MÉMENTO DE LA SÛRETÉ DU SYSTÈME ÉLECTRIQUE

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1 MÉMENTO DE LA SÛRETÉ DU SYSTÈME ÉLECTRIQUE ÉDITION 2004

2 Ce Mémento vous est personnel NOM : Ce mémento peut également être consulté et téléchargé sur le site web de RTE : (chemin d accès : Qui sommes-nous? Réseau Sûreté du Système). Si vous avez des remarques ou des suggestions à formuler, vous pouvez : soit nous en faire part sur le site web, soit nous les adresser par courrier à l adresse suivante : RTE / Département Exploitation du Système Électrique (DESE) Tour Initiale 1, terrasse Bellini - TSA Paris la Défense Cedex Vous contribuerez ainsi à améliorer cet ouvrage et à faire en sorte que le moment venu, sa réédition réponde encore mieux à vos attentes.

3 MÉMENTO DE LA SÛRETÉ DU SYSTÈME ÉLECTRIQUE

4 1 Avant-propos 2 La sûreté du Système : les bases 3 Les dispositions prises dans le domaine matériel pour garantir la sûreté du Système 4 Les dispositions prises dans les domaines organisationnel et humain pour garantir la sûreté du Système A1 Fonctionnement du Système : notions de base A2 Les politiques de RTE A3 Les associations internationales de Gestionnaires de Réseaux de Transport A4 Les grands incidents à travers le monde Sommaire détaillé pages 269 à 271 1

5 RTE - Dispatching national (CNES) Le réseau à 400 kv français est maillé et interconnecté avec le réseau européen. Il est surveillé en permanence depuis le dispatching du CNES. 2

6 1 Avant- propos 1.1 Objectifs du Mémento 1.2 Structure du Mémento 1.3 Utilisation du Mémento Ce document est la propriété de RTE. Toute communication, reproduction, publication, même partielles, sont interdites sauf autorisation écrite de RTE. 3

7 Cet ouvrage à vocation pédagogique a pour objet de situer le rôle de chacun dans la sûreté de fonctionnement du système électrique. Le mémento de la sûreté du système électrique n est pas un document de doctrine. Il n a aucun caractère prescriptif, réglementaire ou justificatif. 4

8 1 1.1 Avant-propos Objectifs du Mémento Le Mémento de la sûreté du système électrique est un recueil d'informations générales sur la sûreté de fonctionnement du système électrique. Il résume les grands principes qui régissent cette sûreté en montrant leur cohérence et les analogies existant avec la sûreté de fonctionnement d'autres processus et notamment la sûreté nucléaire. Il fait apparaître les relations entre les grands phénomènes pouvant entraîner des dégradations de la sûreté du Système et les exigences de sûreté mises en œuvre pour éviter ces dégradations et en limiter les effets. Il fait le lien entre les différents facteurs influençant la sûreté et les phénomènes mis en jeu. Ce Mémento n'a pas vocation à se substituer aux contrats et aux règles d'exploitation qui définissent les exigences à respecter pour assurer la sûreté du Système. Il se limite à exposer, de façon pédagogique, les grands principes à l'origine de ces règles. Il vise ainsi à mettre à la disposition des différents acteurs impliqués dans la sûreté du Système, quels que soient leur métier et leur fonction, un référentiel culturel commun concernant ces principes. Il aide ainsi chacun à situer son geste professionnel vis-à-vis de la sûreté du Système. Le Mémento se limite à une présentation simplifiée de la sûreté qui est une partie de l'exploitation du système électrique. Cette dernière recouvre d'autres thèmes non traités ici, tels que : l'économie, la qualité de la fourniture. Il ne traite pas non plus du partage des responsabilités vis-à-vis de la sûreté au sein des organisations, ni des structures de contrôle. 5

9 Avant-propos La sûreté du Système : les bases Les dispositions prises dans le domaine matériel Les dispositions prises dans les domaines organisationnel et humain Annexes o o o o o 6

