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Centrale électrique Une centrale électrique est un site industriel destiné à la

Centrale électrique Une centrale électrique est un site industriel destiné à la production d'électricité. Les centrales électriques alimentent en électricité, au moyen du réseau électrique, les consommateurs, particuliers ou industriels éloignés de la centraleN 1. La production d'électricité y est assurée par la conversion en énergie électrique d'une énergie primaire qui peut être soit mécanique (force du vent, force de l'eau des rivières, des marées...), soit chimique (réactions d'oxydoréduction avec des combustibles, fossiles ou non, tels que la biomasse), soit nucléaire, soit solaire. Ces énergies primaires peuvent être renouvelables (biomasse, etc.) ou constituer des ressources dont les réserves sont limitées (combustibles fossiles, etc.). Types de production d’électricité Article détaillé : Centrale thermique. Selon la technologie Hormis dans les centrales photovoltaïques, la génération d'électricité est assurée par un alternateur entraîné par une turbine ou, pour certains systèmes insulaires ou isolés, par un moteur à explosion (groupe Diesel de puissance allant de quelques MW à plusieurs dizaines de MW)1,N 2. Le rendement de conversion mécanique/électrique des alternateurs est d'environ 98 %. L'essentiel des pertes se fait donc sur la conversion thermique-mécanique des machines thermiques. La cogénération permet d’améliorer le rendement global de l'installation en valorisant l'énergie thermique résiduelle. Plusieurs technologies de turbines sont disponibles selon le fluide utilisé pour les actionner : turbine à vapeur ; turbine à combustion (communément, mais improprement appelée turbine à gazN 3) ; turbine hydraulique ; éolienne.  Centrales photovoltaiques : dispositif techniques de production d’électicité par des modules solaires reliés entre eux et utilise des onduleurs pour etre connecté au réseau  Machines synchrones : Une machine synchrone est une machine électrique qui :  soit produit un courant électrique dont la fréquence est déterminée par la vitesse de rotation du rotor : fonctionnement en « générateur électrique » dans deux quadrants du plan couple-vitesse1,2,3. L'alternateur est une application particulière de la machine synchrone, fonctionnant en générateur dans un seul quadrant du plan couple-vitesse ;  soit absorbe un courant électrique dont la fréquence détermine la vitesse de rotation du rotor : fonctionnement « moteur »4,5,3.  Au-delà de quelques kilowatts, les machines synchrones sont généralement des machines triphasées. Le rotor, souvent appelé « roue polaire », est alimenté par une source de courant continu ou équipé d'aimants permanents. Machine électrique : Une machine électrique est un dispositif électromécanique fondé sur l'électromagnétisme permettant la conversion d'énergie électrique par exemple en travail ou énergie mécanique. Ce processus est réversible et peut servir à produire de l'électricité :  Les machines électriques produisant de l'énergie électrique à partir d'une énergie mécanique sont communément appelées des génératrices, dynamos ou alternateurs suivant la technologie utilisée.  Les machines électriques produisant une énergie mécanique à partir d'une énergie électrique sont communément appelées des moteurs. Cependant, toutes ces machines électriques étant réversibles et susceptibles de se comporter soit en « moteur » soit en « générateur » dans les quatre quadrants du plan couple-vitesseN 1,1,2,3, la distinction moteur/générateur se fait « communément » par rapport à l'usage final de la machine. Les moteurs rotatifs produisent une énergie correspondant au produit d'un couple par un déplacement angulaire (rotation) tandis que les moteurs linéaires produisent une énergie correspondant au produit d'une force par un déplacement linéaire. En dehors des machines électriques fonctionnant grâce à l'électromagnétisme il existe aussi des machines électrostatiques et d'autres utilisant l'effet piézoélectrique. Les transformateurs sont aussi classifiés comme des machines électriques4,5. Ils permettent de modifier les valeurs de tension et d'intensité du courant délivrées par une source d'énergie électrique alternative, en un système de tension et de courant de valeurs différentes, mais de même fréquence et de même forme. Machine thermique : Une machine thermique est un mécanisme qui fait subir à un fluide des transformations cycliques au cours desquelles le fluide échange avec l'extérieur de l'énergie sous forme de travail et de chaleur. La théorie des machines thermiques s'attache à la description et à l'étude physique de certains systèmes thermodynamiques qui permettent de transformer l'énergie thermique en énergie mécanique, et vice versa. Fondée au milieu du XIXe siècle, elle s'appuie sur la thermodynamique, et en particulier sur ses deux premiers principes. De nombreuses machines thermiques sont d'un usage courant : le moteur thermique (sous la forme d'un moteur à combustion externe tel que la machine à vapeur et la turbine à vapeur, ou sous la forme d'un moteur à combustion interne tel que le moteur à essence, le