GENERALITES SUR LES RESEAUX
ELECTRIQUES
Architecture des postes électriques/ Régime du neutre/ choix
de protection et calcul des réglages
ARCHITECTURE DE DISTRIBUTION DE L’INSTALLATION ÉLECTRIQUE
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1.Transport de l’énergie
La dispersion géographique des centrales de production
• La dispersion géographique des consommateurs d’énergie
• l’irrégularité de la consommation
• L’impossibilité du stockage de l’énergie
Impose :
 Le transport
 L’interconnexion Nationale et Internationale.
 La répartition
Afin d’assurer :
• La continuité de l’énergie même au cas de la défaillance d’une centrale.
• L’aiguillage des flux d’énergies vers les lieux de consommation.
• La gestion de l’équilibre entre la production et la consommation.
• Les réglages nécessaires pour stabiliser le réseau.
ARCHITECTURE DE DISTRIBUTION DE L’INSTALLATION ÉLECTRIQUE
3
HauteTension HTB
Supérieur ou = à 50 kV
HTA
de 1 à 50 kV
Basse Tension BTB de
500 à 1000V
BTA
de 50 à 500V
Très Basse TBT
Inférieur à 50V
Tension
2. Domaines de tension
HT: supérieur à 35 kV
Les valeurs normalisées sont : 45kV- 66kV -110kV - 132kV - 150kV -
220kV
MT: entre 1000V et 35 kV
Les valeurs normalisées sont : 3,3 kV - 6,6 kV - 11 kV - 22 kV - 33
kV
BT: entre 100V et 1000V
Les valeurs normalisées sont : 400V - 690V - 1000V (à 50 Hz)
ARCHITECTURE DE DISTRIBUTION DE L’INSTALLATION ÉLECTRIQUE
• Simple antenne Double antenne avec simple jeu de barres Double antenne avec jeu
de barres tronçonné
3. Les différents alimentations:
4
ARCHITECTURE DE DISTRIBUTION DE L’INSTALLATION ÉLECTRIQUE
• Antennes multiples Deux antennes couplées en
permanence sur un jeu de barres
Antennes multiples issue
d’un double jeu de barres
5
ARCHITECTURE DE DISTRIBUTION DE L’INSTALLATION ÉLECTRIQUE
• schéma en boucle ouverte schéma en Boucle fermée Double
dérivation
6
ARCHITECTURE DE DISTRIBUTION DE L’INSTALLATION ÉLECTRIQUE
7
Les principales caractéristiques de
l’alimentation
- La tension nominale………
- Le courant de court circuit ……
- Le courant assigné en service …..
- Le schéma de liaison à la terre ….
Continuité de l'énergie électrique
La continuité de l'énergie électrique s'obtient par la
division des installations et l'utilisation de plusieurs
sources, la mise en place d'alimentations de secours, la
subdivision des circuits, le choix des liaisons à la terre et
la sélectivité des protections.
Les différents types de poste
1. Poste de livraison sur poteau (poste
extérieur haut de poteau)
2. Poste de livraison préfabriqué (poste
extérieure bas de poteau)
3. Poste de livraison maçonné (poste intérieur)
RÉGIME DU NEUTRE
1. Les Schéma de liaison à la terre SLT :
8
RÉGIME DU NEUTRE
2. Le régime TT :
9
Relier à une prise de terre, par un fil
conducteur, les masses métalliques qui
risquent d ’être mises accidentellement
sous tension : cuisinière, machine à
laver…
En touchant la
carcasse de la
machine,
je ne cours aucun
risque !
