Structure du réseau national

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Chaque fois que l'on allume une lampe électrique ou que l'on démarre un moteur, il faut
simultanément produire et transporter l'énergie.
L'une des raisons principales du succès de l'électricité tient à ce qu'elle est très facilement
transportable.
Structure du réseau national
L’énergie électrique est produite dans des centrales électriques le transport de l’énergie de son lieu de
production vers les postes d’interconnections s’effectue par le réseau d’énergie électrique en très haute
tension (HTB) avec des lignes triphasé 220 000V ou 400 000V.
L’énergie et ensuite transférée vers des postes de distribution pour être répartie vers tout le territoire vers les
utilisateurs de l’électricité.
On distingue
Le grand transport véhicule l'énergie entre les lieux de production et
les grandes régions de consommation.
Le réseau de grand transport qui achemine l'électricité sous 400 kV à un
niveau national, voire européen. Ce réseau de plus de 13 000 km est
comparable au réseau autoroutier. Il permet de compenser
les
déséquilibres nationaux et internationaux grâce à ses nombreuses
interconnexions.
L’interconnexion : c'est le raccordement des centrales entre elles. Si une
centrale vient à être en défaut, les autres continuent à fournir l'énergie. En
l'absence d'interconnexion la défaillance d'une centrale, entrainerait la
disparition d'énergie électrique pour tous ses « clients ».
Le réseau de répartition qui achemine l'électricité à un niveau régional ou départemental. Ce réseau de plus de
64000 km est comparable au réseau de routes nationales (225 kV) ou au réseau de routes départementales (150
kV, 90 kV et 63 kV).
Enfin le réseau de distribution qui permet la livraison de l'électricité aux consommateurs. Celle-ci se fait généralement en 20 kV (ou en 15 kV) pour les gros clients (villes, grandes surfaces, hopitaux, lycées, etc.) et en 400 V ou en
230 V pour les particuliers, les petits commerçants, les exploitants agricoles et les artisans.
La gestion des réseaux de grand transport et de répartition est depuis septembre 2000 sous l'entière
responsabilité de RTE (Réseaux de Transport d'Electricité), filiale d'EDF qui conserve, quant à elle, la
responsabilité des sites de production et du réseau de distribution.
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Domaines de tensions
Les différentes tensions que l’on rencontre sur le réseau sont classées selon leur tension efficace.
Les plages de tension ainsi définies sont appelées domaines de tensions.
Selon le domaine de tension, des normes spécifiques s’appliquent aux installations, aux ouvrages et interve nant.
Domaine de tension
Courant alternatif
Courant continu lisse
TBT
U ≤ 50 V
U ≤ 120 V
BT*
50 < U ≤ 1000 V
120 < U ≤ 1500 V
HTA
1000 < U ≤ 50 KV
1500 < U ≤ 75 KV
HTB
U > 50 KV
U > 75 KV
* La norme NF C 18-510 ne distingue plus les sous-domaines BTA et BTB
Applications
Déterminez le domaine de tension du réseau de distribution publique d'énergie français
230/400V alternatif (Vac).
La tension la plus élevée est de 400 V, le domaine de tension est donc : BT.
Déterminez la classe de tension d'un réseau de distribution électrique 400/690Vac.
La tension la plus élevée est de 690 V, le domaine de tension est donc : BT.
Même question pour un réseau de distribution 400 kVac.
La tension la plus élevée est de 400 kV, le domaine de tension est donc : HTB.
Déterminez la classe de tension d'un réseau de distribution d'énergie électrique 11,5/20 kVac.
La tension la plus élevée est de 20 kV, le domaine de tension est donc : HTA.
Transport
HT
Pourquoi des lignes HT et pourquoi du triphasé ? (Voir exercice)
L’utilisation de la HT pour transporter ou distribuer le courant électrique est
imposée par des raisons économique.
Il n’est pas concevable de transporter sur des grandes distances en basse
tension (chute de tension en ligne prohibitive ou section des conducteurs
gigantesques)
En effet à puissance identique les pertes joule dans la ligne (Pjl) sont
inversement proportionnelles au carré de la tension.
U tension et k constante de la ligne
C’est le compromis entre la limitation des pertes en lignes et le cout des lignes (contraintes d’isolement, taille des
pylônes, postes de transformation …) qui impose les tensions à utiliser.
