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1. Analyse des équipements électriques en vue de mettre
en œuvre une technique d’audit de l’énergie électrique
Sommaire
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Prof Mohamed Cherkaoui - EMI- UM5 de Rabat
Motorisation
Poste de
transformateur
Facturation

2. 1. Introduction
Réchauffement
climatique global
Raréfaction de
l'énergie
disponible
Emissions trop
importantes
de gaz à effet
de serre
Contexte des débats sur le réchauffement climatique global :
Faire face non seulement au problème des émissions trop importantes de gaz à effet de serre, mais aussi à
une raréfaction de l'énergie disponible.
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3. Baisser la consommation
énergétique contribue :
À lutter contre le
réchauffement
climatique global
À éviter la
pénurie
énergétique
Efficacité énergétique
Faire baisser la consommation énergétique contribue non seulement à lutter contre le réchauffement
climatique global, mais aussi à éviter la pénurie énergétique et à réduire la dépendance envers
l'étranger pour l’approvisionnement énergétique.
Instrument important qui permet de réduire la consommation d'énergie sans
perdre des avantages
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4. Accroître l'efficacité énergétique induit trois avantages:
 l'augmentation de l'efficacité économique,
 la diminution de la pénurie énergétique
 et la réduction des émissions de gaz à effet de serre
liées à la consommation d'énergie.
Efficacité énergétique
Atteindre le niveau d'utilité visé à un moindre coût énergétique
éclairer, produire de la chaleur ou entraîner un moteur
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5. Cheminement de l’énergie électrique
L’électricité ne se stocke pas. Pourtant, elle est toujours disponible en temps réel, en toute saison et à
tout moment de la journée. Une fois produite, elle emprunte un réseau de lignes aériennes et
souterraines que l’on peut comparer au réseau routier, avec ses autoroutes et ses voies nationales (lignes
à très haute et haute tension du réseau de transport), ses voies secondaires (lignes moyenne et basse
tension des réseaux de distribution) et ses échangeurs (postes électriques).
Production : L’électricité peut être produite de différentes
façons, mais presque toujours selon le même principe : la
transformation d’un mouvement tournant en énergie électrique,
grâce à un alternateur. Au Maroc, la production d’électricité
provient essentiellement des centrales thermiques et des usines
hydrauliques.
Elle est également produite à partir d’énergies renouvelables
telles que l’éolien.
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6. 6
Poste de transformateur électrique

7. Poste électrique HTA/BT
 Dès que la puissance demandée atteint 50kVA, les entreprises
industrielles ou tertiaires sont alimentées en haute tension HTA ou
MT (20 kV pour le régies et 22kV pour l’ONEE).
 Le poste HTA/BT, interface entre les réseaux de distribution HTA et
BT, est au cœur de la distribution électrique de puissance, au plus
près des utilisations de l’énergie électrique en basse tension.
 L’abonné livré en énergie électrique HTA n’est pas limité en
puissance. Il peut bénéficier d’une tarification plus économique.
 Le poste de transformation HTA/BT s’appelle aussi poste de
livraison.
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8. • On peut classer les postes HTA/BT en deux catégories.
Les postes d’extérieur
 Poste sur poteau : puissances 25 – 50 – 100 kVA.
 Postes préfabriqués :
• en bas de poteau : de 100 à 250 kVA ;
• poste compact : de 160 à 1 250 kVA.
 Poste maçonné traditionnel : de 160 à 1 250 kVA.
Les postes d’intérieur
 Postes ouverts maçonnés ou préfabriqués.
 Postes en cellules préfabriquées métalliques.
Les puissances sont comprises entre 100 et 1 250 kVA.
• Pour les puissances inférieures à 1 250 kVA, on aura souvent intérêt à choisir un poste avec
comptage en basse tension, moins onéreux.
• Le comptage BT doit être remplacé par un comptage HT dès que l’installation dépasse 2 000
A, ou s’il existe plusieurs transformateurs.
Poste électrique HTA/BT
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9. Poste électrique HTA/BT
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10. Poste électrique HTA/BT : Postes avec cellules
fonctionnelles
Exemples de cellules HTA (Schneider Electric).
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11. Poste de livraison électrique HTA/BT
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12. Le Transformateur
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un transformateur se compose de deux enroulements
(ou bobines) entourant un circuit magnétique (appelé
encore noyau, constitué de tôles magnétiques). Chaque
bobine est constituée de spires, matériau conducteur
comme le cuivre ou l’aluminium, isolées les unes des
autres. Elles sont reliées à deux réseaux électriques, de
tension différente.
Une tension alternative d’alimentation aux bornes de
l’une des bobines génère un flux magnétique variable (et
donc une induction magnétique dans le circuit
magnétique) créant une tension induite dans l’autre
bobine.
Le rapport de tension entre les deux bobines est
proportionnel aux nombres de spires.
Pertes dans un poste de transformateur