RN : Résistance de la prise de terre du
neutre = 22
RH : Résistance de l ’Homme = 2000
I défaut = U / ( RH + RN )
=230 /
( 2000 + 22 )
= 0.113 A =
113 mA
Uc = I défaut *
RH
= 0.113 *
2000
= 226 V >
50 V
RÉGIME DU NEUTRE
2. Le régime TN:
10
Schéma
TN-S Schéma équivalent de la boucle de
défaut
RÉGIME DU NEUTRE
2. Le régime TN:
11
Schéma
TN-C Calcul du courant de
défaut
Calcul de la tension de
contact
Remarque: Si RPH = RPEN alors Uc = 0,4*V
= 95 V
Il y a danger et nécessité de couper le
circuit
RÉGIME DU NEUTRE
3. Le régime IT:
12
Schéma IT
Calcul de la tension de
contact
Uc =
Le premier défaut n’est pas
dangereux
RÉGIME DU NEUTRE
3. Le régime IT:
13
CAS D’UN DEUXIÈME DÉFAUT
Les masses ne sont pas
interconnectées
Uc1 =
Uc2 =
Calcul de la tension
corporelle : on néglige la
résistance corporelle
Remarque :
Dans le cas d’un défaut double, si les masses sont séparées, on se retrouve
dans la situation du Régime TT
RÉGIME DU NEUTRE
3. Le régime IT:
14
CAS D’UN DEUXIÈME DÉFAUT
Les masses sont
interconnectées
Uc1 = Uc2 =
Remarque :
Dans le cas d’un défaut
double, si les masses sont
interconnectées, on se
retrouve dans la situation
du Régime TN.
RÉGIME DU NEUTRE
3. Le régime IT:
15
CAS D’UN DEUXIÈME DÉFAUT
Les masses sont
interconnectées
Protections & Condition
nécessaire
t1 : temps limite à
partir du quel il y à
danger
td: disjoncteur le plus
rapide
Pour obtenir une
protection totale, il
faut respecter
l’inégalité :
td>t1
RÉGIME DU NEUTRE
3. Le régime IT:
Contrôleur permanent d’isolement __CPI:
16
Fonctionnement : En l’absence de défaut, l’isolement de l’installation
fait qu’aucun courant continu ne circule dans le réseau. Dès qu’un
défaut survient, un faible courant indique dans l’appareil de mesure la
valeur de l’isolement ; la tension aux bornes de la résistance est
amplifiée et enclenche le relais à seuil qui indique, par une
signalisation visuelle et sonore, la présence d’un premier défaut.
Le premier défaut n’est pas dangereux et ne nécessite pas la coupure
immédiate de l’installation, ce qui n’est pas le cas du deuxième
défaut.
La règle impose la signalisation et la localisation du premier défaut
afin d’en permettre la réparation dés que possible.
La continuité de service (principal avantage du schéma IT) peut ainsi
être assurée. Le Contrôleur Permanent d’Isolement (C.P.I) permet un
signalement automatique du défaut et peut offrir une aide à sa
localisation
RÉGIME DU NEUTRE
3. Le régime IT:
17
PROTECTION DES RÉSEAUX ÉLECTRIQUES
1. les défauts plus courants:
• Surtension
• Baisse ou manque de tension
• Surintensité par surcharge
• Surintensité par court-circuit.
18
 Les Surtensions:
Des perturbations qui se superposent à la tension nominale
d’un Réseau.
Types de surtension:
• Surtension à fréquence industrielle
• Surtensions de manœuvre
• Surtensions atmosphériques
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PROTECTION DES RÉSEAUX ÉLECTRIQUES
 Les courts-circuits:
Des phénomènes transitoires, ils apparaissent lorsque l’isolement entre deux conducteurs de tensions
différents ou entre un conducteur sous tension et la terre est détérioré.
• Caractéristiques des C-C:
 La valeur crête du courant de C-C maximal, pour déterminer le pouvoir de fermeture des
disjoncteurs et des interrupteurs;
 La valeur efficace du courant de C-C maximal, pour déterminer le pouvoir de coupure des
disjoncteurs et des fusibles;
 La valeur maximale des C-C entre phases, pour le choix de la courbe de déclenchement des
disjoncteurs et des fusibles ou au réglage des seuils des protections à maximum de courant
afin d’assuré la sélectivité entre les protections;
 La valeur du courant de C-C monophasé terre, pour déterminer les caractéristiques du
matériel qui doit supporter ou qui doit couper ce courant.
20
PROTECTION DES RÉSEAUX ÉLECTRIQUES
• Les types de court-circuit:
21
PROTECTION DES RÉSEAUX ÉLECTRIQUES
• Les types de court-circuit:
22
PROTECTION DES RÉSEAUX ÉLECTRIQUES
• Les types de court-circuit:
23
PROTECTION DES RÉSEAUX ÉLECTRIQUES
 Les Surcharges:
C’est un courant supérieure au courant admissible, ce qui provoquent des chutes de tension
importantes dans le réseau et accélère le vieillissement des équipements.
