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Table des matières 1 1 Architectures des réseaux électriques 3 Power system des

Table des matières 1 1 Architectures des réseaux électriques 3 Power system design 1.1 Hiérarchisation du réseau électrique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1.1.1 Production . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1.1.2 Transport . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1.1.3 Répartition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 1.1.4 Distribution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 1.2 Niveaux de tension . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 1.3 Topologies des réseaux électriques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 1.3.1 Réseau maillé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 1.3.2 Réseau bouclé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 1.3.3 Réseau radial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 1.3.4 Réseau arborescent . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 1.4 Équipements et architectures des postes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 1.4.1 Schémas des postes à couplage de barres . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 1.4.2 Amélioration de maintenabilité et de la sécurité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 1.4.3 Schémas des postes à couplage de disjoncteurs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 1.5 Architectures des réseaux de distribution urbains et ruraux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 1.5.1 Réseau en double dérivation simple . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 1.5.2 Réseau en dérivation multiples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 1.5.3 Réseaux à structure en coupure d’artère . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 1.5.4 Réseaux ruraux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 1.5.5 Postes de distribution BT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 1.6 Points à retenir . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 CHAPI TRE 0 TABLE DES MATIÈRES Dr. F. HAMOUDI 2 CHAPITRE 1 3 Architectures des réseaux électriques Power system design Un réseau électrique est un ensemble d’outils destiné à produire, transporter, distribuer l’énergie élec- trique et veiller sur la qualité de cette énergie, notamment la continuité de service et la qualité de la tension. L’architecture ou le design du réseau est un facteur clé pour assurer ces objectifs. Cette architecture peut être divisée en deux parties ; D’une part, l’architecture du poste, et de l’autre part l’architecture de la distribution. 1.1 Hiérarchisation du réseau électrique La Figure. 1.1 illustre une vue globale du réseau électrique. On distingue quatre niveaux : production, transport, répartition et distribution. 1.1.1 Production La production qui sert à produire l’énergie électrique grâce à des turbo-alternateurs qui transforme l’énergie mécanique des turbines en énergie électrique à partir d’une source primaire (gaz, pétrole, hydrau- lique. . ..). Les sources primaires varient d’un pays à l’autre, exemple en Algérie le gaz naturel couvre plus de 70% de la production, en France, 75% d’électricité est d’origine nucléaire . En générale, chaque source de production (centrale électrique) regroupe plusieurs groupes turbo-alternateurs pour assurer la disponi- bilité pendant les périodes de maintenance, par exemple, la central de Jijel en Algérie est composée de trois groupes 196 MW, celle de Cap Djenet à Boumerdès 4 groupes de 168 MW. Par ailleurs, on trouve dans les pays industrialisés des puissances installées de plus en plus élevées pour répondre à la demande croissante en énergie électrique, exemple la central nucléaire de Gravelines en France 6 × 900 MW, la central hydro- électrique des Trois-Gorges en Chine 34 × 700 MW et 2 × 50 MW (devenue la plus grande central dans le monde en 2014). 1.1.2 Transport Un alternateur produit la puissance électrique sous moyenne tension (12 à 15 kV), et elle est injectée dans le réseau de transport à travers des postes de transformation pour être transmise sous haute ou très tension afin de réduire les pertes dans les lignes. Le niveau de la tension de transport varie selon les distances et les puissances transportées, plus les distances sont grandes plus la tension doit être élevée, la même chose pour la puissance. Par exemple, le réseau de transport en Algérie utilise une tension de 220 kV (voir 400 kV pour certains lignes dans le sud notamment), le réseau européen utilise 400 kV, et le réseau nord américain ARCHI TECTURES DES RÉSEAUX ÉLECTRIQUES POW ER SYSTEM CHAPI TRE 1 4 735 kV. Transport Distribution Répartition CHAPITRE 1 Charges MT Industrie lourde , ferroviaire ...etc. Charges BT charges domestiques , Administration, Artisanat, Commerce...etc. G1 G2 G3 DG DG P P P P P P P P L L L L L ARCHI TECTURES DES RÉSEAUX ÉLECTRIQUES POW ER SYSTEM CHAPI TRE 1 Grande source G de Production Source de Production DG Décentralisée Poste MT/ THT Poste THT /MT Poste MT/ BT Ligne de transport Ligne de répartition Ligne de distribution FIGURE 1.1 – Vue globale du réseau électrique. 1.1.3 Répartition Le réseau de répartition prend sa source dans le réseau de transport à partir des poste d’interconnexion THT/HT(MT) et sert fournir les gros consommateurs industriels sous haute ou moyenne tension, et à ré- partir les puissances dans différentes régions rurales ou urbaines. Ce type de réseau utilise des typiques 60 et 30 kV. 1.1.4 Distribution La distribution sert à alimenter les consommateurs en moyenne ou en basse tension (typiquement 400 V), grâce à des postes de transformation MT/BT. uploads/Ingenierie_Lourd/ chapter1-architectures-des-reseaux-electriques.pdf