Les diff´erents r´eseaux ´electriques Les topologies des r´eseaux ´electriques MT Protection et contrˆole-commande
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Les Reseaux de Distribution Publique MT Dans le Monde

  1. 1. Les diff´erents r´eseaux ´electriques Les topologies des r´eseaux ´electriques MT Protection et contrˆole-commande Les R´eseaux de Distribution Publique MT Dans le Monde Yacine Amakassou Encadr´e par M. A.Elyoussefi Spie Maroc 13 f´evrier 2014 Yacine Amakassou Les R´eseaux de Distribution Publique MT Dans le Monde
  2. 2. Les diff´erents r´eseaux ´electriques Les topologies des r´eseaux ´electriques MT Protection et contrˆole-commande 1 Les diff´erents r´eseaux ´electriques 2 Les topologies des r´eseaux ´electriques MT 3 Protection et contrˆole-commande Yacine Amakassou Les R´eseaux de Distribution Publique MT Dans le Monde
  3. 3. Les diff´erents r´eseaux ´electriques Les topologies des r´eseaux ´electriques MT Protection et contrˆole-commande Le r´eseau de transport et d’interconnexion La dispersion g´eographique entre les lieux de production et celle de consommation, l’irr´egularit´e de cette consommation et l’impossibilit´e de stocker n´ecessitent un r´eseau capable de la transporter sur de grandes distances. Yacine Amakassou Les R´eseaux de Distribution Publique MT Dans le Monde
  4. 4. Les diff´erents r´eseaux ´electriques Les topologies des r´eseaux ´electriques MT Protection et contrˆole-commande Le r´eseau de transport et d’interconnexion La dispersion g´eographique entre les lieux de production et celle de consommation, l’irr´egularit´e de cette consommation et l’impossibilit´e de stocker n´ecessitent un r´eseau capable de la transporter sur de grandes distances. 1 La finalit´e de ce r´eseau est triple : Yacine Amakassou Les R´eseaux de Distribution Publique MT Dans le Monde
  5. 5. Les diff´erents r´eseaux ´electriques Les topologies des r´eseaux ´electriques MT Protection et contrˆole-commande Le r´eseau de transport et d’interconnexion La dispersion g´eographique entre les lieux de production et celle de consommation, l’irr´egularit´e de cette consommation et l’impossibilit´e de stocker n´ecessitent un r´eseau capable de la transporter sur de grandes distances. 1 La finalit´e de ce r´eseau est triple : une fonction de ”transport” dont le but est d’acheminer l’´electricit´e des centrales aux grandes zones de consommation ; Yacine Amakassou Les R´eseaux de Distribution Publique MT Dans le Monde
  6. 6. Les diff´erents r´eseaux ´electriques Les topologies des r´eseaux ´electriques MT Protection et contrˆole-commande Le r´eseau de transport et d’interconnexion La dispersion g´eographique entre les lieux de production et celle de consommation, l’irr´egularit´e de cette consommation et l’impossibilit´e de stocker n´ecessitent un r´eseau capable de la transporter sur de grandes distances. 1 La finalit´e de ce r´eseau est triple : une fonction de ”transport” dont le but est d’acheminer l’´electricit´e des centrales aux grandes zones de consommation ; une fonction ”d’interconnexion nationale” qui g`ere la r´epartition de l’offre en orientant la production en fonction de la r´epartition g´eographique et temporelle de la demande ; Yacine Amakassou Les R´eseaux de Distribution Publique MT Dans le Monde
  7. 7. Les diff´erents r´eseaux ´electriques Les topologies des r´eseaux ´electriques MT Protection et contrˆole-commande Le r´eseau de transport et d’interconnexion La dispersion g´eographique entre les lieux de production et celle de consommation, l’irr´egularit´e de cette consommation et l’impossibilit´e de stocker n´ecessitent un r´eseau capable de la transporter sur de grandes distances. 1 La finalit´e de ce r´eseau est triple : une fonction de ”transport” dont le but est d’acheminer l’´electricit´e des centrales aux grandes zones de consommation ; une fonction ”d’interconnexion nationale” qui g`ere la r´epartition de l’offre en orientant la production en fonction de la r´epartition g´eographique et temporelle de la demande ; une fonction ”d’interconnexion internationale” pour g´erer des flux d’´energie entre les pays en fonction d’´echanges programm´es ou `a titre de secours. Yacine Amakassou Les R´eseaux de Distribution Publique MT Dans le Monde
  8. 8. Les diff´erents r´eseaux ´electriques Les topologies des r´eseaux ´electriques MT Protection et contrˆole-commande Le r´eseau de transport et d’interconnexion La dispersion g´eographique entre les lieux de production et celle de consommation, l’irr´egularit´e de cette consommation et l’impossibilit´e de stocker n´ecessitent un r´eseau capable de la transporter sur de grandes distances. 1 La finalit´e de ce r´eseau est triple : une fonction de ”transport” dont le but est d’acheminer l’´electricit´e des centrales aux grandes zones de consommation ; une fonction ”d’interconnexion nationale” qui g`ere la r´epartition de l’offre en orientant la production en fonction de la r´epartition g´eographique et temporelle de la demande ; une fonction ”d’interconnexion internationale” pour g´erer des flux d’´energie entre les pays en fonction d’´echanges programm´es ou `a titre de secours. 2 La structure de ces r´eseaux est essentiellement de type a´erien. Yacine Amakassou Les R´eseaux de Distribution Publique MT Dans le Monde
