1 Schéma d organisation du réseau électrique en France

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1 Nom.. Prénom.. Les réseaux Haute Tension et la distribution HT - BT Date : 1 Schéma d organisation du réseau électrique en France Production (Postes d interconnexion) Transport (Postes sources) Distribution Réseaux HT 1ère Pro ELEEC Lycée de NAVARRE St Jean Pied de Port 1

2 La part de production d électricité en France : La part des énergies renouvelables : Réseaux HT 1ère Pro ELEEC Lycée de NAVARRE St Jean Pied de Port 2

3 2 Les postes sources Les lignes hautes tension (de ; ; ou Volts) transportent le courant d un bout à l autre de la France avec un minimum de pertes Joules en ligne, car, à puissance égale, avec une haute tension, le courant est proportionnellement moins important, même avec des lignes aluminium. Avant de distribuer l énergie aux clients, EDF abaisse progressivement la tension à l aide de postes sources qui abaissent la tension depuis une seule ligne de V ou V vers plusieurs départs Volts. Poste source 20 MW 3 arrivées V 1 départ V (SNCF) et plusieurs départs en V Arrivée V et un départ aérien V Transformateur tri / tri 3 La distribution Volts Bien que défini comme HTA (de à V) EDF continue d employer le terme de «Moyenne Tension» pour le V Depuis les postes sources les départs V peuvent être aériens ou souterrains. Réseaux HT 1ère Pro ELEEC Lycée de NAVARRE St Jean Pied de Port 3

4 AVANTAGES DU SOUTERRAIN : Moins de surtensions (coup de foudre), Moins de rupture de câble (coups de fusils sur isolateurs, tempête, neige, chute de branches ), Plus esthétique et mieux intégré dans le paysage, Moins dangereux (contacts avec des perches ou des engins) INCONVENIENTS DU SOUTERRAIN : Plus cher à l installation, Plus cher à la maintenance s il faut creuser la tranchée et mettre le câble à nu. Le départ souterrain est beaucoup plus cher à l installation, mais beaucoup plus fiable sur le long terme, aussi il est de plus en plus privilégié. Section et résistivité des lignes La section d un conducteur aérien d'une ligne à haute tension est de l'ordre de 500 mm 2 à 1000 mm² selon la puissance à distribuer. Le cuivre, dont la résistivité vaut 1,72 x 10-8 Ω m, n est pas utilisé car trop coûteux, mais aussi trop lourd pour les lignes aériennes. On lui préfère des ensembles aluminium-acier ou des alliages aluminium, magnésium et silicium dont la résistivité est de l ordre de 3 x 10-8 Ω m Calculer la résistance d un kilomètre de ligne Aluminium-acier de 500 mm². (diamètre 12,5 mm) Calculer les pertes Joules sur 10 kilomètres d une ligne V transportant 1 MW, l équivalent d un village de habitants. Faites le même calcul si l on transportait cette puissance en Basse Tension 400 V. Réseaux HT 1ère Pro ELEEC Lycée de NAVARRE St Jean Pied de Port 4

5 Consommation électrique en France depuis Tera Watt = MW 1 Mega Watt = kw 4 Les types de distribution Volts Il existe 3 types de distribution. - en antenne ou simple dérivation - en coupure d artère ou boucle - en double dérivation ou double boucle 1 - Antenne ou simple dérivation : Une seule voie d alimentation V. Peu favorable à la continuité du service car un défaut sur la ligne HT coupe tout le secteur connecté sur le départ. Utilisé pour les réseau ruraux peu denses. Réseaux HT 1ère Pro ELEEC Lycée de NAVARRE St Jean Pied de Port 5

6 Simple dérivation ou dérivation en antenne vers un quartier d Ascarat Transformateur / 400 V aérien Départ vers plusieurs maisons en 230/400 Neutre mis à la terre Ligne HTA arienne avec Distribution BT 4 fils. Régulièrement sur réseau BT transformateur maçonné. Le 5 ème : éclairage public Départ 230/400 enterré. Réseaux HT 1ère Pro ELEEC Lycée de NAVARRE St Jean Pied de Port 6

