POLYCOPIE COURS RESEAUX1

Ministère de l'Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique
Université Tahri Mohamed de Bechar
Faculté de Technologie
Polycopies
Cours de Réseaux Electriques
Dr. Abdelkader Bekri
Année Universitaire 2014-2015

Dr. A. BEKRI
Introduction
Ce document s'adresse, dans le cadre du programme officiel, aux étudiants
de la formation LMD, licence et Master, qui désirent approfondir leurs
connaissances ou avoir un document de base en matière de réseaux électriques.
Ce polycopié constitue la version assidue d'un cours oral magistral traité au
département d'Electrotechnique, à l'université Tahri Mohamed de Bechar les
étudiants en graduation de licence et master en Electrotechnique. Le but est donc
de présenter rapidement le plus large éventail possible des connaissances qui
s’accentuent sur les explications physiques et exemples ainsi que les
démonstrations.
Dans ce polycopié sont développées les méthodes de calcul de base des
caractéristiques longitudinales et transversales des lignes de transmission
électrique que sont la résistance ohmique (affectée éventuellement par l'effet
pelliculaire), l'inductance, la capacité, la conductance latérale. Les lignes
homogènes sont caractérisées par les valeurs de ces paramètres par unité de
longueur que l'on appelle paramètres linéiques. Dans un autre volet sont aussi
développés les puissances dans les lignes et une introduction aux conceptions de
ces lignes électriques.

Dr. A. BEKRI
TABLE DES MATIERES
CHAPITRE 1 : GÉNÉRALITÉS SUR LE SYSTEME ELECTRO ENERGETIQUE
......................................................................................................Erreur ! Signet non défini.
1.1 Généralités.............................................................................................................. 3
1.2 Description des réseaux....................................................................................... 4
1.3 Structure du réseau électrique Algérien :........................................................ 7
1.3.1 le réseau de transport ...................................................................................7
1.3.2 le réseau de répartition .................................................................................8
1.3.3 réseau de distribution ...................................................................................8
CHAPITRE 2 : SYSTEME D’UNITES RELATIVES ............Erreur ! Signet non défini.
2.1 Introduction............................................................................................................ 10
2.2 Les schémas unifilaires...................................................................................... 10
2.3 Puissance, tension et courant de base .......................................................... 11
2.4 . Changement de base........................................................................................ 13
2.5 Exemples D’application :.................................................................................... 14
Chapitre 3 : COMPOSANTES SYMÉTRIQUES .................Erreur ! Signet non défini.
3.1. Introduction............................................................................................................ 19
3.2. Système polyphasé.............................................................................................. 19
3.2.1 Définition d’un système polyphasé .........................................................19
3.3. Systèmes direct, inverse et homopolaire ...................................................... 20
3.3.1 Système d’ordre 1 : m = 1...........................................................................20
3.3.2 Système d’ordre 2 : m = 2...........................................................................21
3.3.3 Système d’ordre 3 : m = 3...........................................................................21
3.4. Application au système triphasé...................................................................... 22
3.5. Exemple de Régime déséquilibré..................................................................... 23
Chapitre 4 : PARAMÈTRES DE LIGNE DE TRANSMISSION.....Erreur ! Signet non
défini.
4.1 Introduction............................................................................................................ 27
4.2 Conducteurs .......................................................................................................... 28
4.3 Résistance De Ligne............................................................................................ 30
4.4 Influence de l’effet de peau sur la Résistance.............................................. 32
4.5 Inductance de Ligne ............................................................................................ 32
4.6 Inductance d'un conducteur.............................................................................. 33
4.6.1 Inductance d'un conducteur dû au flux interne ...................................34
4.6.2 Inductance d'un conducteur dû au flux externe ..................................35
4.6.3 Inductance d'une ligne à deux fils monophasé....................................37
4.6.4 Flux d’un groupe de conducteurs parcourus par des courants : ...38
4.6.5 Inductance des lignes de conducteurs composées ............................... 39
4.7 Inductance des lignes triphasées .................................................................... 41
4.7.1 Espacement Symétrique.............................................................................41
4.7.2 Espacement asymétrique et transposition............................................42
4.8 Inductance des lignes triphasées à Deux ternes........................................ 43
4.9 Calcul d'inductance pour les conducteurs en faisceaux........................... 45
4.10 Distance moyenne géométrique....................................................................... 45
4.11 Différence de potentiels entre deux points dus à une charge ................. 47
4.12 Capacité de ligne de deux fils (capacité de ligne) ....................................... 47
4.13 Capacité des lignes triphasées......................................................................... 48
4.14 Capacité de conducteurs en faisceaux .......................................................... 50
4.15 Capacité de conducteurs en faisceaux .......................................................... 50
4.16 Correction des paramètres des longues lignes :......................................... 53
4.17 Conclusion ............................................................................................................. 54
CHAPITRE 5 : MODELE GENERAL DES LIGNES DE TRANSMISSION .............. 55