10 1 1.2 Avant-propos Structure du Mémento La sûreté du Système repose sur la mise en œuvre de dispositions de natures diverses adaptées à la dynamique des grands phénomènes à l origine de la dégradation de la sûreté. Ces dispositions relèvent des domaines technique, organisationnel ou des individus eux-mêmes. C'est sur cette base qu'a été structuré le présent Mémento. Après le rappel des éléments qui définissent et constituent la sûreté, on précise quelles sont les dispositions prises pour la garantir. Cette présentation est complétée par quatre annexes qui traitent : des notions de base du fonctionnement du Système, des politiques RTE "Sûreté du Système" et "Qualité". de la coopération entre sociétés pour l exploitation du système électrique européen, des grands incidents à travers le monde. La page de droite est réservée au texte. Le bandeau de la page rappelle la couleur du chapitre. Dans la plupart des cas, la page de gauche est réservée aux exemples, aux illustrations, aux principaux messages énoncés dans la page en vis-à-vis, à des résumés qui peuvent être utilisés pour des actions de formation. La dernière page de chaque chapitre est un résumé de celui-ci. En fin d ouvrage : - un lexique explicite les sigles et abréviations utilisés ; - un index permet de retrouver les mots clefs dans le texte du Mémento. 7

11 Le Mémento de la sûreté du système électrique POUR QUI? POUR QUOI FAIRE? Maîtres d ouvrage Maîtres d œuvre Prestataires et fournisseurs Prendre en compte la sûreté dans la conception et la réalisation des ouvrages Personnel de conduite, d exploitation et de maintenance Développer une approche réfléchie des problèmes de sûreté Répondre aux questions quotidiennes en matière de sûreté Management et personnel d encadrement Définir la politique de sûreté Développer les pratiques de la culture de sûreté chez le personnel Formateurs Utiliser dans le cadre de la formation 8

12 1 1.3 Avant-propos Utilisation du Mémento Le Mémento est destiné à tous ceux qui ont un rôle vis-à-vis de la sûreté du Système : Maîtres d ouvrage, concepteurs, maîtres d œuvre, Personnel d exploitation du système électrique, Personnel chargé de la conduite, de l exploitation et de la maintenance du réseau de transport, Personnel chargé de la conduite, de l exploitation et de la maintenance des installations des utilisateurs du réseau (producteurs, distributeurs et consommateurs), Prestataires et fournisseurs,... L'objectif premier de l'ouvrage est d'offrir un exposé simple et abordable des principales approches et dispositions relatives à la sûreté du Système de façon à ce que chacun, pour ce qui le concerne, puisse approfondir sa maîtrise de la sûreté, connaître ses principes et fondements, en connaître les enjeux, s'y référer pour lui-même ou pour former son entourage, et soit mieux à même de les mettre en relation avec les gestes professionnels quotidiens qu il accomplit. Le Mémento doit aussi permettre à ceux qui ne partagent pas les mêmes gestes professionnels de communiquer entre eux sur le plan de la sûreté du Système. Le Mémento de la sûreté du Système, document de culture de sûreté, met à la disposition de tous les exploitants, quel que soit leur métier, la même information applicable au quotidien. 9

13 10 Le système électrique : de multiples composants en interaction permanente sous le contrôle d opérateurs humains et d automates

14 2 La sûreté du Système : les bases 2.1 Le système électrique Définition L exploitation du système électrique 2.2 La sûreté du Système Définition Les enjeux de la sûreté du Système Les obligations Interactions sûreté/économie et sûreté/qualité Les enjeux de l ouverture du marché européen de l électricité 2.3 Les modes de dégradation de la sûreté Les aléas Les marges de sécurité Les phénomènes à l origine d une dégradation de la sûreté 2.4 La défense en profondeur Définition Structuration des lignes de défense Actions de sauvegarde et plan de défense La défense en profondeur appliquée aux phénomènes redoutés 2.5 La reconstitution du réseau Enjeux pour le Système et les utilisateurs du réseau Préparation du réseau et diagnostic Reconstitution du réseau par ossatures régionales Scénarios de renvoi de tension Mise en place et maintien en conditions opérationnelles du plan de reconstitution du réseau 11