  9. 9. Les diff´erents r´eseaux ´electriques Les topologies des r´eseaux ´electriques MT Protection et contrˆole-commande Le r´eseau de transport et d’interconnexion La dispersion g´eographique entre les lieux de production et celle de consommation, l’irr´egularit´e de cette consommation et l’impossibilit´e de stocker n´ecessitent un r´eseau capable de la transporter sur de grandes distances. 1 La finalit´e de ce r´eseau est triple : une fonction de ”transport” dont le but est d’acheminer l’´electricit´e des centrales aux grandes zones de consommation ; une fonction ”d’interconnexion nationale” qui g`ere la r´epartition de l’offre en orientant la production en fonction de la r´epartition g´eographique et temporelle de la demande ; une fonction ”d’interconnexion internationale” pour g´erer des flux d’´energie entre les pays en fonction d’´echanges programm´es ou `a titre de secours. 2 La structure de ces r´eseaux est essentiellement de type a´erien. 3 Les tensions sont g´en´eralement comprises entre 225 et 400kV , quelques fois 800kV (ex : 765kV en Afrique du sud). Yacine Amakassou Les R´eseaux de Distribution Publique MT Dans le Monde
  10. 10. Les diff´erents r´eseaux ´electriques Les topologies des r´eseaux ´electriques MT Protection et contrˆole-commande Le r´eseau de r´epartition 1 La finalit´e de ce r´eseau est avant tout d’acheminer l’´electricit´e du r´eseau de transport vers les grands centres de consommation. Yacine Amakassou Les R´eseaux de Distribution Publique MT Dans le Monde
  11. 11. Les diff´erents r´eseaux ´electriques Les topologies des r´eseaux ´electriques MT Protection et contrˆole-commande Le r´eseau de r´epartition 1 La finalit´e de ce r´eseau est avant tout d’acheminer l’´electricit´e du r´eseau de transport vers les grands centres de consommation. soit du domaine public avec l’acc`es au r´eseau de distribution MT, Yacine Amakassou Les R´eseaux de Distribution Publique MT Dans le Monde
  12. 12. Les diff´erents r´eseaux ´electriques Les topologies des r´eseaux ´electriques MT Protection et contrˆole-commande Le r´eseau de r´epartition 1 La finalit´e de ce r´eseau est avant tout d’acheminer l’´electricit´e du r´eseau de transport vers les grands centres de consommation. soit du domaine public avec l’acc`es au r´eseau de distribution MT, soit du domaine priv´e avec l’acc`es aux abonn´es `a grande consommation (sup´erieure `a 10 MVA) livr´es directement en HT. Yacine Amakassou Les R´eseaux de Distribution Publique MT Dans le Monde
  13. 13. Les diff´erents r´eseaux ´electriques Les topologies des r´eseaux ´electriques MT Protection et contrˆole-commande Le r´eseau de r´epartition 1 La finalit´e de ce r´eseau est avant tout d’acheminer l’´electricit´e du r´eseau de transport vers les grands centres de consommation. soit du domaine public avec l’acc`es au r´eseau de distribution MT, soit du domaine priv´e avec l’acc`es aux abonn´es `a grande consommation (sup´erieure `a 10 MVA) livr´es directement en HT. 2 La structure de ces r´eseaux est g´en´eralement de type a´erien (parfois souterrain `a proximit´e de sites urbains). Yacine Amakassou Les R´eseaux de Distribution Publique MT Dans le Monde
  14. 14. Les diff´erents r´eseaux ´electriques Les topologies des r´eseaux ´electriques MT Protection et contrˆole-commande Le r´eseau de r´epartition 1 La finalit´e de ce r´eseau est avant tout d’acheminer l’´electricit´e du r´eseau de transport vers les grands centres de consommation. soit du domaine public avec l’acc`es au r´eseau de distribution MT, soit du domaine priv´e avec l’acc`es aux abonn´es `a grande consommation (sup´erieure `a 10 MVA) livr´es directement en HT. 2 La structure de ces r´eseaux est g´en´eralement de type a´erien (parfois souterrain `a proximit´e de sites urbains). 3 Les tensions sur ces r´eseaux sont comprises entre 25kV et 275kV . Yacine Amakassou Les R´eseaux de Distribution Publique MT Dans le Monde
  15. 15. Les diff´erents r´eseaux ´electriques Les topologies des r´eseaux ´electriques MT Protection et contrˆole-commande Le r´eseau de distribution MT 1 La finalit´e de ce r´eseau est d’acheminer l’´electricit´e du r´eseau de r´epartition aux points de moyenne consommation (sup´erieure `a 250 KV A en France). Yacine Amakassou Les R´eseaux de Distribution Publique MT Dans le Monde
  16. 16. Les diff´erents r´eseaux ´electriques Les topologies des r´eseaux ´electriques MT Protection et contrˆole-commande Le r´eseau de distribution MT 1 La finalit´e de ce r´eseau est d’acheminer l’´electricit´e du r´eseau de r´epartition aux points de moyenne consommation (sup´erieure `a 250 KV A en France). soit du domaine public, avec acc`es aux postes de distribution publique MT/BT, Yacine Amakassou Les R´eseaux de Distribution Publique MT Dans le Monde
  17. 17. Les diff´erents r´eseaux ´electriques Les topologies des r´eseaux ´electriques MT Protection et contrˆole-commande Le r´eseau de distribution MT 1 La finalit´e de ce r´eseau est d’acheminer l’´electricit´e du r´eseau de r´epartition aux points de moyenne consommation (sup´erieure `a 250 KV A en France). soit du domaine public, avec acc`es aux postes de distribution publique MT/BT, soit du domaine priv´e, avec acc`es aux postes de livraison aux abonn´es `a moyenne consommation. (secteur tertiaire, tels les hˆopitaux, les bˆatiments administratifs, les petites industries, ...) Yacine Amakassou Les R´eseaux de Distribution Publique MT Dans le Monde
