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République Algérienne Démocratique et Populaire Ministère de L’Enseignement Sup

République Algérienne Démocratique et Populaire Ministère de L’Enseignement Supérieur et de la A Recherche Scientifique UNIVERSITE MOULOUD MAMMERI DE TIZI-OUZOU FACULTE DE GENIE ELECTRIQUE ET D’INFORMATIQUE DEPARTEMENT D’ELECTROTECHNIQUE Mémoire de Fin d’Etudes de MASTER PROFESSIONNEL Domaine : Sciences et Technologies Filière : Génie Electrique Spécialité : ELECTROTECHNIQUE INDUSTRIELLE Présenté par Essaïd HADDADI Farès BOUSSAD Thème Etude des protections d’un départ HTA Tigzirt issu de la cabine mobile de Tamda (60 / 30 kV) Mémoire soutenu publiquement le 26 /06/ 2014 devant le jury composé de : Mme Ferroudja BITAM-MEGHERBI Maître de Conférences A, UMMTO, Président M M’hand MEKIOUS Maître-Assistant A, UMMTO, Rapporteur M Abderahmane KHEMIS Ingénieur, SONELGAZ, Co-Rapporteur M Mohammed MEGHERBI Professeur, UMMTO, Examinateur M Mohamed IMACHE Maître-Assistant A, UMMTO, Examinateur PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com République Algérienne Démocratique et Populaire Ministère de L’Enseignement Supérieur et de la A Recherche Scientifique UNIVERSITE MOULOUD MAMMERI DE TIZI-OUZOU FACULTE DE GENIE ELECTRIQUE ET D’INFORMATIQUE DEPARTEMENT D’ELECTROTECHNIQUE Mémoire de Fin d’Etudes de MASTER PROFESSIONNEL Domaine : Sciences et Technologies Filière : Génie Electrique Spécialité : ELECTROTECHNIQUE INDUSTRIELLE Présenté par Essaïd HADDADI Farès BOUSSAD Thème Etude des protections d’un départ HTA Tigzirt issu de la cabine mobile de Tamda (60 / 30 kV) Mémoire soutenu publiquement le 26 /06/ 2014 devant le jury composé de : Mme Ferroudja BITAM-MEGHERBI Maître de Conférences A, UMMTO, Président M M’hand MEKIOUS Maître-Assistant A, UMMTO, Rapporteur M Abderahmane KHEMIS Ingénieur, SONELGAZ, Co-Rapporteur M Mohammed MEGHERBI Professeur, UMMTO, Examinateur M Mohamed IMACHE Maître-Assistant A, UMMTO, Examinateur PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com REMERCIEMENTS Nous remercions Monsieur M.MEKIOUS, de nous avoir encadré et en particulier pour son soutien, ses conseils et sa patience, son expérience et ses connaissances ont contribué à notre formation. Nous tenons également à remercier notre co-promoteur Monsieur A.KHEMIS ainsi que Melle H.ABTOUCHE pour leur aide et leurs conseils durant notre stage au sein de la SONELGAZ. Nos vifs remerciements vont à Mme F.BITAM-MEGHERBI pour l’honneur qu’elle nous fait de présider le jury. Nos remerciements vont également à Monsieur M.MEGHERBI et Monsieur M.IMACHE qui ont accepté de faire partie du jury et juger ce travail. Leurs interventions vont sans aucun doute enrichir le débat et ouvrir de nouvelles perspectives à notre travail Nous remercions également toux ceux qui nous ont soutenus et contribué de prés ou de loin. PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com ESSAID DEDICACE Ø JE DEDIE CE MODESTE TRAVAIL : A MES PARENTS, CEUX QUE J’AI DE PLUS PRECIEUX AU MONDE, PRINCIPALEMENT POUR LEUR ENORME SOUTIEN ET QUI M’ONT PERMIS D’ARRIVER LA OU J’EN SUIS CE JOUR, JE VOUDRAIS LEUR EXPRIMER TOUTE MA GRATUDE ET TOUT MON AMOUR, JE LEUR DIT MILLE FOIS MERCI. A MES GRAND MERES. A MES ONCLES ET MES TANTES. A MES CHERS FRERES : SLIMANE, MOULOUD, YACINE A MES CHERES SŒURS : HAFIDHA, SIHAM A CELLE QUI ME COMBLE’ DE SA DOUCEUR, ET SON AFFECTION. A MON AMI ET BINOME FARES AVEC QUI J’AI EU LE PLAISIR DE PARTAGER CE TRAVAIL DE FIN D’ETUDES ET SA FAMILLE. A MES CHERS AMIS. A TOUS CEUX QUI ME SONT CHERS. PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Dédicace -Je dédie ce modeste travail Ø Particulièrement à mes très chers Parents en témoignage et en Gratitude de leur dévouement et de Leur soutient permanent durant Toutes mes années d’études je les Remercie pour leur patience. Ø A mes chères sœurs Samira et Imane Ø A mon Binôme Ø A mes chers Amis Fares. PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com LISTE DES FIGURES Figure I.1 : Centrale thermique ...................................................................................... 3 Figure I.2 : Centrale nucléaire ....................................................................................... 3 Figure I.3 : Centrale hydraulique ................................................................................... 4 Figure I.4 : Centrale solaire ........................................................................................... 4 Figure I.5 : Centrale éolienne ......................................................................................... 