15 Jeu de barres 400 kv Le maillage du réseau est névralgique pour la sûreté du système électrique. 12

16 2 2.1 La sûreté du Système : les bases Le système électrique DÉFINITION Le système électrique français est un ensemble de plus de MW de puissance installée et qui délivre à la pointe plus de MW ; il comprend : un parc de production de plus de MW, composé de plusieurs centaines de groupes (hydrauliques, thermiques classiques ou nucléaires, ). Ces groupes sont eux-mêmes des ensembles complexes de gros matériels de puissance, mais aussi d organes de régulation et de protections ; une centaine de milliers de kilomètres de lignes aériennes ou de câbles souterrains et plusieurs milliers de postes HTB formant un réseau interconnecté fortement maillé, qui permet des transits de puissance importants. Là encore, outre les matériels de puissance (lignes, transformateurs, organes de coupure, ), il faut considérer un grand nombre de protections et d automates ; plusieurs milliers d installations de clients, directement raccordées sur les réseaux HTB, ou alimentées par des réseaux de tensions inférieures reliés à ces mêmes réseaux. Elles présentent différents types de besoins (courbes de charge, puissance de court-circuit,...). Elles peuvent être des sources de perturbations et présenter des comportements dynamiques très différents lors des variations importantes de tension et/ou de fréquence rencontrées au cours des incidents ; un centre de conduite national (CNES) et sept centres de conduite régionaux (URSE) exploitant, chacun dans sa zone d action et conformément à ses responsabilités, le système électrique ; outre les interventions des opérateurs, des régulations centralisées sont mises en œuvre pour régler la fréquence et les échanges avec les gestionnaires de réseaux de transport voisins, et la tension sur des zones plus ou moins vastes. Ces multiples composants en interaction permanente, sous le contrôle d opérateurs humains et d automates, constituent un ensemble complexe et fortement bouclé ; il doit être conçu et exploité de manière cohérente ; c est la dimension SYSTÈME. 13

17 L interconnexion du système électrique français avec les pays d Europe de l Ouest L interconnexion = un Système plus robuste, une capacité d échanges plus grande entre réseaux, une assistance mutuelle entre partenaires. 14

18 2 2.1 La sûreté du Système : les bases Le système électrique Le Système français fait partie du système interconnecté européen (cf. annexe A3). L interconnexion crée les conditions d une solidarité permanente entre les partenaires ; elle offre de nombreux avantages, dont une capacité d échanges plus importante entre réseaux favorisant la réalisation d un marché unique de l électricité en Europe, ainsi que les possibilités de secours mutuel lors d une défaillance d un équipement de transport ou de production. Deux caractéristiques essentielles de ce Système doivent être prises en compte vis-à-vis de la sûreté : d une part, le fait qu il soit fortement maillé a pour conséquence qu une perturbation importante, quelle que soit sa localisation, risque de se propager à l ensemble du Système ; d autre part, que les constantes de temps qui sont en jeu couvrent des échelles de temps très diverses. Ainsi, les perturbations de l onde électrique résultant des courts-circuits se propagent à des vitesses proches de la lumière, les automates ou protections travaillent dans des domaines allant de la dizaine de millisecondes à quelques secondes, et certaines régulations pilotent des processus ayant des constantes de temps de plusieurs minutes voire de plusieurs heures. L équilibre du Système repose donc sur une parfaite coordination de l ensemble des dispositifs de régulation et de protection. Il en résulte que tout mauvais comportement d un composant, même très localisé, peut briser cet équilibre, rejaillir très vite et très loin et affecter globalement le fonctionnement de l ensemble. 15

19 Les trois objectifs qui gouvernent l exploitation du système électrique Garantir la SÛRETÉ de fonctionnement Favoriser la performance ÉCONOMIQUE et l ouverture du marché électrique Satisfaire les ENGAGEMENTS contractuels 16