  18. 18. Les diff´erents r´eseaux ´electriques Les topologies des r´eseaux ´electriques MT Protection et contrˆole-commande Le r´eseau de distribution MT 1 La finalit´e de ce r´eseau est d’acheminer l’´electricit´e du r´eseau de r´epartition aux points de moyenne consommation (sup´erieure `a 250 KV A en France). soit du domaine public, avec acc`es aux postes de distribution publique MT/BT, soit du domaine priv´e, avec acc`es aux postes de livraison aux abonn´es `a moyenne consommation. (secteur tertiaire, tels les hˆopitaux, les bˆatiments administratifs, les petites industries, ...) 2 La structure est de type a´erien ou souterrain. Yacine Amakassou Les R´eseaux de Distribution Publique MT Dans le Monde
  19. 19. Les diff´erents r´eseaux ´electriques Les topologies des r´eseaux ´electriques MT Protection et contrˆole-commande Le r´eseau de distribution MT 1 La finalit´e de ce r´eseau est d’acheminer l’´electricit´e du r´eseau de r´epartition aux points de moyenne consommation (sup´erieure `a 250 KV A en France). soit du domaine public, avec acc`es aux postes de distribution publique MT/BT, soit du domaine priv´e, avec acc`es aux postes de livraison aux abonn´es `a moyenne consommation. (secteur tertiaire, tels les hˆopitaux, les bˆatiments administratifs, les petites industries, ...) 2 La structure est de type a´erien ou souterrain. 3 Les tensions sur ces r´eseaux sont comprises entre quelques kilovolts et 40kV . Yacine Amakassou Les R´eseaux de Distribution Publique MT Dans le Monde
  20. 20. Les diff´erents r´eseaux ´electriques Les topologies des r´eseaux ´electriques MT Protection et contrˆole-commande Le r´eseau de distribution MT R´epartition des r´eseaux MT nationaux selon leurs diff´erents niveaux de tension, en fonction des longueurs de lignes. ons uve s n n er ce ble en été es ent à uel de population est de plus en plus difficile et coûteuse. Les tensions sur ces réseaux sont comprises entre 25 kV et 275 kV. Les protections sont de même nature que celles utilisées sur les réseaux de transport, les centres de conduite étant régionaux. souterrain. Les tensions sur ces réseaux sont comprises entre quelques kilovolts et 40 kV (cf. fig. 2). Les protections sont moins sophistiquées que dans le cas des réseaux précédents. fig. 2 : répartition des réseaux MT nationaux selon leurs différents niveaux de tension, en fonction des longueurs de lignes. 12 < U < 17 kV 17 < U < 24 kV % 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 60 70 95 80 95 10 10 3 Belgique France Grande Bretagne Italie Japon < 12 kV > 24 kV 5 5 25 5 35 2 Yacine Amakassou Les R´eseaux de Distribution Publique MT Dans le Monde
  21. 21. Les diff´erents r´eseaux ´electriques Les topologies des r´eseaux ´electriques MT Protection et contrˆole-commande Le r´eseau de distribution BT 1 La finalit´e de ce r´eseau est d’acheminer l’´electricit´e du r´eseau de distribution MT aux points de faible consommation (inf´erieure `a 250KV A en France) dans le domaine public avec l’acc`es aux abonn´es BT. Il repr´esente le dernier niveau dans une structure ´electrique. Yacine Amakassou Les R´eseaux de Distribution Publique MT Dans le Monde
  22. 22. Les diff´erents r´eseaux ´electriques Les topologies des r´eseaux ´electriques MT Protection et contrˆole-commande Le r´eseau de distribution BT 1 La finalit´e de ce r´eseau est d’acheminer l’´electricit´e du r´eseau de distribution MT aux points de faible consommation (inf´erieure `a 250KV A en France) dans le domaine public avec l’acc`es aux abonn´es BT. Il repr´esente le dernier niveau dans une structure ´electrique. Sa structure, de type a´erien ou souterrain, est souvent influenc´ee par l’environnement. Yacine Amakassou Les R´eseaux de Distribution Publique MT Dans le Monde
  23. 23. Les diff´erents r´eseaux ´electriques Les topologies des r´eseaux ´electriques MT Protection et contrˆole-commande Le r´eseau de distribution BT 1 La finalit´e de ce r´eseau est d’acheminer l’´electricit´e du r´eseau de distribution MT aux points de faible consommation (inf´erieure `a 250KV A en France) dans le domaine public avec l’acc`es aux abonn´es BT. Il repr´esente le dernier niveau dans une structure ´electrique. Sa structure, de type a´erien ou souterrain, est souvent influenc´ee par l’environnement. soit du domaine priv´e, avec acc`es aux postes de livraison aux abonn´es `a moyenne consommation. (secteur tertiaire, tels les hˆopitaux, les bˆatiments administratifs, les petites industries, ...) Yacine Amakassou Les R´eseaux de Distribution Publique MT Dans le Monde
  24. 24. Les diff´erents r´eseaux ´electriques Les topologies des r´eseaux ´electriques MT Protection et contrˆole-commande Le r´eseau de distribution BT 1 La finalit´e de ce r´eseau est d’acheminer l’´electricit´e du r´eseau de distribution MT aux points de faible consommation (inf´erieure `a 250KV A en France) dans le domaine public avec l’acc`es aux abonn´es BT. Il repr´esente le dernier niveau dans une structure ´electrique. Sa structure, de type a´erien ou souterrain, est souvent influenc´ee par l’environnement. soit du domaine priv´e, avec acc`es aux postes de livraison aux abonn´es `a moyenne consommation. (secteur tertiaire, tels les hˆopitaux, les bˆatiments administratifs, les petites industries, ...) 2 La structure est de type a´erien ou souterrain. Yacine Amakassou Les R´eseaux de Distribution Publique MT Dans le Monde
