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Transport et Distribution de l’électricité Septembre 2006 Transport et Distribution de l’électricité Première partie • Le réseau de transport et d’interconnexion • Structure du réseau national • Etendue du réseau • Réduction des pertes en lignes par l’utilisation de la HTB Deuxième partie • La topologie des réseaux • Raccordement au poste de livraison • Structure d’un poste de livraison • L’appareillage MT Septembre 2006 Le réseau de transport et d’interconnexion Le réseau de transport permet d’alimenter tous les utilisateurs en respectant l’adéquation entre la production et la consommation Lycée Fernand Renaudeau CHOLET Septembre 2006 Le réseau de transport et d’interconnexion Interconnexion nationale La rance Réseau HTB Réseau HTA/HTB Réseau BTA/BTB Réseau HTB Centrales de productions Réseau d ’interconnexion international Le réseau de transport et d’interconnexion Interconnexion nationale La rance Réseau HTB Réseau HTA/HTB Réseau BTA/BTB Réseau HTB Centrales de productions Réseau d ’interconnexion international Le réseau de transport et d’interconnexion Interconnexion nationale La rance Réseau HTB Centrales de productions HTB U > 50 kV Le réseau de transport et d’interconnexion Interconnexion nationale HTA 1 000 < U 50 kV La rance Réseau HTB HTB U > 50 kV Réseau HTA/HTB Réseau HTB Centrales de productions Réseau d ’interconnexion international Le réseau de transport et d’interconnexion Interconnexion nationale La rance Réseau HTB Réseau HTA/HTB Réseau BTA/BTB BTA 50 < U 500 V Réseau BTB 500 < UHTB 1 000V Centrales de productions Réseau d ’interconnexion international Le réseau de transport et d’interconnexion Réseau HTB Réseau HTA/HTB Réseau BTA/BTB Réseau HTB Le découpage en plusieurs réseaux est impératif pour conserver un bon bilan économique et limiter les pertes électriques Le réseau de transport et d’interconnexion Les avantages de l’interconnexion Avantages techniques: elle permet d’accroître 1 - la sécurité d’alimentation des utilisateurs 2 - la qualité de l’énergie 3 - la desserte des régions Avantages économiques : permet la rationalisation de l’outil de production (chaque problème est résolu au niveau régional ou national) Structure du réseau national HTA : 10 à 20 kV Production Centrales Clients HTB 600 entreprises HTB : 400 kV Poste d’interconnexion Interconnexion HTB : 225 kV HTB : 400 kV Répartition HTB : 225 kV, 63 kV ou 90 kV Poste de transformation HTB : 63 kV ou HTA : 20 kV Poste de livraison HTA : 20 kV vers BTA : 230/400V Lycée Fernand Renaudeau CHOLET Poste source Clients HTA Septembre 2006 Structure du réseau national Gestionnaire du réseau de transport d’électricité Lycée Fernand Renaudeau CHOLET Septembre 2006 Etendue du réseau Distances moyennes pour raccorder un utilisateur GS ~ Interconnexion nationale tension Interconnexion régionale Répartition Livraison HTB 400 kV HTB 225 kV HTA 20 kV Distances 200 m x 100 km x 1000 km HTB 63/90 kV 100 km HTA 20 kV 10 km BTA 2km Etendue du réseau Distances totales des lignes des trois catégories GS ~ Interconnexion nationale tension Interconnexion régionale Répartition Livraison HTB 400 kV HTB 225 kV HTB 63/90 kV HTA 20 kV Total en France 10 km 16 700 km 24 500 km HTA 20 kV 544 700 km BTA 647 600 km Réduction des pertes en lignes par l’utilisation de la HTB Pertes joules Centrale de production de puissance S (W) GS ~ U Résistances : rt Les pertes joules en lignes sont inversement proportionnelles au carré de la tension Pj = rt x S²/U² Une solution simple pour réduire les pertes est donc d’élever la tension d’où l’utilisation de la Haute Tension Réduction des pertes en lignes par l’utilisation de la HTB Pertes joules