13. Caractéristiques
Les transformateurs se caractérisent par :
o la référence normative,
o la fréquence assignée,
o le type (immergé / sec) et la nature du diélectrique en cas de transformateur immergé
(huile minérale, ester naturel ou de synthèse ou autre),
o leur puissance assignée exprimée en kVA (Sn),
o les tensions assignées primaire et secondaire (Ur), (parfois appelées aussi nominales),
exprimées en Volt,
o le couplage et l’indice horaire,
o les niveaux de pertes dues à la charge (Pk en W),
o le niveau de pertes à vide (P0 en W),
o le type de refroidissement
• pour les transformateurs de type secs : AN (air naturel),
• AF (air forcé)
o pour les transformateurs immergés ONAN (huile naturel air naturel)
o l’année de construction,
o les réparations éventuelles effectuées (rebobinage, huile, diélectrique…),
o les équipements de protection (relais de protection, capots de protection…).
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14. Définition des pertes
• Les pertes des transformateurs comprennent principalement deux types de pertes :
 les pertes à vide (P0), appelées aussi pertes fer;
 les pertes dues à la charge (Pk), auxquelles s’ajoutent les pertes supplémentaires générées par les
harmoniques de courant.
Pertes à vide (P0)
– Ces pertes se produisent dès que le transformateur est sous-tension : elles sont liées à la tension du
réseau d’alimentation qui crée un flux dans le circuit magnétique du transformateur. Ces pertes
dépendent de la fréquence et de la tension appliquée.
En pratique, la fréquence fondamentale des réseaux électriques est très stable, et si l’on considère que les
harmoniques de tension côté primaire ont peu d’impact, les pertes à vide sont constantes et indépendantes de
la charge du transformateur.
• Elles se composent :
 Des pertes par hystérésis qui sont responsables de plus de la moitié des pertes à vide (entre 50 et
60 %). Ces pertes dépendent du type de matériau utilisé pour la construction du circuit
magnétique du transformateur et sont proportionnelles à la fréquence.
 Des pertes par courant de Foucault représentant 40 à 50 % des pertes à vide; Elles dépendent de
l’épaisseur, de la résistivité du matériau et du carré de la fréquence
• Les pertes à vide représentent en moyenne de 0,1 à 0,2 % de la puissance assignée Sn.
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15. Pertes dues à la charge qui sont composées des :
 Pertes Joule dans les conducteurs des enroulements primaires et secondaires; Elles
peuvent être réduites en augmentant la section du conducteur.
 Pertes parasites par courants de Foucault dans les enroulements; de courants
induits appelés courants de Foucault se superposant au courant de
fonctionnement et provoquant des pertes ohmiques supplémentaires;
 Pertes parasites par courants de Foucault dans les connexions pertes parasites dans
les parties structurelles métalliques. Un champ d’induction variable générant un
courant induit dans les parties métalliques constituant la structure du
transformateur.
Les pertes dues à la charge représentent en moyenne de 0,7 à 1 % de la puissance nominale assignée
(à 100 % de la charge).
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Définition des pertes

16. • Pertes dues à la charge liées à la puissance réactive et aux harmoniques:
– Sur la puissance réactive
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Les pertes liées à l’énergie réactive
et impact sur le rendement
Il est donc important de diminuer la puissance réactive consommée.

17. Les courants harmoniques :
• Ils sont provoqués par les charges non linéaires du réseau (comme les
ordinateurs, les variateurs de vitesse, les démarreurs électroniques,…).
Leur fréquence est multiple de la fréquence principale.
• La présence d’harmoniques provoque des pertes supplémentaires dans les
enroulements et les parties structurelles métalliques.
• Ils ont des répercussions potentiellement dommageables pour les
transformateurs : non seulement ils augmentent les pertes en charge de
façon plus que proportionnelle à l’augmentation de la charge mais aussi la
température des enroulements et de la structure métallique du
transformateur, réduisant ainsi la durée de vie du transformateur.
17
Les pertes dues aux courants
harmoniques

18. 18
Définition des pertes et du
rendement

19. 19
Bien utiliser un transformateur
1. Un transformateur sous-chargé consomme des pertes à vide
inutiles.
2. Un transformateur près de sa charge nominale consomme des
pertes dues à la charge élevées.
Le maximum de rendement d’un transformateur se situe généralement
entre 40 et 60 % de sa charge nominale mais dépend d’autres paramètres
(charge, cos ϕ, température ambiante…)

20. 20
La maintenance des transformateurs
Actions conseillées Effets
Nettoyer les pièces sous tension (traversées,
connexions, …)
Vérification de l’absence de dégradation des
câbles et bornes de raccordement
Eviter les risques d’amorçages
Resserrer les jeux de barre et les
raccordements
Eviter les points chauds relatifs à
un serrage insuffisant.
Mesure par camera infrarouge
(transformateur sous tension et en charge)
Déceler les points chauds
Vérifier la présence des dispositifs de
protection (capot, verrouillage HT,
bac de rétention,…)
Eviter les risques aux personnes
et les atteintes
environnementales
Faire les essais sur les relais de protection,
avec déclenchement HT/BT
S’assurer du bon fonctionnement
des protections
Vérifier s’il est visible, le niveau de
liquide et l’étanchéité des joints
Détecter les fuites éventuelles de
diélectriques

21. Actions conseillées Effets
Détecter les détériorations éventuelles
de peinture
Limiter les risques dus à la corrosion
En cas de d’évolution de l’installation,
déterminer le profil de charge sur une
période de consommation pertinente,
en mesurant les courants, les tensions,
les puissances et les harmoniques
Détecter les surcharges éventuelles et
les distorsions anormales de tension
et de courant
Vérifi er l’effi cacité de la ventilation du
transformateur et de son local
Eviter les échauffements préjudiciables
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La maintenance des transformateurs

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La maintenance des transformateurs

23. Caractéristiques électriques pour les
transfos à 40°C ambiante
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Transformateurs cabines 50 à 2500KVA

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