Dr. A. BEKRI
5.1 équations des lignes de transmission : ......................................................... 56
5.2 Ondes progressives et rétrogrades................................................................. 59
5.3 Ligne sans pertes ................................................................................................. 59
5.4 Ligne longue : l>300km....................................................................................... 60
5.5 Ligne courte par rapport à la longueur d’onde ............................................ 61
5.6 Diagrammes des Puissances:........................................................................... 62
5.7 Diagramme du cercle de puissance ................................................................ 64
CHAPITRE 6 : CALCUL DU COURANT DE COURT-CIRCUIT................................ 67
6.1 Introduction............................................................................................................ 68
6.2 Les principaux défauts de court-circuit ......................................................... 68
6.3 Calcul du court circuit......................................................................................... 69
6.4 Calcul du court circuit monophasé :............................................................... 72
6.4.1 Schéma équivalent pour la composante directe..................................72
6.4.2 Schéma équivalent pour la composante inverse : ..............................73
6.4.3 Schéma équivalent pour la composante homopolaire : ....................74
6.5 Court-circuit biphasé impédant :...................................................................... 76
6.6 Courant de choc.................................................................................................... 77
6.7 Destination du calcul de court-circuit et ordre d’exécution :................... 79
6.8 Ordre de calcul :.................................................................................................... 79
6.9 Schémas de calcul du Courant de court-circuit : ........................................ 80
CHAPITRE 7 : INTRODUCTION A L'ECOULEMENT DE PUISSANCE DANS LES
RESEAUX ELECTRIQUES. ............................................................................................. 87
7.1 Introduction....................................................................................................... - 88 -
7.2 Constitution d'un réseau ............................................................................... - 88 -
7.2.1 Les générateurs......................................................................................... - 88 -
7.2.2 Les charges ............................................................................................... - 88 -
7.3 Le réseau proprement dit .............................................................................. - 89 -
7.3.1 Bilans de puissances ................................................................................... - 89 -
7.3.2 Les nœuds dans un réseau ......................................................................... - 90 -
7.4 Formulation à l'aide de la matrice admittance......................................... - 91 -
7.5 Matrice admittance : ....................................................................................... - 92 -
7.6 Méthode numérique d'analyse non linéaire ............................................. - 93 -
7.7 Présentation de la méthode GAUSS-SEIDEL........................................... - 94 -
7.8 Le principe de la méthode Newton-Raphson........................................... - 96 -
CHAPITRE 8 : CONCEPTION DES LIGNES AERIENNES .................................. - 75 -
8.1 Introduction....................................................................................................... - 76 -
8.2 Les éléments des lignes électriques.......................................................... - 76 -
8.2.1 Critère de courant nominal ....................................................................... - 78 -
8.2.2 Critère du courant de court-circuit ..................................................... - 78 -
8.2.3 Critère de la chute de tension .............................................................. - 79 -
8.2.4 Critère économique..................................................................................... - 80 -
8.3 Conduite de l’étude mécanique................................................................... - 81 -
8.4 Recherche du tracé......................................................................................... - 81 -
8.4.1 Le choix du tracé :...................................................................................... - 81 -
8.4.2 Le tracé direct :........................................................................................... - 81 -
8.5 Contraintes de conception............................................................................ - 82 -
8.5.1 Contraintes mécaniques : ......................................................................... - 82 -
8.5.1.1 Géométrie et statique de la portée : ................................................... - 82 -
8.5.1.2 Portée unique :......................................................................................... - 82 -
8.6 La flèche............................................................................................................. - 84 -
8.8 Equation de changement d’état................................................................... - 86 -

Dr. A. BEKRI
CHAPITRE 1: GÉNÉRALITÉS SUR LE SYSTEME ELECTRO
ENERGETIQUE