5 Figure I.6 : Schéma général des réseaux électriques hiérarchisation d’un réseau par niveau de tension .......................................................................................... 6 Figure I.7 : La structure des réseaux en antenne ............................................................. 10 Figure I.8 : La structure des réseaux bouclés ou en coupure d’artère .............................. 11 Figure I.9 : La structure des réseaux maillés ................................................................... 12 Figure I.10 : Réseau moyenne tension en simple dérivation ............................................. 13 Figure I.11 : Réseau moyenne tension en coupure d’artère ............................................. 13 Figure I.12 : Réseau moyenne tension en double dérivation ............................................ 14 Figure I.13 : Structure générale des réseaux aériens moyenne tension ............................ 15 Figure I.14 : Structure générale des réseaux souterrains moyenne tension ...................... 17 Figure I.15 : Structure des réseaux souterrains moyens tension de type artère source à source développée vers structure fuseau ....................................................... 18 Figure I.16 : Structure des réseaux souterrains HTA type EP ......................................... I19 Figure I.17 : Structure des réseaux souterrains à moyenne tension type fuseau ............... 19 Figure I.18 : Schéma unifilaire d’un réseau HTA ............................................................ 20 Figure I.19 : Partie haute du poste source HTB/HTA avec deux transfo pour réseaux souterrain ou aérien .................................................................................... 21 Figure II.1 : Chaine de protection .................................................................................. 25 Figure II.2 : Neutre mis directement à la terre................................................................ 28 Figure II.3 : Neutre mis à la terre par une résistance ..................................................... 28 Figure II.4 : Neutre mis à la terre par une réactance faible ............................................ 29 Figure II.5 : Neutre Mis à la terre par réactance de compensation ................................. 29 Figure II.6 : Sélectivité des appareils ............................................................................. 30 Figure II.7 : Sélectivité ampèremetriqu .......................................................................... 31 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Figure II.8 : Sélectivité chronométrique ......................................................................... 32 Figure II.9 : Sélectivité logique ...................................................................................... 32 Figure II.10 : Structure d’un parafoudre ZnO ................................................................ 34 Figure II.11 : Exemple d’un éclateur .............................................................................. 34 Figure II.12 : Exemple d’un sectionneur HTA ................................................................ 35 Figure II.13 : Exemple d’un disjoncteur HTA ................................................................. 36 Figure II.14: Exemple d’un fusible HTA ........................................................................ 37 Figure II.15: Constitution d’un relais électromagnétique ............................................... 37 Figure II.16 : Relais thermique ....................................................................................... 38 Figure II.17: Principe de fonctionnement d’une protection différentielle de Barres ........ 41 Figure II.18 : Principe de fonctionnement d’une Protection de masse ............................ 41 Figure II.19 : Schéma de protection contre les défauts entre phases ............................... 42 Figure II.20 : Protection contre les défauts entre phase et terre ..................................... 43 Figure II.21: Protection de liaison par relais à maximum du courant ............................. 44 Figure II.22: Protection de liaison par relais différentiels ............................................. 45 Figure II.23 : principe de la protection de distance ........................................................ 46 Figure II.24 : Cercle d’impédance ................................................................................. 47 Figure II.25 : Protection différentielle de transformateur .............................................. 