20 2 2.1 La sûreté du Système : les bases Le système électrique L EXPLOITATION DU SYSTÈME ÉLECTRIQUE Trois objectifs majeurs gouvernent l'exploitation du système électrique : garantir la sûreté de fonctionnement, favoriser la performance économique et l ouverture du marché électrique, satisfaire les engagements contractuels vis-à-vis des clients raccordés au réseau de transport. L exploitation du Système doit garantir : le maintien de la sûreté de fonctionnement (cf. 2.2), c'est-à-dire la maîtrise de l'évolution et des réactions du système électrique face aux différents aléas dont il est l'objet (courts-circuits, évolution imprévue de la consommation, indisponibilités fortuites d ouvrages de production ou de transport, ), en réduisant autant que possible le risque d'incidents pouvant conduire à une coupure de l'alimentation électrique généralisée à l'ensemble du pays ou à de vastes zones ; la meilleure utilisation du réseau, au service de la performance économique de l ensemble des acteurs du système électrique ; ceci demande d'utiliser et d exploiter au mieux les offres de services proposées par les acteurs opérant au sein du système électrique : - les offres des entités de production et d ajustement, dont les responsables s efforcent d assurer la meilleure disponibilité et d améliorer les performances, - les possibilités d échange d énergie avec les autres réseaux du système électrique européen, - les moyens d action sur l équilibre offre-demande, dans le cadre de contrats souscrits par la clientèle, de règles de conduite ou de dispositifs d urgence, - les services système ; les engagements contractuels pris auprès des clients, notamment en matière de qualité de fourniture. Le rôle de l exploitant du Système est de maîtriser simultanément les trois objectifs : sûreté, économie et qualité. 17

21 La SÛRETÉ de fonctionnement du SYSTÈME électrique c est l aptitude à : Assurer le fonctionnement normal du Système Limiter le nombre d incidents et éviter les grands incidents Limiter les conséquences des grands incidents 18

22 2 2.2 La sûreté du Système : les bases La sûreté du Système DÉFINITION La notion de sûreté de fonctionnement a été introduite d'abord dans l'armement au cours des années 40 et les méthodes d'étude de la sûreté se sont ensuite développées successivement au cours des années 60 et 70 dans l'aéronautique, le nucléaire et les transports terrestres. La maîtrise de la sûreté de fonctionnement du système électrique (ou sûreté du Système) est au cœur des responsabilités confiées par la loi à RTE. Elle se définit comme l aptitude à : assurer le fonctionnement normal du Système ; limiter le nombre d incidents et éviter les grands incidents ; limiter les conséquences des grands incidents lorsqu'ils se produisent. Une telle définition permet une approche active de l'amélioration de la sûreté. Elle pousse à définir les conséquences inacceptables des incidents, à identifier les événements initiateurs et à définir des parades permettant de limiter les risques. On reviendra sur ces notions au 2.4. La politique "Sûreté du système électrique" définie et appliquée par RTE est présentée dans l annexe A LES ENJEUX DE LA SÛRETÉ DU SYSTÈME Une dégradation de la sûreté du système électrique qui se traduirait par une augmentation de la fréquence des incidents et, le cas échéant, par la survenue d'un incident généralisé à une grande partie ou à la totalité du réseau français, serait un échec dans l'exercice de la mission de service public de l'électricité. Au-delà des conséquences humaines et économiques directes, il en résulterait : - la perte de confiance du public risquant d entraîner un affaiblissement de la nouvelle organisation du secteur électrique, ainsi qu un abandon de l électricité au profit des autres énergies concurrentielles ; - la perte de confiance des partenaires électriciens étrangers, susceptible de remettre en cause la gestion des interconnexions ; - la remise en cause des professions. 19

23 La sûreté du Système : un enjeu déterminant pour tous les acteurs du système électrique SNCF - TGV Ville de Rouen Les interruptions de fourniture ont des impacts croissants sur la vie de notre société. 20

24 2 2.2 La sûreté du Système : les bases La sûreté du Système L enjeu de sûreté est donc, depuis longtemps, un enjeu déterminant pour l exploitant du Système. Il se trouve encore renforcé aujourd hui par les difficultés rencontrées pour implanter de nouveaux ouvrages de transport du fait de l accroissement des contraintes d environnement. Ceci oblige l exploitant du Système à utiliser le réseau existant toujours plus aux limites. Il est essentiel, dans ces conditions, de pouvoir garantir le niveau de sûreté si l on ne veut pas augmenter la probabilité d apparition d un incident de grande ampleur LES OBLIGATIONS C'est une évidence que de rappeler la place de plus en plus importante de l'électricité dans la vie courante de notre société ; en corollaire, les interruptions de fourniture ont des impacts croissants avec la durée et l'étendue géographique des coupures. Le spectre des conséquences est large, depuis la gêne locale jusqu à la paralysie de l'activité sur de larges zones du pays. Il est de la responsabilité de l'exploitant du Système, en liaison avec l'ensemble des utilisateurs du réseau, de maîtriser le risque de coupure généralisée. La mission de service public confiée au gestionnaire du réseau de transport d électricité (GRT) s accompagne d obligations qui sont, pour ce qui concerne la sûreté, définies dans la loi n du 10 février 2000 relative à la modernisation et au développement du service public de l électricité, article 15 : "[ ] Le gestionnaire du réseau public de transport assure à tout instant l équilibre des flux d électricité sur le réseau, ainsi que la sécurité, la sûreté et l efficacité de ce réseau, en tenant compte des contraintes techniques pesant sur celui-ci. Il veille également au respect des règles relatives à l interconnexion des différents réseaux nationaux de transport d électricité. [ ]" 21

