV), HTA (pour les tensions comprises entre 1 et 50 kV),
BTB (pour les tensions comprises entre 500 et 1 000 V) et BTA (pour les tensions
comprises entre 50 et 500 V).
1. Principes généraux .................................................................................. D 4 576 - 2
1.1 Notion de tranche électrique ...................................................................... — 2
1.2 Séparation des tranches électriques.......................................................... — 3
1.3 Notion de services auxiliaires..................................................................... — 3
2. Répartition des éléments de la tranche BT ...................................... — 3
2.1 Présentation des équipements................................................................... — 3
2.2 Installation de la tranche BT dans le poste................................................ — 3
2.2.1 Bâtiments de relayage extérieurs...................................................... — 4
2.2.2 Bâtiment de relayage centralisé........................................................ — 4
2.2.3 Utilisation des diverses dispositions en France............................... — 5
3. Mise en œuvre des éléments de la tranche BT ................................ — 5
3.1 Historique et caractéristiques des différentes fileries .............................. — 6
3.1.1 Filerie pour matériel électromécanique............................................ — 6
3.1.2 Filerie pour matériel statique............................................................. — 6
3.1.3 Filerie numérique................................................................................ — 7
3.2 Technologies actuelles de réalisation et d’installation des équipements — 7
3.2.1 Partie contrôle..................................................................................... — 7
3.2.2 Partie conduite.................................................................................... — 8
4. Services auxiliaires .................................................................................. — 10
4.1 Rôle............................................................................................................... — 10
4.2 Degré de sécurité à obtenir......................................................................... — 10
4.3 Unités d’auxiliaires UA................................................................................ — 10
4.3.1 Généralités .......................................................................................... — 10
4.3.2 Distribution des services auxiliaires ................................................. — 11
4.3.3 Dimensionnement .............................................................................. — 11
4.4 Organisation des alimentations des UA.................................................... — 11
4.4.1 Alimentations normales à courant alternatif.................................... — 11
4.4.2 Alimentation de secours à courant alternatif................................... — 12
4.4.3 Alimentations à courant continu....................................................... — 12
5. Perspectives d’avenir .............................................................................. — 12
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Dans les postes, ce sont les installations de conduite et de contrôle qui ont
le plus changé au cours des années 80 et qui sont encore appelées à évoluer
dans un proche avenir.
Le présent article décrit principalement les installations actuelles ; toutefois un
historique des technologies est présenté au cours de l’exposé
(§ 3.1)
1. Principes généraux
Les installations de conduite et de contrôle d’un poste ont pour
but d’assurer la conduite, la protection et la reprise de service des
différents constituants du poste, à savoir les lignes de transport et
de distribution y aboutissant et ses éléments internes comme les
jeux de barres ou les transformateurs.
Pour ce faire, un poste est structuré en différentes fractions
constituées d’un ensemble de matériels et de circuits à haute et basse
tensions, lié géographiquement et fonctionnellement à une partie
déterminée du poste.
1.1 Notion de tranche électrique
Chacune de ces fractions appelée tranche électrique (figure 1 ) est
organisée de telle manière qu’elle puisse être totalement isolée du
reste de l’installation. Les limites d’une tranche sont donc définies
par le fait que cet isolement ne doit pas compromettre le fonctionne-
ment et le contrôle des installations qui restent en service.
Une tranche électrique comprend (figure 2 ) :
— une tranche haute tension , appelée également cellule ,
constituée par l’ensemble du matériel THT, HT et MT (disjoncteurs,
sectionneurs, transformateurs et réducteurs de mesure), par les
liaisons THT, HT ou MT (jeux de barres ou câbles de puissance), mais
aussi par les équipements du réseau (matériel et liaisons BT) qui
permettent la commande et le fonctionnement du matériel THT, HT
ou MT ;
— une tranche basse tension , constituée par le matériel et les
circuits BT pour la conduite et le contrôle de la fraction du poste
considéré.
Du point de vue de l’installation du matériel, une tranche basse
tension se décompose en deux parties.
■ La partie contrôle est constituée par des équipements assurant la
surveillance, la protection et la reprise automatique de service du
réseau.
Figure 1 – Différents types de tranches électriques

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■ La partie conduite est constituée par des équipements situés dans
le bâtiment de commande du poste, qui permettent la conduite de la
tranche électrique. Ce sont :
— un éventuel panier d’interface dont le rôle est de découpler les
ordres et les informations échangées entre les équipements situés
dans les bâtiments de relayage extérieurs et ceux placés dans le bâti-
ment de commande, comme l’équipement de téléconduite, le
tableau synoptique ou le consignateur d’états assurant l’acquisition
et l’impression chronologique des signalisations des équipements
de contrôle du poste ;
— un tableau synoptique, ou synoptique , qui permet la conduite
locale de la tranche électrique et comprend la commande et la signa-
lisation des positions des appareils de la tranche haute tension, la
commande et la signalisation des positions des automatismes et de
certaines protections et les signalisations essentielles permettant
l’exploitation de la tranche électrique.