48 Figure II.26 : Protection de transformateur à maximum de courant................................ 48 Figure II.27 : Protection de masse cuve transformateur ................................................. 49 Figure II.28 : Protection de terre ................................................................................... 49 Figure II.29 : Protection de terre restreinte .................................................................... 50 Figure II.30 : Protection à maximum de tension ............................................................. 50 Figure II.31 : Protection de terre point neutr.................................................................. 50 Figure III.1 : Schéma d’un défaut monophasé ................................................................. 51 Figure III.2 : Schéma d’un défaut biphasé ...................................................................... 54 Figure III.3 : Schéma d’un défaut biphasé-terre ............................................................. 54 Figure III.4 : Schéma d’un défaut triphasé ...................................................................... 54 Figure III.5 : Système triphasé équilibré ...................................................................................59 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Figure III.6 : Système direct ......................................................................................................59 Figure III.7 : Système inverse ....................................................................................................60 Figure III.8 : Système homopolaire ...........................................................................................60 Figure III.9 : Court-circuit triphasé ...........................................................................................62 Figure III.10: Court-circuit biphasé ...........................................................................................63 Figure III.11 : Court-circuit monophasé-terre ............................................................................64 Figure IV.1 : Photographie d’une cabine Mobile 60 /30 kV 20MVA Comme celle installée à Tala athmane ..................................................................70 Figure IV.2 : Répartition des départs cabine mobile Tamda ........................................... 71 Figure IV.3 : Schéma du court-circuit sur le jeu de barre ............................................... 74 Figure IV.4 : Schéma du court-circuit à 10m du jeu de barre ......................................... 75 Figure IV.5 : Schéma du court-circuit à 30m du jeu de barre ......................................... 76 Figure IV.6 : Schéma du court-circuit à 20km du jeu de barre ........................................ 77 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Liste des abréviations -NF : normalement fermé -NO : normalement ouvert -ASI : alimentation sans interruption -Z1 // Z2 : signifie que les deux impédances Z1 et Z2 sont en parallèle. -N : neutre -PE : conducteur de protection -PEN : conducteur de protection et conducteur de neutre confondus -TN : neutre à la terre et masse au neutre -TT : neutre à la terre et masse a la terre -IT : neutre isolé et masse à la terre -TNC : neutre a la terre, masse au neutre, conducteur de neutre et de Protection confondus -TNS : neutre à la terre, masse au neutre, conducteur de neutre et de Protection séparés -Ph1, Ph2 ,Ph3 : phase 1, 2, et 3 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com SOMMAIRE Introduction générale…………………………………………………………………..…..…1 Chapitre I : Généralités sur les réseaux électriques I.1- Introduction…………………………………………………………….……….……….2 I.2- Production de l’énergie électrique.....……………………………………..………..…….2 I.2.1- Les centrales thermiques………………………………………………….……...……..2 I.2.2- Les centrales nucléaires………………………………………………….…………...…3 I.2.3- Les centrales hydrauliques………………………………………………………....……4 I.2.4- Les centrales solaires ou photovoltaïques………………………………….…...………4 I.2.5- Les centrales éoliennes………………………………………………………………….5 I.3- Organisation des réseaux électriques……………………………………….…………..…5 I.3.1- Réseaux de transports……………………………………………………………….….6 I.3.2- Réseaux d’interconnexions……………………………………………………….....…..6 I.3.3- Réseaux de répartition………………………………………………..…………………7 I.3.4- Réseaux de distributions………………………………………………………...………7 I.4- Structures topologiques du réseau électrique……………………………………...…...….8 I.5- Architecture des réseaux…………………………………………………………..………9 I.5.1- Réseau radial uploads/Geographie/ haddadiessaid-boussadf.pdf