7 2 Coupure d artère ou boucle : Deux alimentations possibles. La continuité de la distribution est davantage assurée, mais seul EDF peut agir sur les interrupteurs aériens ou en cellules pour modifier le lieu de la coupure. Ce type de réseau est utilisé par le réseau urbain et l industrie. 3 Double dérivation ou double boucle : Réseaux HT 1ère Pro ELEEC Lycée de NAVARRE St Jean Pied de Port 7

8 Deux alimentations en parallèles. A tout moment l alimentation peut basculer d une ligne sur l autre pour assurer la continuité par ouverture Interrupteur A et fermeture Interrupteur B. Choisi pour le réseau Parisien (forte densité de population) et les lieux prioritaires (hôpitaux, industries lourdes). Remarque : lors du basculement en coupure d artère ou double dérivation, une micro coupure est probable. 5 La qualité de la livraison du courant Tout distributeur de courant (EDF, Direct Energie, Poweo, GDF-SUEZ, Ener Coop ) doit assurer : - une fréquence stable 50 Hz à +/- 0,05 Hz - une tension à Un +6 % ; -10 % - l élimination des perturbations électriques crées par les clients (déformations de la sinusoïde, creux de tensions, déséquilibres de phases...) - la continuité du service réseau aérien ou souterrain pour éliminer les dégâts provoqués par le vent, la foudre, la neige, les arbres, les coups de pelles mécaniques lors de chantiers ou de fouilles...) 6 Protections magnétothermique Pour pallier les coupures de distribution V accidentelles, il existe des protections à réenclenchement automatiques. À tout instant, un transformateur de courant TC joue le rôle d une pince ampèremètrique qui détecte les surintensités (surcharge et court-circuit). Réseaux HT 1ère Pro ELEEC Lycée de NAVARRE St Jean Pied de Port 8

9 1 - Au delà du seuil de réglage du disjoncteur DR1, si le défaut D1 dure plus de 200 ms, la cellule Haute Tension ouvre le disjoncteur DR1. 2 au bout de 300 ms, le disjoncteur se referme automatiquement. On parle de «Réenclenchement Rapide» 3 - Si le défaut persiste encore, au delà de 500 ms, le disjoncteur DR1 coupe plus longtemps, de 15 à 30 secondes, puis réenclenche. On parle de «Réenclenchement Lent». 4 Les réseaux HT tolèrent jusqu à 2 réenclenchements lents. Au-delà, on parle de défaut permanent, la coupure est maintenue jusqu à intervention de ErDF. 7 Les cellules HT / BT. Une cellule HT est un équipement de type interrupteur, sectionneur ou disjoncteur capable d interrompre ou de séparer une source HTA de l utilisation. Ces installations sont régies par la norme NFC en HTA ou NFC en BTA mais propriété du distributeur d électricité qui a la maîtrise des manœuvres HTA ou BTA. Les tensions mises en jeu justifient un dimensionnement important des cellules pour couper et maintenir éteint l arc électrique. Réseaux HT 1ère Pro ELEEC Lycée de NAVARRE St Jean Pied de Port 9

10 On distingue les interrupteurs sectionneurs : Les disjoncteurs à gaz ou dans le vide : (SF6 : gaz : hexafluorure de souffre inodore, incolore, neutre, ininflammable, non polluant, pour couper l arc électrique) Réseaux HT 1ère Pro ELEEC Lycée de NAVARRE St Jean Pied de Port 10

11 8 Continuité de service HT. Pour des raisons de sécurité ou de confort, la continuité de livraison de l énergie est une préoccupation constante. Dans certaines exigences, une alimentation multiple peut être exigée avec un groupe de secours. Exemple de livraison en HT dans un hôpital Réseaux HT 1ère Pro ELEEC Lycée de NAVARRE St Jean Pied de Port 11

12 9 SLT (Schéma de Liaison à la Terre) ou régimes de neutre en HT. Il existe 4 régimes de neutre ou Schémas de Liaison à la Terre en Haute Tension : Neutre isolé : Mise à la terre par Résistance : Mise à la terre par réactance faible Mise à la terre par réactance compensée : (Neutre impédant) : Réseaux HT 1ère Pro ELEEC Lycée de NAVARRE St Jean Pied de Port 12

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