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1 اطية الشعبية ائرية الديمقر الجمهورية الجز وزارة التعليم العايل والبحث العلمي جامعـــة الشهيد محه خلضر–الوادي- كلية التكنولوجيا قسم اهلندسة الكهرابئية Première année Master Réseaux Electriques Cours: Planification des Réseaux Électriques Préparer par : Dr: MIDA Dris Année Universitaire 2019/2020 2 Sommaire 3 Sommaire Chapitre I: Les Architectures des Réseaux Electriques I.1 - Introduction : 1 I.2 - Différents types de réseaux électriques : 1 I.3 - Gamme des tensions utilisées par le groupe SONELGAZ : 3 I.4.- Architectures de Réseaux: 4 I.5.- Architectures des postes de livraison HTB [5]: 6 I.6.-Modes d'alimentation des postes livraisons HTA à comptage BT [5]: 10 I.7.-Les postes de livraison HTA à comptage HT 12 1.8-Les réseaux HTA à l'intérieur du site: 13 1.9.Postes de distribution BT: 25 1.10. Points à retenir: 26 1.11. Les réseaux BT à l'intérieur du site: 26 Chapitre II: Planification de Réseau de Distribution II.1. Introduction : 37 II.2. La continuité de service : 37 III.3. La qualité de service : 37 II.4. La chute de tension : 38 II.5. Méthodes d’amélioration du plan de la tension : 39 II.6. Limite de tenue thermique des équipements : 40 II.7. Les pertes par effet Joule : 40 II.8. Méthodologie d’étude des réseaux de distribution [12] 41 II.9. Prévision des charges : 42 II.10. Coefficient d’évolution de la charge : 42 II.11. Importance de l’outil informatique pour le calcul des réseaux de distribution : 42 II.12. Le logiciel CARA 43 II.13. Méthodes de calcul des réseaux de distribution: 45 4 Chapitre III: Planification de Réseau de Distribution HTA III .1. Définitions: 49 III 2 . Schémas directeurs 49 III 3 . Objectifs de la planification: 49 III.4. Conclusion 59 Bibliographies 60 Symbole Graphique 61 5 Chapitre I : Les Architectures des Réseaux Electriques 1 Chapitre I: Les Architectures des Réseaux Electriques I.1 - Introduction : Le principe du réseau de distributin d’énergie électrique c’est d'assurer le mouvement de cette énergie (active ou réactive) en transitant par des lignes ou câbles HTA (30 et 10 kV) et entre les différents postes de livraison (postes sources HTB/HTA) et les consommateurs BT (400/230 V) [1]. L'architecture d'un réseau de distribution électrique moyenne tension (MT ou HTA) est plus ou moins complexe suivant le niveau de tension, la puissance demandée et la sûreté d'alimentation requise. Selon la définition de la Commission Electrotechnique Internationale (CEI), un poste électrique est la partie d'un réseau électrique, située en un même lieu, comprenant principalement les extrémités des lignes de transport ou de distribution, de l'appareillage électrique, des bâtiments, et, éventuellement, des transformateurs. Un poste électrique est donc un élément du réseau électrique servant à la fois à la transmission et à la distribution d'électricité. Il permet d'élever la tension électrique pour sa transmission, puis de la redescendre en vue de sa consommation par les utilisateurs (particuliers ou industriels). Les postes électriques se trouvent donc aux extrémités des lignes de transmission ou de distribution. Il existe plusieurs types de postes électriques [1].[2]:  Postes de sortie de centrale : le but de ces postes est de raccorder une centrale de production de l'énergie au réseau;  Postes d'interconnexion : le but est d'interconnecter plusieurs lignes électriques HTB,  Postes élévateurs : le but est de monter le niveau de tension, à l'aide d'un transformateur,  Postes de distribution : le but est d'abaisser le niveau de tension pour distribuer l'énergie électrique aux clients résidentiels ou industriels. I.2 - Différents types de réseaux électriques : Les réseaux électriques sont partagés en trois types : I.2.1 - Réseaux de transport et d’interconnexion [3][4]: Les réseaux de transport et d'interconnexion ont principalement pour mission :  De collecter l'électricité produite par les centrales importantes et de l'acheminer par grand flux vers les zones de consommation (fonction transport),  De permettre une exploitation économique et sûre des moyens de production en assurant une compensation des différents aléas (fonction interconnexion),  La tension est 150 kV, 220 kV et dernièrement 420 kV,  Neutre directement mis à la terre,  Réseau maillé. 