moteur Diesel, le moteur à réaction et la turbine à gaz), le réfrigérateur et la pompe à chaleur. Turbine à vapeur : Une turbine à vapeur est une machine qui extrait l'énergie thermique de la vapeur sous pression et l'utilise pour produire un travail mécanique de rotation de l'arbre de sortie. La version moderne fut inventée par Sir Charles Parsons en 18841,2. Parce que la turbine génère un mouvement de rotation, elle est particulièrement bien adaptée pour entraîner un générateur électrique ;– environ 90 % de la production d'électricité aux États-Unis (1996) était faite en utilisant des turbines à vapeur3. La turbine à vapeur est une forme de machine thermique qui doit une grande partie de l'amélioration de son efficacité thermodynamique à l'utilisation de plusieurs étages dans l'expansion de la vapeur, ce qui se traduit par un résultat proche du processus de détente réversible idéale Pourquoi une tension sinusoïdale ?[modifier | modifier le code] La solution la plus commode pour produire de manière industrielle de l'énergie électrique est l'entraînement d'un alternateur par une machine tournante, comme une turbine, un moteur à combustion interne, une éolienne... le tout en rotation autour d'un axe. De manière naturelle ces installations produisent des tensions sinusoïdales. En sens inverse et tout aussi naturellement, ces tensions sinusoïdales permettent l'entraînement régulier d'un moteur électrique. Cette facilité d'utilisation à la production et à l'usage dans les machines tournantes constituent les deux grands atouts de la tension sinusoïdale. Claquage (électronique) Ralenti Modification de Claquage, Université d'Ariel En électronique ou électrotechnique, le claquage est un phénomène qui se produit dans un isolant quand le champ électrique est plus important que ce que peut supporter cet isolant. Il se forme alors un arc électrique. Dans un condensateur, lorsque la tension atteint une valeur suffisante pour qu'un courant s'établisse au travers de l'isolant (ou diélectrique), cette tension critique est appelée tension de claquage. Elle est liée à la géométrie de la pièce et à une propriété des matériaux appelée rigidité diélectrique qui est généralement exprimée en [kV/mm]. La décharge électrique à travers l'isolant est en général destructrice. Cette destruction peut être irrémédiable, mais ceci dépend de la nature et de l'épaisseur de l'isolant entrant dans la constitution du composant : certains isolants sont ainsi dits autorégénérateurs, comme l'air ou l'hexafluorure de soufre. Claquages dans un condensateur de 1nF Tension de service 250V (50µs et 500V par carreau) Ceci est illustré par l'oscillogramme ci-contre. Un condensateur est monté en parallèle sur une charge inductive. Quand on ouvre le circuit, le courant de l'inductance charge le condensateur au-delà de sa tension de claquage. On peut alors voir des oscillations de relaxations. Chaque chute de tension est due à un claquage. Après quelques dizaines d'oscillations, le condensateur n'arrive plus à s'autocicatriser, il est définitivement détruit. Voir aussi  Surveillance de la tension[modifier | modifier le code]  Un grand réseau électrique possède de multiples niveaux de tension. Chaque niveau de tension est conçu pour une plage d'utilisation bien spécifique. Des tensions légèrement trop élevées conduisent à une usure prématurée du matériel, puis si elles sont franchement trop élevées à un « claquage » de l'isolant (cas des câbles souterrains, des câbles domestiques, ou des isolateurs des lignes électriques). Les surtensions très élevées (par exemple causées par la foudre) sur des conducteurs « nus » (c'est-à-dire sans isolant, ce qui est le cas des lignes électriques) peuvent conduire à des amorçages avec des objets proches, par exemple des arbres.  A contrario, des tensions trop basses par rapport à la plage spécifiée conduisent à un mauvais fonctionnement de beaucoup d'installations, que ce soit chez les consommateurs (par exemple les moteurs), ou sur le réseau en lui-même (mauvais fonctionnement des protections). De plus, des tensions basses sur les réseaux de transport d'électricité ont été la cause de grands incidents qui ont été responsables de la coupure de plusieurs millions de foyers Problématique de l'intensité[modifier | modifier le code] L'intensité est un paramètre particulièrement important à surveiller car elle peut entraîner la destruction de matériel coûteux (les transformateurs et les câbles), ou bien mettre en danger la sécurité des biens et des personnes (cas des lignes aériennes). Le courant permanent admissible est l'intensité maximale à laquelle un ouvrage peut être exploité sans limitation de durée28. Afin de faciliter l'exploitation des réseaux électriques, certains ouvrages peuvent être exploités à une intensité supérieure à cette limite mais uniquement pendant une durée limitée. Pour permettre une telle exploitation, ces ouvrages sont munis de protections spécifiques qui placent ceux-ci en sécurité de façon automatique lorsque l'intensité dépasse une certaine valeur pendant une durée définie. En France, l'intensité maximale à laquelle un ouvrage peut uploads/Industriel/ centrale-electrique.pdf