 Les oscillations:
Dus au variations plus au moins rapides de la charge qui agit directement sur la vitesse de
rotation des machines de production de l ’énergie électriques.
 Les déséquilibre:
Dus à la mauvaise répartition des charges sur les trois phases, ils donnent naissance à la
composante inverse du courant, cette composante provoque :
 Des chutes de tension supplémentaires
 Des pertes de puissance
 Des échauffements
24
PROTECTION DES RÉSEAUX ÉLECTRIQUES
 Eléments du système de protection:
un système de protection consiste d’un ensemble de dispositifs destinés à la
détection des défauts et des situations anormales des réseaux afin de commander
le déclenchement d’un ou plusieurs éléments de coupures, pour limiter les dégâts
qui peuvent être causés par le défaut.
• Constituons des systèmes de protection:
 Réducteurs des mesures:TC,TT
 Relais: électromagnétique, Statique, Numérique
 Disjoncteur: à huile, à air comprimé, à vide, à l’hexa fluor de soufre
• Qualités d’un système de protection:
 Rapidité
 Sélectivité
 Sensibilité
 Fiabilité
25
PROTECTION DES RÉSEAUX ÉLECTRIQUES
 Protections des éléments du réseau
Protection des Alternateurs:
26
PROTECTION DES RÉSEAUX ÉLECTRIQUES
 Protections des éléments du réseau
Protection des machines Asynchrones:
27
PROTECTION DES RÉSEAUX ÉLECTRIQUES
 Protections des éléments du réseau
Protection des Jeux de Barres:
CALCUL DES RÉGLAGES
• Principe de la méthode :
28
• Règle générale :
29
CALCUL DES RÉGLAGES
• Détermination de la section des câbles
30
CALCUL DES RÉGLAGES

Les------Reseaux------- Electriques.pptx

  • 1.
    GENERALITES SUR LESRESEAUX ELECTRIQUES Architecture des postes électriques/ Régime du neutre/ choix de protection et calcul des réglages
  • 2.
    ARCHITECTURE DE DISTRIBUTIONDE L’INSTALLATION ÉLECTRIQUE 2 1.Transport de l’énergie La dispersion géographique des centrales de production • La dispersion géographique des consommateurs d’énergie • l’irrégularité de la consommation • L’impossibilité du stockage de l’énergie Impose :  Le transport  L’interconnexion Nationale et Internationale.  La répartition Afin d’assurer : • La continuité de l’énergie même au cas de la défaillance d’une centrale. • L’aiguillage des flux d’énergies vers les lieux de consommation. • La gestion de l’équilibre entre la production et la consommation. • Les réglages nécessaires pour stabiliser le réseau.
  • 3.
    ARCHITECTURE DE DISTRIBUTIONDE L’INSTALLATION ÉLECTRIQUE 3 HauteTension HTB Supérieur ou = à 50 kV HTA de 1 à 50 kV Basse Tension BTB de 500 à 1000V BTA de 50 à 500V Très Basse TBT Inférieur à 50V Tension 2. Domaines de tension HT: supérieur à 35 kV Les valeurs normalisées sont : 45kV- 66kV -110kV - 132kV - 150kV - 220kV MT: entre 1000V et 35 kV Les valeurs normalisées sont : 3,3 kV - 6,6 kV - 11 kV - 22 kV - 33 kV BT: entre 100V et 1000V Les valeurs normalisées sont : 400V - 690V - 1000V (à 50 Hz)
  • 4.
    ARCHITECTURE DE DISTRIBUTIONDE L’INSTALLATION ÉLECTRIQUE • Simple antenne Double antenne avec simple jeu de barres Double antenne avec jeu de barres tronçonné 3. Les différents alimentations: 4
  • 5.
    ARCHITECTURE DE DISTRIBUTIONDE L’INSTALLATION ÉLECTRIQUE • Antennes multiples Deux antennes couplées en permanence sur un jeu de barres Antennes multiples issue d’un double jeu de barres 5
  • 6.