  25. 25. Les diff´erents r´eseaux ´electriques Les topologies des r´eseaux ´electriques MT Protection et contrˆole-commande Le r´eseau de distribution BT 1 La finalit´e de ce r´eseau est d’acheminer l’´electricit´e du r´eseau de distribution MT aux points de faible consommation (inf´erieure `a 250KV A en France) dans le domaine public avec l’acc`es aux abonn´es BT. Il repr´esente le dernier niveau dans une structure ´electrique. Sa structure, de type a´erien ou souterrain, est souvent influenc´ee par l’environnement. soit du domaine priv´e, avec acc`es aux postes de livraison aux abonn´es `a moyenne consommation. (secteur tertiaire, tels les hˆopitaux, les bˆatiments administratifs, les petites industries, ...) 2 La structure est de type a´erien ou souterrain. 3 Les tensions sur ces r´eseaux sont comprises entre 100 et 440 V. Yacine Amakassou Les R´eseaux de Distribution Publique MT Dans le Monde
  26. 26. Les diff´erents r´eseaux ´electriques Les topologies des r´eseaux ´electriques MT Protection et contrˆole-commande La planification des r´eseaux La mise en place et l’´evolution de la structure d’un r´eseau d’alimentation ´electrique d’un pays correspond aux op´erations de planification. Yacine Amakassou Les R´eseaux de Distribution Publique MT Dans le Monde
  27. 27. Les diff´erents r´eseaux ´electriques Les topologies des r´eseaux ´electriques MT Protection et contrˆole-commande La planification des r´eseaux La mise en place et l’´evolution de la structure d’un r´eseau d’alimentation ´electrique d’un pays correspond aux op´erations de planification. Pour les r´eseaux de transport et de r´epartition, ces op´erations sont g´en´eralement centralis´ees, car : les d´ecisions menant `a une modification de la structure de tels r´eseaux, imposent la prise en compte de nombreux param`etres, techniques et ´economiques ; le nombre de ces param`etres avec leurs interactions ´eventuelles n´ecessitent l’assistance d’outils informatiques, l’utilisation de base de donn´ees et de syst`emes experts. Yacine Amakassou Les R´eseaux de Distribution Publique MT Dans le Monde
  28. 28. Les diff´erents r´eseaux ´electriques Les topologies des r´eseaux ´electriques MT Protection et contrˆole-commande La planification des r´eseaux La mise en place et l’´evolution de la structure d’un r´eseau d’alimentation ´electrique d’un pays correspond aux op´erations de planification. Pour les r´eseaux de transport et de r´epartition, ces op´erations sont g´en´eralement centralis´ees, car : les d´ecisions menant `a une modification de la structure de tels r´eseaux, imposent la prise en compte de nombreux param`etres, techniques et ´economiques ; le nombre de ces param`etres avec leurs interactions ´eventuelles n´ecessitent l’assistance d’outils informatiques, l’utilisation de base de donn´ees et de syst`emes experts. Pour les r´eseaux de distribution MT et BT, la planification est par contre souvent d´ecentralis´ee Yacine Amakassou Les R´eseaux de Distribution Publique MT Dans le Monde
  29. 29. Les diff´erents r´eseaux ´electriques Les topologies des r´eseaux ´electriques MT Protection et contrˆole-commande Introduction Par topologie d’un r´eseau ´electrique il faut comprendre l’ensemble des principes (sch´ema, protection, mode d’exploitation) utilis´es pour v´ehiculer l’´energie ´electrique en distribution publique. Yacine Amakassou Les R´eseaux de Distribution Publique MT Dans le Monde
  30. 30. Les diff´erents r´eseaux ´electriques Les topologies des r´eseaux ´electriques MT Protection et contrˆole-commande Introduction Par topologie d’un r´eseau ´electrique il faut comprendre l’ensemble des principes (sch´ema, protection, mode d’exploitation) utilis´es pour v´ehiculer l’´energie ´electrique en distribution publique. Dans la pratique, pour un distributeur, d´efinir une topologie revient `a fixer un certain nombre d’´el´ements physiques en tenant compte de crit`eres li´es `a des objectifs vis´es et/ou `a des contraintes techniques. Ces ´el´ements ´etant fortement corr´el´es entre eux, le choix d’une topologie est toujours le r´esultat de compromis technico-´economiques. Yacine Amakassou Les R´eseaux de Distribution Publique MT Dans le Monde
  31. 31. Les diff´erents r´eseaux ´electriques Les topologies des r´eseaux ´electriques MT Protection et contrˆole-commande Les crit`eres de choix d’une topologie Le choix d’une topologie r´epond `a des objectifs : Yacine Amakassou Les R´eseaux de Distribution Publique MT Dans le Monde
  32. 32. Les diff´erents r´eseaux ´electriques Les topologies des r´eseaux ´electriques MT Protection et contrˆole-commande Les crit`eres de choix d’une topologie Le choix d’une topologie r´epond `a des objectifs : 1 assurer la s´ecurit´e des personnes et des biens, Yacine Amakassou Les R´eseaux de Distribution Publique MT Dans le Monde
  33. 33. Les diff´erents r´eseaux ´electriques Les topologies des r´eseaux ´electriques MT Protection et contrˆole-commande Les crit`eres de choix d’une topologie Le choix d’une topologie r´epond `a des objectifs : 1 assurer la s´ecurit´e des personnes et des biens, 2 obtenir un niveau de qualit´e de service fix´e, Yacine Amakassou Les R´eseaux de Distribution Publique MT Dans le Monde