Chaque tranche a donc un fonctionnement indépendant et est
reliée dans le bâtiment de commande aux équipements de télécon-
duite et aux automatismes centralisés du poste (figure 2 ).
■ Les équipements de téléconduite permettent l’échange d’informa-
tions entre un poste siège de pupitre de commandes groupées PCG
(poste télécommandant d’autres postes) et un poste asservi PA, télé-
commandé depuis le PCG.
■ Les automatismes centralisés coordonnent les automatismes des
différentes tranches.
1.2 Séparation des tranches électriques
Les définitions énoncées (§ 1.1) impliquent que chaque tranche
électrique puisse être isolée de toutes les sources d’alimentation,
haute tension et basse tension, directes ou indirectes, qui lui sont
raccordées.
Ces opérations de séparation des tranches sont notamment néces-
saires lorsqu’une tranche est en phase de consignation. La
consignation est un ensemble d’opérations destinées à assurer la
protection des personnes et des ouvrages contre les conséquences
de tout maintien accidentel ou de tout retour intempestif de la tension
sur cet ouvrage.
La consignation d’une tranche haute tension s’effectue par ouver-
ture des sectionneurs encadrant la tranche et par mise à la terre des
appareils et des circuits sur lesquels on désire intervenir.
La consignation d’une tranche basse tension est assurée par la
fermeture de courts-circuiteurs de courant situés au secondaire des
réducteurs de courant, par l’ouverture de fusibles des circuits de
tension situés au secondaire des réducteurs de tension et par l’ouver-
ture d’un interrupteur de consignation de tranche (ICT) permettant
de s’affranchir de toute source d’alimentation interne à la tranche.
1.3 Notion de services auxiliaires
L’exploitation d’un poste et la gestion des différentes tranches qui
le constituent nécessitent la disposition de différentes formes
d’énergie. Les installations élaborant et distribuant cette énergie sont
appelées services auxiliaires (§ 4).
L’importance de ces services auxiliaires est vitale, puisque leur
perte peut entraîner la perte totale du poste.
La suite de l’exposé décrit la répartition et la mise en œuvre des
différents éléments constituant les tranches basse tension , ainsi que
le rôle et l’organisation des services auxiliaires .
2. Répartition des éléments
de la tranche BT
L’ensemble du matériel et des liaisons de la tranche HT se situe
dans la partie extérieure du poste.
En ce qui concerne la tranche BT, les dispositions pratiques
d’installation dans le poste sont marquées par des particularités
propres à chaque entreprise de transport d’électricité. Néanmoins,
certaines dispositions générales de présentation des équipements
sont respectées par tout le monde.
2.1 Présentation des équipements
■ Le matériel constituant la partie contrôle est installé selon deux
modes :
— une présentation sur des châssis métalliques pour recevoir les
matériels présentés en coffret ;
— une présentation en armoires dites de protection sur lesquelles
sont fixés les équipements de protections et d’automatismes pré-
sentés en tiroir ( racks 19 pouces).
La présentation en armoires est de plus en plus fréquente car elle
est adaptée aux équipements électroniques, dits de technologie
statique, qui sont utilisés de nos jours.
■ La partie conduite comprend le panier d’interface et le tableau
synoptique associé à la tranche.
Les paniers d’interfaces des différentes tranches sont installés
dans des armoires à accès avant et arrière. Le tableau synoptique
est fixé sur la porte de ces armoires. L’affectation des tranches dans
les armoires est telle que le tableau synoptique soit le reflet du
schéma électrique du poste. L’ensemble des parties conduite des
tranches du poste constitue l’interface centralisée.
Dans les postes sièges de pupitre de commandes groupées PCG,
le tableau synoptique centralisé regroupe le tableau synoptique du
poste siège et ceux des postes asservis PA.
2.2 Installation de la tranche BT
dans le poste
L’emplacement, dans un poste, des divers éléments constituant
les installations BT est fonction de la solution adoptée dans la
conception de l’ouvrage.
Pour les équipements de contrôle , il existe deux dispositions, la
première étant l’installation en bâtiments de relayage extérieurs ; la
seconde, l’installation dite en bâtiment de relayage centralisé,
c’est-à-dire dans une partie du bâtiment de commande.
Figure 2 – Structure d’une tranche électrique

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Les équipements de conduite (interface centralisée), de
surveillance (consignateur d’états CDE) et de téléconduite (TCD) sont
toujours situées dans le bâtiment de commande.