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L’économie dicte aussi l’utilisation du triphasé
Pour une section donnée, une ligne monophasée transporte
une puissance Pmono en utilisant 2 conducteurs, tandis qu’une
ligne triphasée transporte une puissance P tri en utilisant 3
conducteurs
A section identique, une ligne triphasée transporte 3 fois plus
de puissance qu’une ligne monophasée en utilisant seulement
1.5 fois plus de matériaux.
Donc pour transporter la même puissance une ligne triphasée
utilise 2 fois moins de conducteur (en volume, c’est-à-dire en
section) qu’une ligne monophasée.
Puissance monophasé
P  VIcosφ
Puissance en triphasé
P 3 UIcos
Ptri
U . I . 3. cos 

Pmono
V . I . cos
Donc
UV 3
Ptri
3
Pmono
Rappel :
Pour élever (tension en sortie de centrale de production 20kV) et ensuite pour abaisser progressivement la
tension en vue de la distribution on utilise principalement des transformateurs.
Les transformateurs sont les liens indispensables entre les différentes parties du réseau national de transport,
de distribution de l'énergie électrique, car ils permettent d’élever ou d’abaisser la tension remarque : les
transformateurs sont des machines statiques qui fonctionnent qu’en alternatif.
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Les lignes HT
Les lignes HT sont de deux types :
Les lignes aériennes :
Elles sont constituées d'un assemblage de trois conducteurs supportés par des pylônes.
Les lignes souterraines :
Elles sont constituées de câbles protégés par un fourreau enfoui dans le sol. Il est techniquement très
complexe et très coûteux d'enfouir les lignes 400 000 volts. L'enfouissement entraîne une déperdition de
l'énergie transportée.
Pour y remédier, il faudrait construire tous les 15 à 20 kilomètres des postes compensant cette perte d'énergie, qui
couvriraient chacun une superficie de plusieurs hectares.
Sur les lignes 225 000 volts, 90 000 et 63 000 volts, l'enfouissement est techniquement maîtrisé et mis en œuvre :
-pour les lignes 225 000 volts, on réalise des tronçons dont la longueur va jusqu'à 15 km,
-pour les lignes 90 000 et 63 000 volts, les tronçons les plus longs mesurent jusqu'à 30 km.
Comparatif entre réseau aérien et souterrain
Le choix du type de ligne aérienne était initialement dicté par des
principes économiques et de sécurité.
Mais actuellement, on a tendance à faire cohabiter la sécurité du
réseau et la préservation de l'environnement.
Selon RTE, cet objectif sera réalisé en enfouissant une partie :
 des nouvelles lignes,
 des ouvrages aériens renouvelés.
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Distribution
Le réseau HTA
Aux extrémités du réseau de répartition en HTB se trouvent les postes sources et les transformateurs
HTB/HTA à partir desquels commencent les réseaux de distribution.
Ceux-ci peuvent être structurés de trois façons possibles :
1. Le réseau Simple dérivation
2. Le réseau Boucle Ouverte ou coupure d’artère
3. Le réseau Double dérivation
Le réseau Simple dérivation
Egalement appelé réseau radial ou réseau en antenne, Il est
simple et donc économique. Son principal inconvénient est
que tout défaut entraîne la coupure des postes en aval de
l'endroit où il se produit.
Le réseau simple dérivation se rencontre essentiellement en
milieu rural et périurbain. Il est généralement aérien ce qui lui
permet de rayonner facilement pour couvrir ainsi des zones
étendues.
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Le réseau Boucle Ouverte ou réseau en Coupure d’artère
Tous les postes HTA/BT sont raccordés en dérivation sur une
boucle ouverte en un point appelé point de coupure situé
généralement au milieu de la boucle.
En cas de défaut, on déplace ce point de coupure au niveau
du poste où se produit le défaut et il est ainsi possible
d'alimenter tous les autres postes.
Ce type de réseau également est essentiellement péri-urbain et
urbain car il est surtout réalisé en souterrain.
Le réseau Double dérivation
Chaque poste HTA/BT est relié à deux lignes d'alimentation
distinctes.
En cas de problème sur l'une, on passe immédiatement sur
l'autre.
Ce type de réseau est plus coûteux puisqu'il nécessite deux
lignes d'alimentation mais il présente en contrepartie une grande
continuité de service.
On le trouve essentiellement en milieu urbain et en souterrain.
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