  34. 34. Les diff´erents r´eseaux ´electriques Les topologies des r´eseaux ´electriques MT Protection et contrˆole-commande Les crit`eres de choix d’une topologie Le choix d’une topologie r´epond `a des objectifs : 1 assurer la s´ecurit´e des personnes et des biens, 2 obtenir un niveau de qualit´e de service fix´e, 3 assurer le r´esultat ´economique souhait´e. Yacine Amakassou Les R´eseaux de Distribution Publique MT Dans le Monde
  35. 35. Les diff´erents r´eseaux ´electriques Les topologies des r´eseaux ´electriques MT Protection et contrˆole-commande Les crit`eres de choix d’une topologie Le choix d’une topologie r´epond `a des objectifs : 1 assurer la s´ecurit´e des personnes et des biens, 2 obtenir un niveau de qualit´e de service fix´e, 3 assurer le r´esultat ´economique souhait´e. Mais il doit aussi se soumettre `a des imp´eratifs : Yacine Amakassou Les R´eseaux de Distribution Publique MT Dans le Monde
  36. 36. Les diff´erents r´eseaux ´electriques Les topologies des r´eseaux ´electriques MT Protection et contrˆole-commande Les crit`eres de choix d’une topologie Le choix d’une topologie r´epond `a des objectifs : 1 assurer la s´ecurit´e des personnes et des biens, 2 obtenir un niveau de qualit´e de service fix´e, 3 assurer le r´esultat ´economique souhait´e. Mais il doit aussi se soumettre `a des imp´eratifs : 1 ˆetre en ad´equation avec la densit´e d’habitat/consommation (densit´e de charge). Exprim´ee en MV A/km2 , Yacine Amakassou Les R´eseaux de Distribution Publique MT Dans le Monde
  37. 37. Les diff´erents r´eseaux ´electriques Les topologies des r´eseaux ´electriques MT Protection et contrˆole-commande Les crit`eres de choix d’une topologie Le choix d’une topologie r´epond `a des objectifs : 1 assurer la s´ecurit´e des personnes et des biens, 2 obtenir un niveau de qualit´e de service fix´e, 3 assurer le r´esultat ´economique souhait´e. Mais il doit aussi se soumettre `a des imp´eratifs : 1 ˆetre en ad´equation avec la densit´e d’habitat/consommation (densit´e de charge). Exprim´ee en MV A/km2 , 2 tenir compte de l’´etendue g´eographique, du relief et des difficult´es de construction, Yacine Amakassou Les R´eseaux de Distribution Publique MT Dans le Monde
  38. 38. Les diff´erents r´eseaux ´electriques Les topologies des r´eseaux ´electriques MT Protection et contrˆole-commande Les crit`eres de choix d’une topologie Le choix d’une topologie r´epond `a des objectifs : 1 assurer la s´ecurit´e des personnes et des biens, 2 obtenir un niveau de qualit´e de service fix´e, 3 assurer le r´esultat ´economique souhait´e. Mais il doit aussi se soumettre `a des imp´eratifs : 1 ˆetre en ad´equation avec la densit´e d’habitat/consommation (densit´e de charge). Exprim´ee en MV A/km2 , 2 tenir compte de l’´etendue g´eographique, du relief et des difficult´es de construction, 3 satisfaire aux contraintes d’environnement, en particulier climatiques (Tmin et Tmax, neige, vent,...) et respect du milieu. Yacine Amakassou Les R´eseaux de Distribution Publique MT Dans le Monde
  39. 39. Les diff´erents r´eseaux ´electriques Les topologies des r´eseaux ´electriques MT Protection et contrˆole-commande Les diff´erents sch´emas de r´eseaux MT Le choix des sch´emas est important pour un pays : en particulier pour les r´eseaux MT car ils sont tr`es longs. Plusieurs topologies existent : topologie boucle ferm´ee, de type maill´e, topologie boucle ouverte, topologie radiale. Bien qu’aucune ne soit normalis´ee en MT, les distributeurs s’appuient sur deux topologies de base : radiale et boucle ouverte. type si ouble T français. malisée» puient sur diale et gies étail et ment, ibles. en antenne. ntestàune eci signifie ion sur une menté que électrique possible. Il est de type arborescent (cf. fig. 9). Cette arborescence se déroule à partir des points d’alimentation, qui sont constitués par les postes de distribution publique HT/MT ou MT/MT. Ce schéma est particulièrement utilisé pour la distribution de la MT en milieu rural. En effet il permet facilement, et à un moindre coût, d’accéder à des points de consommation de faible densité de charge (≈ 10 kVA) et largement répartis géographiquement (≈ 100 km2 ). fig. 10 : tableau comparatif des deux schémas de base de réseaux MT. Très souvent un schéma radial est lié à une distribution de type aérien. Ses points forts et faibles sont résumés dans le tableau de la figure 10. Schéma boucle ouverte Il est aussi appelé coupure d’artère. Son principe de fonctionnement est à deux voies d’alimentation. Ceci signifie que tout point de consommation sur cette structure peut être alimenté par deux chemins électriques possibles, sachant qu’en permanence seul un de ces deux chemins est effectif, le technologie points forts points faibles radiale s simplicité. s qualité de service. s exploitation. s coûts d'installation. boucle ouverte s simplicité. s exploitation avec les manœuvres s qualité de service plus nombreuses. s coûts d'installation. poste HT/MT Yacine Amakassou Les R´eseaux de Distribution Publique MT Dans le Monde