25 Rechercher en permanence la performance économique en garantissant la Sûreté de fonctionnement et la qualité de service RTE - Dispatching régional de Système Électrique Est 22

26 2 2.2 La sûreté du Système : les bases La sûreté du Système INTERACTIONS SÛRETÉ/ÉCONOMIE ET SÛRETÉ/QUALITÉ Si la sûreté constitue une priorité de l exploitant du Système, elle ne peut pas être assurée à n importe quel prix. En particulier : l'acceptabilité des réseaux électriques n'est concevable que si l énergie électrique est économiquement compétitive. Les investissements nécessaires pour la sûreté du Système doivent être cohérents avec le coût, la fréquence et la gravité des incidents qu ils permettent d éviter ; par ailleurs, par sa souplesse d'utilisation, l'électricité dispose d'un avantage concurrentiel déterminant, mais les usages modernes de l'électricité exigent aussi un produit de qualité, garanti en termes de temps de coupure, de forme de l'onde de tension et de courant. Là encore, les dispositions prises en exploitation pour garantir la sûreté doivent être compatibles avec les engagements contractuels pris sur la qualité de fourniture. 23

27 Échanges physiques d électricité en Europe en Les échanges physiques (qui suivent les lois de répartition des transits dans un réseau maillé) ne doivent pas être confondus avec les échanges commerciaux entre pays.

28 2 2.2 La sûreté du système : les bases La sûreté du système LES ENJEUX DE L OUVERTURE DU MARCHÉ EUROPÉEN DE L ÉLECTRICITÉ Avec l ouverture du marché de l'électricité, le paysage des échanges d énergie effectués grâce au réseau de transport européen a sensiblement évolué et s est accompagné : - d un accroissement sensible des niveaux d échanges entre pays et d une diversification des types d échanges, - de l émergence de très nombreux nouveaux acteurs. C est un véritable enjeu pour les GRT que de savoir utiliser au mieux les interconnexions au service de la performance économique tout en assurant la sûreté, dans le respect de l équité d accès au réseau, face à des situations très variées et dans un contexte où les transferts d'énergie souhaités par les acteurs sont confrontés à des capacités qui ne sont pas illimitées. Pour faire face à l insuffisance de capacités transfrontalières, les GRT ont mis en place, en coordination avec les Régulateurs de l Énergie des pays concernés, divers mécanismes d'allocation de ces capacités de transfert : premier arrivé premier servi, enchères, attribution au prorata des demandes des utilisateurs ou encore "mécanisme coordonné". Les échanges d'énergie entre partenaires interconnectés ne sont pas le seul moyen par lequel les gestionnaires de réseaux de transport peuvent contribuer à l'ouverture du marché tout en assurant la sûreté de fonctionnement : le mécanisme retenu par RTE pour couvrir les pertes de transport sur le réseau français, par la mise en œuvre d'appels d'offres ouverts aux acteurs étrangers, en constitue un exemple. 25