2 Chapitre I: Les Architectures des Réseaux Electriques I.2.2 - Réseaux de répartition : Les réseaux de répartition ou réseaux Haute Tension ont pour rôle de répartir, au niveau régional, l'énergie issue du réseau de transport. Leur tension est supérieure à 63 kV selon les régions. Ces réseaux sont, en grande part, constitués de lignes aériennes, dont chacune peut transiter plus de 60 MVA sur des distances de quelques dizaines de kilomètres. Leur structure est, soit en boucle fermée, soit le plus souvent en boucle ouverte, mais peut aussi se terminer en antenne au niveau de certains postes de transformation [3]. En zone urbaine dense, ces réseaux peuvent être souterrains sur des longueurs n'excédant pas quelques kilomètres. Ces réseaux alimentent d'une part les réseaux de distribution à travers des postes de transformation HT/MT et, d'autre part, les utilisateurs industriels dont la taille (supérieure à 60 MVA) nécessite un raccordement à cette tension.  La tension est 90 kV ou 63 kV,  Neutre à la terre par réactance ou transformateur de point neutre,  Limitation courant neutre à 1500 A pour le 90 kV,  Limitation courant neutre à 1000 A pour le 63 kV,  Réseaux en boucle ouverte ou fermée. I.2.3 - Réseaux de distribution : Les réseaux de distribution commencent à partir des tensions inférieures à 63 kV et des postes de transformation HTB/HTA avec l’aide des lignes ou des câbles moyenne tension jusqu’aux postes de répartition HTA/HTA. Le poste de transformation HTA/BTA constitue le dernier maillon de la chaîne de distribution et concerne tous les usages du courant électrique [1],[5]. I.2.3.1 - Réseaux de distribution à moyenne tension :  HTA (30 et 10 kV le plus répandu),  Neutre à la terre par une résistance,  Limitation à 300 A pour les réseaux aériens,  Limitation à 1000 A pour les réseaux souterrains,  Réseaux souterrains en boucle ouverte. I.2.3.2 - Réseaux de distribution à basse tension :  BTA (230 / 400 V),  Neutre directement à la terre,  Réseaux de type radial, maillés et bouclés. 3 Chapitre I: Les Architectures des Réseaux Electriques Figure. І.1 - Architecture générale de réseaux d’énergies électrique en Algérie. I.3 - Gamme des tensions utilisées par le groupe SONELGAZ : La nouvelle norme en vigueur en Algérie (SONELGAZ) définit les niveaux de tension alternative comme suit : 4 Chapitre I: Les Architectures des Réseaux Electriques Tableau І.1 - Tableau des domaines de tension [1]. Figure. І.2 - Domaines des tensions électriques utilisées par groupe SONELGAZ [1]. I.4.- Architectures de Réseaux: L'architecture d'un réseau de distribution électrique industriel est plus ou moins complexe suivant le niveau de tension, la puissance demandée et la sûreté d'alimentation requise. Nous allons identifier les différents postes de livraison HTB et HTA, et la structure des réseaux HTA et BT. 1.4.1. Structure générale d'un réseau privé de distribution: Dans le cas général avec une alimentation en HTB, un réseau privé de distribution comporte (voir figure suivante) : Un poste de livraison HTB alimenté par une ou plusieurs sources, il est composé d'un ou plusieurs jeux de barres et de disjoncteurs de protection Une source de production interne Un ou plusieurs transformateurs HTB / HTA Un tableau principal HTA composé d'un ou plusieurs jeux de barres Un réseau de distribution interne en HTA alimentant des tableaux secondaires ou des postes HTA / BT Des récepteurs HTA Des transformateurs HTA / BT Des tableaux et des réseaux basse tension des récepteurs basse tension. 5 Chapitre I: Les Architectures des Réseaux Electriques - - - Figure 1-3 : structure générale d'un réseau privé de distribution Source d'alimentation Poste de livraison HTB Production Interne HTB HTA Tableau Principal de Distribution HTA Récepteur Récepteur Récepteur HTA HTA HTA HTA HTA HTA HTA BT BT BT BT Récepteur BT Récepteur BT Réseau de distribution Intérne HTA Tableaux secondaires de Distribution HTA Tableaux de Distribution BT 6 Chapitre I: Les Architectures des Réseaux Electriques 1.4.2.. La source d'alimentation: L'alimentation des réseaux industriels peut être réalisée, soit :  En HTB, La tension est supérieure à 50 kV, en général 63 kV, 90 kV ou 225 kV.  En HTA, La tension est comprise entre 1 kV et 50 kV, en général 5,5 kV, 10 kV, 15 kV, 20 kV ou 33 kV.  En BTA, La tension est inférieure à 1 kV, en général 400 V. La tension de la source d'alimentation est liée à la puissance de livraison. Le tableau suivant indique les niveaux de tensions d'alimentation usuellement choisis en fonction de la puissance souscrite. puissance de livraison tension 0 250 kVA 10000 kVA 40000 kVA d'alimentation BTA HTA HTB 63 kV ou 90 kV HTB 225 kV Tableau 1-2 : niveaux de tension d'alimentation en fonction de la puissance souscrite Nota : les puissances associées aux différentes tensions résultent d'études technico-économiques globales qui prennent en compte l'intérêt du client et du distributeur. Les caractéristiques locales du réseau de distribution ou les particularités de l'installation électrique du client peuvent entraîner des modifications uploads/Ingenierie_Lourd/ cours-planification-des-re1mre-dris-mida.pdf

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