  40. 40. Les diff´erents r´eseaux ´electriques Les topologies des r´eseaux ´electriques MT Protection et contrˆole-commande Les diff´erents sch´emas de r´eseaux MT les deux sch´emas de base d’un r´eseau de distribution MT, radial (antenne) et en boucle ouverte (coupure d’art`ere). s son schéma unifilaire-type, s son application-type, s ses points forts et points faibles. Schéma radial Ce schéma est aussi appelé en antenne. Sonprincipedefonctionnementestàune seule voie d’alimentation. Ceci signifie que tout point de consommation sur une telle structure ne peut être alimenté que par un seul chemin fig. 9 : les deux schémas de base d’un réseau de distribution MT, radial (ou en antenne) et en boucle ouverte (ou coupure d’artère). fig. 10 : tableau comparatif des deux schémas de base de réseaux MT. technologie points forts points faibles radiale s simplicité. s qualité de service. s exploitation. s coûts d'installation. boucle ouverte s simplicité. s exploitation avec les manœuvres s qualité de service plus nombreuses. s coûts d'installation. poste HT/MT transformateurs HT/MT chemin d'alimentation de tous les postes sauf le n°1 point d'ouverture de boucle transformateurs MT/BT poste n°1 transformateur MT/BT chemin d'alimentation du poste n°1 transformateur MT/BT transformateur MT/BT schéma en boucle ouverte schéma Radial Yacine Amakassou Les R´eseaux de Distribution Publique MT Dans le Monde
  41. 41. Les diff´erents r´eseaux ´electriques Les topologies des r´eseaux ´electriques MT Protection et contrˆole-commande Les sch´emas des liaisons `a la terre L`a encore, il n’existe pas un sch´ema type des liaisons `a la terre du neutre. Cependant, il est possible de rassembler, selon cinq ´ecoles, tous les cas rencontr´es `a travers le monde a de T est is q choix du u an de s dans uation s ur les pays neutre isolé de la terre neutre mis à la terre via un circuit accordé neutre mis à la terre via une impédance neutre distribué et mis à la terre en de nombreux points neutre mis directement à la terre et non distribué école Allemagne Japon France Espagne Australie Canada s s s s s s s s s fig. 12 : les différents schémas de liaison à la terre du neutre en MT , et leur application dans le monde. Yacine Amakassou Les R´eseaux de Distribution Publique MT Dans le Monde
  42. 42. Les diff´erents r´eseaux ´electriques Les topologies des r´eseaux ´electriques MT Protection et contrˆole-commande Les sch´emas des liaisons `a la terre une synth`ese des points forts et faibles des cinq ´ecoles de liaisons `a la terre du neutre en MT. situation es our les atériels ma à e certains nt les mplexes ticulier, èse des oles, s de. s éseaux Allemagne Japon France s s s fig. 12 : les différents schémas de liaison à la terre du neutre en MT , et leur application dans le monde. écoles du neutre MT points forts points faibles direct à la terre et autorise la distribution s nécessite de nombreuses prises distribué en monophasé ou de terre de bonne qualité (sécurité) triphasé s impose un plan de protection complexe s provoque des courants élevés de défaut à la terre direct à la terre et facilite la détection provoque des courants élevés non distribué des défauts à la terre de défaut à la terre isolé limite les courants crée des surtensions des défauts à la terre accordé favorise l’auto-extinction nécessite des du courant des défauts protections complexes à la terre impédant (comparé au neutre limite les courants nécessite des protections plus direct à la terre) des défauts à la terre complexes (comparé au neutre réduit les surtensions provoque des courants de défaut isolé de la terre) à la terre plus élevés fig. 13 : une synthèse des points forts et faibles des cinq écoles de liaisons à la terre du neutre en MT. Yacine Amakassou Les R´eseaux de Distribution Publique MT Dans le Monde
  43. 43. Les diff´erents r´eseaux ´electriques Les topologies des r´eseaux ´electriques MT Protection et contrˆole-commande Le plan de protection Les r´eseaux MT sont g´en´eralement prot´eg´ee par un disjoncteur en association avec des dispositifs de d´etection (capteur de mesure : transformateur de courant, de potentiel,..), de protection et de contrˆole-commande (relais de protection), et de d´eclenchement (actionneurs), L’ensemble de ces ´el´ements constitue une chaˆıne de protection de ce cas particulier, gure 13, synthèse des bles de ces écoles, aucune de ces se dans le monde. rotection rique d’un pays ensemble de réseaux que peut lui-même en zones. zones est otégée par un sociation avec des ection (capteur de mateur de courant, de otection et de de (relais de déclenchement es éléments constitue otection (cf. fig. 14) nation de la partie eau en cas de défaut. fig. 14 : la chaîne de protection MT, et la photographie d’un SF Set (Merlin Gerin), un exemple d’intégration complète. accordé favorise l’auto-extinction nécessite des du courant des défauts protections complexes à la terre impédant (comparé au neutre limite les courants nécessite des protections plus direct à la terre) des défauts à la terre complexes (comparé au neutre réduit les surtensions provoque des courants de défaut isolé de la terre) à la terre plus élevés fig. 13 : une synthèse des points forts et faibles des cinq écoles de liaisons à la terre du neutre en MT. capteur de mesure unité de protection actionneur organe de coupure réseau électrique Le plan de protection d’un r´eseau est l’ensemble de ces chaˆınes de protection, L’efficacit´e d’un plan de protection d´epend de plusieurs crit`eres : la fiabilit´e, la s´electivit´e, la rapidit´e, la sensibilit´e, l’´evolutivit´e. Yacine Amakassou Les R´eseaux de Distribution Publique MT Dans le Monde