2.2.1 Bâtiments de relayage extérieurs
Les parties contrôles des tranches sont situées, à proximité de
l’appareillage à haute tension contrôlé, dans des bâtiments de
relayage (figure 3
). Chaque bâtiment de relayage contient plusieurs
tranches contrôles et des équipements communs à ces tranches qui
sont (figure 4
) :
— la batterie d’alimentation 48 V , située dans le local batterie
accessible en face arrière du bâtiment ;
— les matériels du châssis commun situé en fond du bâtiment
(enregistreur de perturbations, chargeur 48 V, coffret de distribution
du 48 V) ;
— le poste téléphonique, appelé TPG , situé à l’entrée immédiate
du bâtiment de relayage.
Les circuits BT, émanant des coffrets de raccordement des
appareils THT, HT et MT de chaque tranche HT, sont dirigés par
tranchées et par caniveaux vers le bâtiment de relayage où ils
aboutissent dans l’ armoire-répartiteur de filerie (§ 3). De cette
armoire part, dans un caniveau collecteur, un câble à quartes ser-
vant de liaison entre la partie contrôle et la partie conduite située
dans le bâtiment de commande.
Nota : un câble à quartes est un câble BT de technologie téléphonique de capacité
112 quartes (112 × 4 câbles).
2.2.2 Bâtiment de relayage centralisé
Les parties contrôles des tranches sont installées dans une salle
générale de relayage, placée à proximité de la salle de conduite
(figure 5 ).
Les circuits BT, émanant des coffrets de raccordement des
appareils THT, HT et MT de chaque tranche HT sont éventuelle-
ment regroupés (coffret de regroupement courant et tension ) puis
dirigés par caniveau collecteur vers la salle de relayage centralisé
où ils aboutissent dans l’ armoire-répartiteur de filerie (ou sur un
châssis- répartiteur pour les postes anciens, cas de la figure 6 ). Les
liaisons nécessaires entre la partie contrôle et la partie conduite
d’une tranche sont réalisées en câbles à quartes.
Figure 3 – Principe d’installation en bâtiment de relayage extérieur
Figure 4 – Bâtiment de relayage pour deux tranches
Figure 5 – Principe d’installation en bâtiment de commande
avec relayage centralisé

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Les batteries d’alimentation des équipements de la tranche BT et
de télécommunication sont dans les locaux sociaux et techniques ;
les équipements de télécommunication (armoire voies de trans-
missions, autocommutateur répartiteur Telecom) sont dans le local
conduite.
2.2.3 Utilisation des diverses dispositions
en France
Suivant les cas, on trouve les deux dispositions décrites dans les
paragraphes 2.2.1 et 2.2.2.
À titre d’exemple, en France, les échelons 400 kV et 225 kV des
postes aériens sont en général équipés de bâtiments de relayage
extérieurs contenant deux tranches BT. Cette disposition est adoptée
pour des raisons de sécurité afin de limiter les défauts de mode
commun (cas d’un incendie d’un bâtiment de relayage) et pour des
raisons techniques afin de rapprocher les équipements de contrôle
des réducteurs de mesure (limitation des chutes de tension et des
courants de charge pour la filerie).
En ce qui concerne les échelons 90 kV et 63 kV des postes aériens ,
il y a en France les deux dispositions :
— en bâtiment de relayage centralisé (pour les postes anciens)
lorsque l’échelon HT est proche du bâtiment de commande ;
— en bâtiments de relayage extérieurs pouvant contenir de 4
à 8 tranches pour les postes neufs ; cette disposition a été retenue
pour des raisons économiques (investissement de bâtiments en
fonction de l’évolution du poste, diminution du coût des câbles de
liaison) et pour des raisons techniques (compatibilité entre la charge
de filerie et la puissance de précision des transformateurs de cou-
rant).
Les postes blindés sont, en raison de la taille limitée du poste,
installés en relayage centralisé.
Nota : dans un poste à plusieurs échelons de tension, on peut donc trouver une dispo-
sition mixte avec des tranches en bâtiments de relayage extérieurs et des tranches en bâti-
ment de relayage centralisé.
3. Mise en œuvre
des éléments
de la tranche BT
L’installation des éléments des tranches BT consiste à assurer les
liaisons nécessaires entre divers appareils (protections, automa-
tismes, équipements de surveillance, commande des sectionneurs
et des disjoncteurs, etc.) qui peuvent être situés soit dans un même
ensemble (coffrets, tableaux, bâtiments), soit en deux lieux différents
(partie extérieure du poste et bâtiment de relayage, ou bâtiment de
relayage et bâtiment de commande). L’ensemble de ces liaisons,
appelé filerie , permet la réalisation des circuits de conduite et de
contrôle suivant un schéma préétabli.
Figure 6 – Bâtiment de commande avec relayage centralisé