    ARCHITECTURE DE DISTRIBUTIONDE L’INSTALLATION ÉLECTRIQUE • schéma en boucle ouverte schéma en Boucle fermée Double dérivation 6
  • 7.
    ARCHITECTURE DE DISTRIBUTIONDE L’INSTALLATION ÉLECTRIQUE 7 Les principales caractéristiques de l’alimentation - La tension nominale……… - Le courant de court circuit …… - Le courant assigné en service ….. - Le schéma de liaison à la terre …. Continuité de l'énergie électrique La continuité de l'énergie électrique s'obtient par la division des installations et l'utilisation de plusieurs sources, la mise en place d'alimentations de secours, la subdivision des circuits, le choix des liaisons à la terre et la sélectivité des protections. Les différents types de poste 1. Poste de livraison sur poteau (poste extérieur haut de poteau) 2. Poste de livraison préfabriqué (poste extérieure bas de poteau) 3. Poste de livraison maçonné (poste intérieur)
  • 8.
    RÉGIME DU NEUTRE 1.Les Schéma de liaison à la terre SLT : 8
  • 9.
    RÉGIME DU NEUTRE 2.Le régime TT : 9 Relier à une prise de terre, par un fil conducteur, les masses métalliques qui risquent d ’être mises accidentellement sous tension : cuisinière, machine à laver… En touchant la carcasse de la machine, je ne cours aucun risque ! RN : Résistance de la prise de terre du neutre = 22 RH : Résistance de l ’Homme = 2000 I défaut = U / ( RH + RN ) =230 / ( 2000 + 22 ) = 0.113 A = 113 mA Uc = I défaut * RH = 0.113 * 2000 = 226 V > 50 V
  • 10.
    RÉGIME DU NEUTRE 2.Le régime TN: 10 Schéma TN-S Schéma équivalent de la boucle de défaut
  • 11.
    RÉGIME DU NEUTRE 2.Le régime TN: 11 Schéma TN-C Calcul du courant de défaut Calcul de la tension de contact Remarque: Si RPH = RPEN alors Uc = 0,4*V = 95 V Il y a danger et nécessité de couper le circuit
  • 12.
    RÉGIME DU NEUTRE 3.Le régime IT: 12 Schéma IT Calcul de la tension de contact Uc = Le premier défaut n’est pas dangereux
  • 13.
    RÉGIME DU NEUTRE 3.Le régime IT: 13 CAS D’UN DEUXIÈME DÉFAUT Les masses ne sont pas interconnectées Uc1 = Uc2 = Calcul de la tension corporelle : on néglige la résistance corporelle Remarque : Dans le cas d’un défaut double, si les masses sont séparées, on se retrouve dans la situation du Régime TT
  • 14.
    RÉGIME DU NEUTRE 3.Le régime IT: 14 CAS D’UN DEUXIÈME DÉFAUT Les masses sont interconnectées Uc1 = Uc2 = Remarque : Dans le cas d’un défaut double, si les masses sont interconnectées, on se retrouve dans la situation du Régime TN.
  • 15.
    RÉGIME DU NEUTRE 3.Le régime IT: 15 CAS D’UN DEUXIÈME DÉFAUT Les masses sont interconnectées Protections & Condition nécessaire t1 : temps limite à partir du quel il y à danger td: disjoncteur le plus rapide Pour obtenir une protection totale, il faut respecter l’inégalité : td>t1
  • 16.
    RÉGIME DU NEUTRE 3.Le régime IT: Contrôleur permanent d’isolement __CPI: 16 Fonctionnement : En l’absence de défaut, l’isolement de l’installation fait qu’aucun courant continu ne circule dans le réseau. Dès qu’un défaut survient, un faible courant indique dans l’appareil de mesure la valeur de l’isolement ; la tension aux bornes de la résistance est amplifiée et enclenche le relais à seuil qui indique, par une signalisation visuelle et sonore, la présence d’un premier défaut. Le premier défaut n’est pas dangereux et ne nécessite pas la coupure immédiate de l’installation, ce qui n’est pas le cas du deuxième défaut. La règle impose la signalisation et la localisation du premier défaut afin d’en permettre la réparation dés que possible. La continuité de service (principal avantage du schéma IT) peut ainsi être assurée. Le Contrôleur Permanent d’Isolement (C.P.I) permet un signalement automatique du défaut et peut offrir une aide à sa localisation
  • 17.