Centrale de production de puissance S (W) GS ~ U Résistances : rt Les pertes joules représentent actuellement 2,5% de la production d’électricité soit 13 TWh / an La DISTRIBUTION de l’énergie électrique Document EDF La topologie des réseaux Document EDF La topologie des réseaux D’après documents Schneider La topologie des réseaux Alimentation en ANTENNE Réseau Radial Vient de poste source 1 - Ligne HTB 2 - Poste Source HTB/HTA 3 - Ligne HTA 5 - Poste de Livraison HTA/BTA 6 - Ligne BTA Client Avantages : le réseau le plus simple et le plus facile à maintenir pas de réalimentation possible (moins de risque) Document EDF Inconvénients : Faible qualité de l ’énergie livrée, pas de réalimentation de secours La topologie des réseaux Alimentation COUPURE D ’ARTERE Réseau Radial bouclable 1 - Ligne HTB Vient de client A ou 2 - Poste Source poste source HTB/HTA 3 - Ligne HTA 4 - Ligne HTA ouverte 5 - Poste de Livraison HTA/BTA 6 - Ligne BTA 7 - Ligne BTA ouverte Va vers client C ou poste source Client B Avantages : Réseau ayant des bouclages en MT et en BT. Réalimentation possible en cas de défaut sur une ligne Document EDF Inconvénients : Plus complexe à étudier et à maintenir, plus dangereux lors des interventions La topologie des réseaux Alimentation COUPURE D’ARTERE Réseau Maillé ou réseau bouclé 1 - Ligne HTB 2 - Poste Source HTB/HTA 3 - Ligne HTA 4 - Ligne HTA ouverte 5 - Poste de Livraison HTA/BTA 8 - Maille BTA Avantages et inconvénients : ce type de réseau offre une grande sécurité d ’exploitation puisqu ’un incident sur une ligne se limite par la non alimentation du tronçon compris entre deux nœuds consécutifs Document EDF La topologie des réseaux Alimentation DOUBLE DERIVATION 1 - Lignes HTB 2 - Postes Sources HTB/HTA 4 - Ligne HTA ouverte double dérivation 5 - Postes de Livraison HTA/BTA 7 - Boucle possible en BTA Réseau A d’après document EDF Réseau B Client La topologie des réseaux Alimentation DOUBLE DERIVATION procédure de réalimentation D’après documents Schneider Structure d ’un poste de livraison Sectionneur Parasurtenseur kWh kVARh kWh kVARh +pertes contre les court-circuits contre les réalimentations Comptage amont pour S > 1250kVA Comptage aval pour S < ou = 1250kVA Protection A V Lycée Fernand Renaudeau CHOLET Protection Transformateur HTA / BTA Tension 20 kV => 400 V TGBT par rapport au réseau Protection Fusibles HPC Disjoncteur général Ics > Icctransfo Isolement Contrôle Répartition Septembre 2006 Raccordement au poste de livraison DISPOSITION D’UN POSTE HTA 1 Réseau 1 Alimentation HTA Bouclage des sources Coupure d’artère Fermeture Disjoncteur Général BTA Alimentation Utilisation 7 5 2 3 4 Réseau 2 6 Vers utilisation 1 – parafoudre 5 – transformateur 2.3 – cellules interrupteur – sectionneur 6 – cellule disjoncteur BT et comptage 4 – cellules protection transfo. 7 – batterie de condensateurs Lycée Fernand Renaudeau CHOLET Septembre 2006 L ’appareillage MT L’appareillage MT permet de réaliser les trois fonctions de base suivantes : le sectionnement qui consiste à isoler une partie d’un réseau pour y travailler en toute sécurité, la commande qui consiste à ouvrir ou fermer un circuit dans ses conditions normales d’exploitation, la protection qui consiste à isoler une partie d’un réseau en situation anormale. Lycée Fernand Renaudeau CHOLET Septembre 2006 L ’appareillage MT L’appareillage MT se présente essentiellement sous trois formes : d’appareils en séparé, d’enveloppes métalliques (ou cellules MT) de tableaux MT qui sont des associations de plusieurs cellules. D’après documents Schneider Lycée Fernand Renaudeau CHOLET Septembre 2006 Fin de la Présentation Cours d’électrotechnique Lycée Fernand Renaudeau Septembre 2006
