Cours_ELN_deP1 - E

Université Ibn Khaldoun de Tiaret Avril- 2012
Institut de formation supérieure IFST –Ksar Chellala
Module ETT et ELN de P Responsable Mr T. Benmiloud
Spécialité GIM 1er année Avril 2012
Cours : ETT et ELN de P
Contenu du Module :
Chapitre1 : Réseau électrique triphasé
I.1 Introduction
I.2 Réseau électrique triphasé
I.3 Circuit triphasé
I.4 Tension simple et tension composée
I.5 Système triphasé équilibré
I.6 Ligne triphasée équilibrée
I.7 Représentation de Fresnel
I.8 Couplage étoile et couplage triangle
I.9 Calcul des puissances
I.10 Mesure des puissances
I.11 Le Neutre
Chapitre2 : Circuit Electromagnétique
II.1 Introduction

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Institut de formation supérieure IFST –Ksar Chellala
Module ETT et ELN de P Responsable Mr T. Benmiloud
Chapitre 1 : Réseau triphasé
Figure 1 : réseau électrique
Dans ce module nous allons répondre principalement à 5 questions :
Q1) Pourquoi l’énergie électrique est transportée sous forme de réseau triphasé ?
Q2) Pourquoi on augmente la tension électrique lors du transport de l’énergie électrique ?
Q3) Pourquoi on ajoute souvent un 4ème fil (le neutre N) dans le réseau triphasé ?
Q4) Pourquoi on calcule les courants et les puissances (actives et réactives) dans les différentes
phases du réseau électriques ?
I.1 Introduction
L’énergie électrique est produite dans les centrales électriques sous forme de source d’énergie
triphasée (l’alternateur est triphasé). Elle est destinée principalement pour les dites industriels
(réseau triphasé implique grande puissance) qui contiennent des moteurs électriques, des chauffages
électriques.
Réseau monophasé provient du réseau triphasé (on prend une phase du réseau triphasé avec le
Neutre). Le réseau monophasé est destiné pour les petites entreprises et les bâtiments (villes).
Le but de ce module est la représentation des circuits triphasés afin de calculer les courants des
différentes phases du circuit, ce qui permettra de ;
1- le calcul de l’énergie active et l’énergie réactive (compensation de l’énergie réactive).
2- Le calcul des courants des différentes phases permet aussi de savoir l’état du réseau
triphasé : s’il s’agit d’un réseau triphasé équilibré ou bien d’un réseau triphasé déséquilibré...
Centrale
électrique
Transformat
MT/HT Transformat
MT/HT
Poste
Electrique(MT/BT)
5,5 KV
30
KV
5,5
KV
220
KV
Bâtiments
(BT)
Réseau triphasé
Réseau monophasé
L1
L3
N
L2
Φ
N
Production électrique Transport électrique Distribution électrique

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I.2 Réseau électrique triphasé : Il est composé de trois parties ;
1- Production électrique : la centrale électrique transforme la matière première (gaz, fuel, …) en
énergie cinétique qui fait tourner l’alternateur qui va transformer cette énergie en énergie
électrique triphasée (MT).
2- Transport électrique : achemine l’énergie électrique sous Haute tension HT (30 KV et plus)
vers les postes électriques de distribution via des câbles aériens ou souterrains.
3- La distribution électrique : subdivise l’énergie électrique depuis les postes de transformation
jusqu’au consommateur. Effectue le comptage pour assurer la facturation.
Figure# : Poste électrique
N : relié aux trois phases du circuit triphasé, utilisé pour la protection des appareils électriques et pour la consommation
monophasée.
M : la carcasse des appareils électriques reliée à a masse (prise de la terre) pour la protection du personnel technique.
R2) on augmente la tension pendant le transport car :
La tension est sensé rester constante, ce qui va changer c’est le courant à cause des pertes Joule
dans les fils électriques pendant le transport :
L1
L2
L3
N
M
Tr
–
MT/BT
Poste électrique
Souterrain MT
Vers le
consommateur BT
Centrale
électrique
Transformat
MT/HT Transformat
MT/HT
5
KV
30 KV 5 KV
Réseau triphasé (10 Km)
P1= U
1x
I1 = 30 MW
ΔPJ= Rconduct I
2
: pertes du transport
P1
= U
2x
I2

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P1= P2+ΔPJ avec : ΔPJ = Rconduct I2
Ainsi, pour diminuer ces pertes on va augmenter la tension avec un transformateur. Et puisque la
puissance produite reste la même des deux coté du transformateur. Donc l’augmentation de la
tension incluse une diminution du courant.
I.3 Circuit triphasé :
Il est composé de trois sources de tension sinusoïdales (e1= V aN, e2, e3) de même fréquence. Ces
trois sources de tension sont connectés selon la configuration étoile (Y). (#pas dalternat sous
configurat triangle !!).
Fig2 : Représentation d’un réseau triphasée
Avec ; e1(t) = Emax cos ( t) = Eeff 2 cos (t)
Emax : valeur maximale de la tension alternative de la première source de l’alternateur.
Les sources de tension sont reliées à une charge triphasée composée de trois impédances : Za, Zb, Zc.
Un 4ème fil relie les point N de la source au point N’ de la charge (ce n’est pas toujours le cas).
a
V aN
a
b
c
N
charge triphase
Za
Zb
Zc
Ia
Ib
Ic
V ab
v bc v
ca
N’
v c
V bN V
cN
Source triphase

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I.4 Tension simples et tension composée
 Les tensions simples notées Va, Vb, Vc sont les tensions entre chaque phase et le Neutre.
VaN = Va – VN.
VbN = Vb – VN.
VcN = Vc – VN.
 Les tensions composées notées Vab, Vbc, Vca sont les tensions entre deux phases.
Vab = Va – Vb.
Vbc = Vb – Vc.
Vca = Vc – Va.
I.5 Système triphasé équilibré
Le système triphasé est équilibré lorsqu’il est formé de trois tensions ayant la même fréquence, la
même valeur efficace et un déphasage de 2/3 entre deux tensions consécutives du système
triphasé. Soit ;
v aN (t) = Us 2 cos (t) ……………………….# à t=0 il y a une tension maximale Van
v bN (t) = Us 2 cos (t-2/3) ……dans schéma de Fresnel : puisque + dans sens AV donc ca sera -2/3
v cN (t) = Us 2 cos (t-4/3)
V aN = Us 90°
V bN = Us -30°
V cN = Us -150°
Avec Us : la tension simple du système triphasé.
Uc : tension composée
La relation entre ces deux tension est Uc= 3 Us (calculée à partir de la représentation de
Fresnel …qui es une représentation vectorielle)
Dans le cas d’un système triphasé équilibré : VaN = VbN = VcN = Us (valeur efficaces)
Vab = Vab = Vab =Uc
I.6 Lignes triphasés en régime équilibré
Une ligne triphasée est composée de trois fils identiques appelés phases en régime équilibré (syst tri
eq), ces trois fils son traversés par des courants d’intensité Ia, Ib, Ic de même amplitude, avec un
déphasage de 2/3 entre les courants de deux phases consécutives. Le déphasage entre le courant Ia
et la source ea est donné par une angle .
i a (t) = lL 2 cos (t-) =
i b (t) = lL 2 cos (t--2/3)
i c (t) = lL 2 cos (t--4/3)