  44. 44. Les diff´erents r´eseaux ´electriques Les topologies des r´eseaux ´electriques MT Protection et contrˆole-commande Les postes sur les r´eseaux MT publique Un poste ou ouvrage est une entit´e physique d´efinie par sa localisation et ses fonctionnalit´es dans les r´eseaux ´electriques. Yacine Amakassou Les R´eseaux de Distribution Publique MT Dans le Monde
  45. 45. Les diff´erents r´eseaux ´electriques Les topologies des r´eseaux ´electriques MT Protection et contrˆole-commande Les postes sur les r´eseaux MT publique Un poste ou ouvrage est une entit´e physique d´efinie par sa localisation et ses fonctionnalit´es dans les r´eseaux ´electriques. Le poste HT/MT en distribution publique Le poste MT/MT en distribution publique Le poste de livraison `a un abonn´e HT ou MT Le poste MT/BT en distribution publique Yacine Amakassou Les R´eseaux de Distribution Publique MT Dans le Monde
  46. 46. Les diff´erents r´eseaux ´electriques Les topologies des r´eseaux ´electriques MT Protection et contrˆole-commande L’appareillage MT L’appareillage MT permet de r´ealiser les trois fonctions de base suivantes : le sectionnement qui consiste `a isoler une partie d’un r´eseau pour y travailler en toute s´ecurit´e, la commande qui consiste `a ouvrir ou fermer un circuit dans ses conditions normales d’exploitation, la protection qui consiste `a isoler une partie d’un r´eseau en situation anormale. Yacine Amakassou Les R´eseaux de Distribution Publique MT Dans le Monde
  47. 47. Les diff´erents r´eseaux ´electriques Les topologies des r´eseaux ´electriques MT Protection et contrˆole-commande L’appareillage MT L’appareillage MT permet de r´ealiser les trois fonctions de base suivantes : le sectionnement qui consiste `a isoler une partie d’un r´eseau pour y travailler en toute s´ecurit´e, la commande qui consiste `a ouvrir ou fermer un circuit dans ses conditions normales d’exploitation, la protection qui consiste `a isoler une partie d’un r´eseau en situation anormale. Il se pr´esente essentiellement sous trois formes : d’appareils en s´epar´e d’enveloppes m´etalliques (ou cellules MT) contenant ces appareils de tableaux MT qui sont des associations de plusieurs cellules. Yacine Amakassou Les R´eseaux de Distribution Publique MT Dans le Monde
  48. 48. Les diff´erents r´eseaux ´electriques Les topologies des r´eseaux ´electriques MT Protection et contrˆole-commande Le Sch´ema unifilaire MT a´erien de l’EDF Ce sch´ema met en application les principes suivants : Yacine Amakassou Les R´eseaux de Distribution Publique MT Dans le Monde
  49. 49. Les diff´erents r´eseaux ´electriques Les topologies des r´eseaux ´electriques MT Protection et contrˆole-commande Le Sch´ema unifilaire MT a´erien de l’EDF Ce sch´ema met en application les principes suivants : au poste HT/MT, mise `a la terre du point neutre par une imp´edance limitant le courant de d´efaut phase-terre `a 300A sous 20kV , lignes MT triphas´ees, neutre non distribu´e, sch´ema radial (en antenne). Yacine Amakassou Les R´eseaux de Distribution Publique MT Dans le Monde
  50. 50. Les diff´erents r´eseaux ´electriques Les topologies des r´eseaux ´electriques MT Protection et contrˆole-commande Le Sch´ema unifilaire MT a´erien de l’EDF Ce sch´ema met en application les principes suivants : au poste HT/MT, mise `a la terre du point neutre par une imp´edance limitant le courant de d´efaut phase-terre `a 300A sous 20kV , lignes MT triphas´ees, neutre non distribu´e, sch´ema radial (en antenne). Alors 1 Un tel concept permet de d´etecter au niveau des d´eparts MT, dans le poste HT/MT, tous les d´efauts `a la terre, et cela sans aucun autre organe de protection MT en aval de ce poste. 2 Il en d´ecoule un plan de protection et contrˆole-commande facile `a concevoir, `a exploiter et `a faire ´evoluer. 3 La s´ecurit´e des personnes est assur´ee au mieux 4 Cependant la qualit´e de service obtenue est moyenne par le fait que chaque d´epart MT, au niveau du poste HT/MT Yacine Amakassou Les R´eseaux de Distribution Publique MT Dans le Monde
  51. 51. Les diff´erents r´eseaux ´electriques Les topologies des r´eseaux ´electriques MT Protection et contrˆole-commande Le sch´ema unifilaire MT a´erien Nord-Am´ericain Ce sch´ema met en application les principes suivants : Yacine Amakassou Les R´eseaux de Distribution Publique MT Dans le Monde
  52. 52. Les diff´erents r´eseaux ´electriques Les topologies des r´eseaux ´electriques MT Protection et contrˆole-commande Le sch´ema unifilaire MT a´erien Nord-Am´ericain Ce sch´ema met en application les principes suivants : distribution maximale en MT, en limitant la longueur des d´eparts BT pour r´eduire les pertes ; distribution du neutre MT avec une mise `a la terre r´eguli`ere (ex : tous les 300 m`etres) ; lignes MT triphas´ees sur l’ossature principale, avec d´erivations en triphas´e, biphas´e ou monophas´e pour les branchements MT/BT. Yacine Amakassou Les R´eseaux de Distribution Publique MT Dans le Monde