29 Quatre familles d aléas 26

30 2 2.3 La sûreté du Système : les bases Les modes de dégradation de la sûreté LES ALÉAS Le Système, de par sa nature, est en permanence soumis à différents aléas qui peuvent être regroupés en quatre familles. Les aléas de consommation Du fait du caractère non stockable de l énergie électrique, il faut assurer à tout instant l adaptation de l offre à la demande. Le Système est donc en quelque sorte piloté par la consommation. Reflet de l activité économique et sociale du pays, celle-ci présente un caractère globalement prévisible mais avec une marge aléatoire notable. Image agglomérée d un grand nombre de comportements individuels, elle se trouve influencée, même à court terme, par de multiples facteurs dont le principal est d origine météorologique : ainsi, en hiver ou en inter-saison, une baisse de température de 1 0 C se traduit par un surcroît de la consommation française pouvant atteindre MW, alors qu en été, lorsque la température dépasse 25 0 C, une hausse de 1 C de plus provoque une sur-consommation pouvant aller jusqu à 600 MW. D un autre côté, le développement d une formation nuageuse au-dessus de l agglomération parisienne entraîne une augmentation de plusieurs centaines de MW. Les aléas météorologiques Le système électrique, géographiquement étendu et en relation très forte avec l environnement (lignes aériennes, centrales hydrauliques, refroidissement des centrales thermiques,...) subit des événements d origine météorologique (foudre, tempête, givre, crue ou sécheresse, grand froid,...), souvent peu prévisibles et qui induisent des perturbations notables : courtscircuits, déclenchements de groupes de production,... Les pannes et les agressions extérieures Les composants du Système eux-mêmes, intégrant souvent des matériels de haute technologie travaillant dans des conditions industrielles sévères, ne sont pas à l abri de pannes (défaillances imprévisibles d équipements) ou d agressions extérieures (pelleteuses qui sectionnent les câbles, accidents d aéronefs ou de personnes,...). 27

31 Des fluctuations de consommation Des aléas météorologiques (foudre, tempête, givre, crue, grand froid, ) Des pannes et agressions extérieures Des erreurs humaines dans l exploitation et la maintenance Ces aléas imposent de se couvrir en constituant des marges 28

32 2 2.3 La sûreté du Système : les bases Les modes de dégradation de la sûreté Certaines se traduisent par des conséquences immédiates (déclenchements d ouvrages), d autres peuvent rester cachées (pannes latentes) et se révéler inopinément lors d une sollicitation ; le système électrique affronte alors cette sollicitation dans une situation plus vulnérable. Les dysfonctionnements liés au facteur humain Le niveau de performance des composants du Système dépend, pour une large part, du facteur humain qui intervient à tous les niveaux, depuis la conception et la mise en œuvre des équipements (qualité des réalisations, rigueur des essais de mise en service,...) jusqu à leur exploitation (qualité de la maintenance, rigueur des interventions,...). Là encore, les conséquences peuvent être immédiates (cas du "défaut tournevis",...) ou se manifester lors d une sollicitation ultérieure (cas de l erreur de câblage ou du mauvais réglage, par exemple) LES MARGES DE SÉCURITÉ Pour maintenir un fonctionnement satisfaisant du Système malgré les aléas qui pèsent sur lui, des marges de sécurité sont prises systématiquement, depuis le développement jusqu à l exploitation. Typiquement, on dimensionne le Système pour qu il puisse résister à un certain nombre d événements répertoriés dans les règles de planification et d exploitation. Le respect de ces règles de sécurité conduit la plupart du temps à des surcoûts. Elles conduisent en effet à se ménager des marges dont la constitution coûte de façon certaine, alors que leur utilisation effective reste du domaine des probabilités et que la valorisation précise des coupures évitées est des plus délicates. Ainsi, par exemple, lorsqu on impose le démarrage d un groupe de production pour pouvoir faire face au déclenchement éventuel d un ouvrage, on consent une dépense certaine. En contrepartie, le gain -éviter par exemple une coupure de clientèle- est, lui, aléatoire. 29