    RÉGIME DU NEUTRE 3.Le régime IT: 17
  • 18.
    PROTECTION DES RÉSEAUXÉLECTRIQUES 1. les défauts plus courants: • Surtension • Baisse ou manque de tension • Surintensité par surcharge • Surintensité par court-circuit. 18  Les Surtensions: Des perturbations qui se superposent à la tension nominale d’un Réseau. Types de surtension: • Surtension à fréquence industrielle • Surtensions de manœuvre • Surtensions atmosphériques
  • 19.
    19 PROTECTION DES RÉSEAUXÉLECTRIQUES  Les courts-circuits: Des phénomènes transitoires, ils apparaissent lorsque l’isolement entre deux conducteurs de tensions différents ou entre un conducteur sous tension et la terre est détérioré. • Caractéristiques des C-C:  La valeur crête du courant de C-C maximal, pour déterminer le pouvoir de fermeture des disjoncteurs et des interrupteurs;  La valeur efficace du courant de C-C maximal, pour déterminer le pouvoir de coupure des disjoncteurs et des fusibles;  La valeur maximale des C-C entre phases, pour le choix de la courbe de déclenchement des disjoncteurs et des fusibles ou au réglage des seuils des protections à maximum de courant afin d’assuré la sélectivité entre les protections;  La valeur du courant de C-C monophasé terre, pour déterminer les caractéristiques du matériel qui doit supporter ou qui doit couper ce courant.
  • 20.
    20 PROTECTION DES RÉSEAUXÉLECTRIQUES • Les types de court-circuit:
  • 21.
    21 PROTECTION DES RÉSEAUXÉLECTRIQUES • Les types de court-circuit:
  • 22.
    22 PROTECTION DES RÉSEAUXÉLECTRIQUES • Les types de court-circuit:
  • 23.
    23 PROTECTION DES RÉSEAUXÉLECTRIQUES  Les Surcharges: C’est un courant supérieure au courant admissible, ce qui provoquent des chutes de tension importantes dans le réseau et accélère le vieillissement des équipements.  Les oscillations: Dus au variations plus au moins rapides de la charge qui agit directement sur la vitesse de rotation des machines de production de l ’énergie électriques.  Les déséquilibre: Dus à la mauvaise répartition des charges sur les trois phases, ils donnent naissance à la composante inverse du courant, cette composante provoque :  Des chutes de tension supplémentaires  Des pertes de puissance  Des échauffements
  • 24.
    24 PROTECTION DES RÉSEAUXÉLECTRIQUES  Eléments du système de protection: un système de protection consiste d’un ensemble de dispositifs destinés à la détection des défauts et des situations anormales des réseaux afin de commander le déclenchement d’un ou plusieurs éléments de coupures, pour limiter les dégâts qui peuvent être causés par le défaut. • Constituons des systèmes de protection:  Réducteurs des mesures:TC,TT  Relais: électromagnétique, Statique, Numérique  Disjoncteur: à huile, à air comprimé, à vide, à l’hexa fluor de soufre • Qualités d’un système de protection:  Rapidité  Sélectivité  Sensibilité  Fiabilité
  • 25.
    25 PROTECTION DES RÉSEAUXÉLECTRIQUES  Protections des éléments du réseau Protection des Alternateurs:
  • 26.
    26 PROTECTION DES RÉSEAUXÉLECTRIQUES  Protections des éléments du réseau Protection des machines Asynchrones:
  • 27.
    27 PROTECTION DES RÉSEAUXÉLECTRIQUES  Protections des éléments du réseau Protection des Jeux de Barres:
  • 28.
    CALCUL DES RÉGLAGES •Principe de la méthode : 28
  • 29.
    • Règle générale: 29 CALCUL DES RÉGLAGES
  • 30.
    • Détermination dela section des câbles 30 CALCUL DES RÉGLAGES