  53. 53. Les diff´erents r´eseaux ´electriques Les topologies des r´eseaux ´electriques MT Protection et contrˆole-commande Le sch´ema unifilaire MT a´erien Nord-Am´ericain Ce sch´ema met en application les principes suivants : distribution maximale en MT, en limitant la longueur des d´eparts BT pour r´eduire les pertes ; distribution du neutre MT avec une mise `a la terre r´eguli`ere (ex : tous les 300 m`etres) ; lignes MT triphas´ees sur l’ossature principale, avec d´erivations en triphas´e, biphas´e ou monophas´e pour les branchements MT/BT. 1 Un tel concept r´eduit les coˆuts des lignes, les pertes et les surtensions dues aux d´efauts. Mais il n´ecessite une grande qualit´e des mises `a la terre du neutre. 2 Pour obtenir un degr´e de s´ecurit´e des personnes satisfaisant, il est n´ecessaire d’inclure de nombreux appareils MT (Fusibles, Reclosers, Sectionalisers). 3 La conception du plan de protection et contrˆole-commande est complexe au niveau de la s´electivit´e entre les diff´erents organes de protection. 4 De mˆeme, l’exploitation et la maintenance de tels r´eseaux sont plus contraignantes que pour les r´eseaux r´ealis´es selon le sch´ema de l’EDF Yacine Amakassou Les R´eseaux de Distribution Publique MT Dans le Monde
  54. 54. Les diff´erents r´eseaux ´electriques Les topologies des r´eseaux ´electriques MT Protection et contrˆole-commande Protection et contrˆole-commande des r´eseaux MT ériques et la nécessaire abitation des matériels MT (tension tensité de valeurs élevées tout culièrement lors de leurs œuvres) et des dispositifs de ection et contrôle-commande à e d’électronique (faible niveau de ion et forte sensibilité aux ations électromagnétiques), in Gerin a dû, pour développer ses veaux produits, approfondir puis re en application cette discipline st la CEM. De plus, pour satisfaire exigences des distributeurs (sûreté onctionnement), il a été nécessaire éaliser des tests plus contraignants ceux définis par les récentes mes actuellement en vigueur annexe 1) qui précisent les limites erturbations acceptables : nsi pour les appareils de mesure, la me CEI 801-3 préconise des essais a bande de fréquences MHz - 500 MHz et trois niveaux de érité (1, 3, 10 V/m) alors que les ditions de test dans les laboratoires in Gerin sont bien plus sévères : la me de fréquences couvertes end de 10 kHz à 1 GHz ; de plus, 7 MHz à 1 GHz les appareils vent y être testés à des champs gnant 30 V/m. (voir aussi le Cahier hnique Merlin Gerin n°149) pour les matériels MT, certains s sont réalisés sur des tableaux plets (appareillage MT et unité de ection) en situation réelle ploitation. s bien que la CEM soit prise en pte dans toutes les phases de eloppement et de fabrication des areils, pour réaliser un équipement aitement opérationnel, elle doit si être appliquée dans les phases stallation et de câblage sur site. centre de conduite, dispatching ou SCADA (supervisory control and data acquisition). Pour tenir compte des besoins spécifiques à la conduite des réseaux de distribution MT, ces centres de s outils de configuration (cf. lexique) des centres de conduite, s gestion des différents supports de transmission utilisés. Dans la pratique le terme téléconduite englobe les fonctions de fig. 23 : exemple de téléconduite d’un réseau MT, avec les différentes liaisons nécessaires aux ondes radio réseau téléphonique commuté réseau téléphonique (ligne spécialisée) réseau téléphonique commuté ondes radio appareil aérien MTposte MT/BTposte HT/MT centre fixe de conduiteposte mobile de conduite Yacine Amakassou Les R´eseaux de Distribution Publique MT Dans le Monde
  55. 55. Les diff´erents r´eseaux ´electriques Les topologies des r´eseaux ´electriques MT Protection et contrˆole-commande La t´el´econduite téléconduite télécommande (transit d'ordres) télésurveillance (transit d'informations) s commande à distance s changement à distance des réglages. + = s télésignalisation, s télémesure. Yacine Amakassou Les R´eseaux de Distribution Publique MT Dans le Monde
  56. 56. Les diff´erents r´eseaux ´electriques Les topologies des r´eseaux ´electriques MT Protection et contrˆole-commande Les architectures de contrˆole-commande en MT catastrophique pour l’ensemble de l’exploitation du réseau électrique. s elle offre l’avantage d’une meilleure maintenabilité et d’une souplesse de fonctionnement accrue. s niveau 2 : conduite locale d’un ouvrage ou poste, s niveau 3 : téléconduite d’un réseau MT. (cf. application EDF en annexe 3). fig. 25 : les différents niveaux hiérarchiques des fonctions du contrôle-commande MT. conduite locale d’un ouvrage protection et contrôle-commande d’une cellule MT appareils MT et capteurs téléconduite d’un réseau électrique Yacine Amakassou Les R´eseaux de Distribution Publique MT Dans le Monde
  57. 57. Les diff´erents r´eseaux ´electriques Les topologies des r´eseaux ´electriques MT Protection et contrˆole-commande Conclusion Le fait marquant r´esultant des situations actuelles, reste la diversit´e selon les pays : diversit´e des sch´emas ´electriques et de leur protection, diversit´e des choix techniques de base, diversit´e des modes d’exploitation. Cependant deux ´evolutions majeures `a long terme sont avanc´ees par l’ensemble des distributeurs : l’´evolution vers un syst`eme MT l’´evolution vers la conduite automatique des r´eseaux MT. Biblioth`eque : Les r´eseaux de distribution publique MT dans le monde, Cahier Technique Merlin Gerin n 155, CT155 ´edition octobre 1991 Yacine Amakassou Les R´eseaux de Distribution Publique MT Dans le Monde

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