33 30 La Sûreté pas à n importe quel prix

34 2 2.3 La sûreté du Système : les bases Les modes de dégradation de la sûreté Malgré tout, il n est pas envisageable de se prémunir contre n importe quel type d aléa. Tout d abord parce qu on ne peut concevoir toutes les combinaisons de pannes ou d incidents susceptibles d intervenir sur un nombre aussi grand de composants ; ensuite, parce qu économiquement il ne peut être justifié de vouloir se prémunir (au sens de vouloir conserver un fonctionnement normal du Système) contre des aléas dont la probabilité d occurrence devient extrêmement faible (combinaison d aléas de faible probabilité chacun et indépendants). Pour des combinaisons d aléas particulièrement sévères mais très peu probables, on accepte donc que se produisent des dégradations du fonctionnement du Système conduisant à des répercussions sensibles sur la clientèle. La priorité est alors de conserver la maîtrise de l évolution des incidents afin de limiter leur ampleur finale. Dans les cas les plus graves, on accepte éventuellement de sacrifier une partie réduite du Système si cela permet d enrayer efficacement la dégradation. Compte tenu des enjeux associés à la sûreté du Système (cf ), la perspective d un incident de grande ampleur n est pas acceptable. L exploitation du Système doit donc être assurée de manière à réduire au maximum l occurrence d un tel événement. L observation du passé, tant en France qu à l étranger, montre que la probabilité d un événement majeur sur le Système -mise hors tension d une grande partie ou de la totalité du réseau français- peut être évaluée à 10-1 par an, c est-à-dire un événement majeur sur le Système tous les dix ans. Ce type d incident résulte, en général, de combinaisons défavorables d éléments : situations précaires dues, par exemple, à des marges insuffisantes ou déjà consommées, aléas multiples ou successifs sur des ouvrages de transport ou de production, dysfonctionnement de protections ou régulations, panne des systèmes de télécommunication et/ou de téléconduite. 31

35 Pour Assurer le fonctionnement normal du Système Limiter les incidents et éviter les grands incidents Limiter les conséquences des grands incidents il faut se protéger : des surcharges en cascade de l écroulement de tension de l écroulement de fréquence de la rupture de synchronisme 32

36 2 2.3 La sûreté du Système : les bases Les modes de dégradation de la sûreté LES PHÉNOMÈNES À L ORIGINE DE LA DÉGRADATION DE LA SÛRETÉ La genèse d un incident de grande ampleur est toujours caractérisée par quelques phases de fonctionnement typiques liées à quatre grands phénomènes qui, indépendamment de leurs causes initiales, qui peuvent être multiples, se succèdent ou se conjuguent tout au long de l incident. Ces phénomènes sont : les surcharges en cascade, l écroulement de tension, l écroulement de fréquence, la rupture de synchronisme. Ils sont présentés ci-après, dans leur déroulement extrême. Les dispositions prises pour s en prémunir et/ou en limiter les conséquences seront analysées dans le 2.4 "La défense en profondeur du Système". 33

37 RTE - Lignes 400 kv La bonne estimation des reports de charge en cas d aléa N-1 / N-k est déterminante pour éviter les surcharges en cascade. 34

38 2 La sûreté du Système : les bases 2.3 Les modes de dégradation de la sûreté Les surcharges en cascade Le maintien d'intensités trop élevées dans un ouvrage conduit à des échauffements pouvant endommager des constituants de la liaison (ligne ou câble) elle-même. En outre, pour les lignes aériennes, l'échauffement des conducteurs induit aussi leur allongement : ils se rapprochent du sol, réduisant les distances d'isolement (risques d'amorçages) et créant des risques pour les personnes et les biens. Pour se prémunir contre ces risques, on utilise en France des protections dites de surcharge. Si la surcharge n'est pas levée avant un temps donné (20 minutes, par exemple, voire quelques dizaines de secondes, selon l'ampleur du dépassement constaté), I'ouvrage concerné déclenchera, par action de sa protection de surcharge. Le transit supporté auparavant par cet ouvrage va alors se reporter sur d'autres ouvrages, en fonction des impédances apparentes relatives. Selon la gravité des phénomènes, et tout particulièrement l'état de charge initial des ouvrages concernés, on conçoit que ce déclenchement puisse générer de nouvelles surcharges, de nouveaux déclenchements et, par reports de charge successifs, l'apparition d'un phénomène cumulatif, les nouvelles surcharges étant plus nombreuses et de plus en plus difficiles à lever dans les délais impartis. L'apparition initiale d'une (ou plusieurs) surcharge(s) peut être la conséquence de plusieurs types de situations ou d événements, en particulier : le déclenchement brutal d'ouvrages : perte(s) de ligne(s) (suite à l'apparition puis à l'élimination d'un court-circuit, action intempestive deprotection sans apparition de défaut,...), déclenchement de groupe de production, une évolution de la consommation incompatible avec les ouvrages disponibles à un moment donné, éventuellement combinée avec des valeurs de tension basses. 35