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Institut International d’Ingénierie Rue de la Science - 01 BP 594 - Ouagadougou

Institut International d’Ingénierie Rue de la Science - 01 BP 594 - Ouagadougou 01 - BURKINA FASO Tél. : (+226) 50. 49. 28. 00 - Fax : (+226) 50. 49. 28. 01 - Mail : 2ie@2ie-edu.org - www.2ie-edu.org INEO BURKINA MEMOIRE POUR L‟OBTENTION DU MASTER EN INGENIERIE DE L'EAU ET DE L'ENVIRONNEMENT OPTION : ENERGIE ET PROCEDES INDUSTRIELS ------------------------------------------------------------------ Présenté et soutenu publiquement le 20/06/2013 par Semalon G. Arcadius DJAITO Travaux dirigés par : Ahmed BAGRE Enseignant, Chercheur CENTRE COMMUN DE RECHERCHE ENERGIE ET HABITAT DURABLE (CCREHD) Maître de mémoire : Erick-Paterne ACHI Coordonnateur de Projets INEO BURKINA Jury d‟évaluation du stage : Président : Moussa SORO Membres et correcteurs : Patrice DANGANG Sévérin TANOH Promotion [2012/2013] ETUDE DE LA LIAISON DE LA CENTRALE THERMIQUE DE KOMSILGA AU RESEAU DE TRANSPORT 90 kV DE LA SONABEL ETUDE DE LA LIAISON DE LA CENTRALE THERMIQUE DE KOMSLIGA AU RESEAU DE TRANSPORT 90 KV DE LA SONABEL Semalon G. Arcadius DJAITO Promotion 2012/2013 Juin 2013 i ‹‹Le grand but de la formation n‟est pas le savoir, mais l‟action››. Herbert Spencer ETUDE DE LA LIAISON DE LA CENTRALE THERMIQUE DE KOMSLIGA AU RESEAU DE TRANSPORT 90 KV DE LA SONABEL Semalon G. Arcadius DJAITO Promotion 2012/2013 Juin 2013 ii Dédié à Mon père Bertin DJAITO, mon modèle, Ma chère maman DJOHIVOU Sophie pour ses encouragements, Mes frères et sœurs. Ici se trouve le résultat de mes 5 années d‟absence loin de vous. Soyez-en fiers. ETUDE DE LA LIAISON DE LA CENTRALE THERMIQUE DE KOMSLIGA AU RESEAU DE TRANSPORT 90 KV DE LA SONABEL Semalon G. Arcadius DJAITO Promotion 2012/2013 Juin 2013 iii Remerciements Ce travail a été réalisé au sein de l‟Entreprise INEO BURKINA, filiale à 100% d‟INEO ENERGIE EXEPORT. C‟est le lieu de remercier tous ceux qui ont contribué à sa réalisation. Je voudrais témoigner ma profonde gratitude à Mr Frédéric OLIVIER, Directeur Résident Afrique de l‟Ouest de INEO ENERGIE pour m‟avoir accueilli dans sa structure et permis de travailler au sein de sa dynamique équipe. Je garde en mémoire son sens de l‟organisation et son amour du travail bien fait. Dans la vie, il faut être cartésien et ordonné, me disait-il un jour. Merci à mon encadreur Mr Ahmed BAGRE, Enseignant chercheur à 2ie qui n‟a ménagé aucun effort pour m‟apporter son expertise et son encadrement dans la réalisation du présent mémoire, également à Mr Henri KOTTIN du Laboratoire Energie Solaire et Economie d‟Energie de 2ie (LESEE) pour ses critiques pertinentes et sa disponibilité. A Mr Gnoumato OUATTARA, Chef de la cellule de Projet de KOMSILGA, je dis un grand merci pour son accueil, ses conseils et toutes les informations qu‟il m‟a permis d‟obtenir, sans lesquelles ce travail n‟aurait sans doute pas abouti. Je remercie Mr Erick ACHI, mon maître de stage à INEO et mon protecteur en toutes circonstances. Pour toute sa disponibilité et son partage sans précédent du savoir, je lui rends un vibrant hommage. Peu de gens aiment transmettre la connaissance. A Chrisitan AKA, Ing. Etudes, partenaire de tous les jours, avec qui j‟ai appris les méthodes de travail de INEO je transmets mes remerciements. Je ne saurais finir sans remercier tous les travailleurs de la Centrale de KOMSILGA que j‟ai côtoyé, tous les travailleurs de INEO BURKINA avec lesquels j‟ai vécu au quotidien, et tous ceux qui ont contribué d‟une manière ou d‟une autre à l‟achèvement de ce présent Mémoire. Mille merci et Bien à vous !!! ETUDE DE LA LIAISON DE LA CENTRALE THERMIQUE DE KOMSLIGA AU RESEAU DE TRANSPORT 90 KV DE LA SONABEL Semalon G. Arcadius DJAITO Promotion 2012/2013 Juin 2013 iv RESUME Dans la perspective d‟atteindre les OMD sur l‟accessibilité de services énergétiques fiables et de qualité, le Burkina Faso à travers la SONABEL a entrepris un vaste programme de renforcement de ses capacités de production, transport et distribution d‟énergie. Le Projet „‟Centrale de KOMSILGA‟‟ (Centrale thermique fonctionnant au fuel) fait partie de ce programme et vise à produire environ 100 MW électrique en pleine exploitation. L‟évacuation de cette production se fait au moyen de réseaux de transport d‟énergie HT. Les études ont consistée à trouver la meilleure configuration pour relier la centrale au réseau 90 kV de la SONABEL. Une telle liaison doit respecter les conditions de fiabilité qui ne sont que : l‟adéquation à la production, l‟adéquation au transport (énergie transportée), et la sécurité (capacité thermiques, tension, fréquence etc.). L‟analyse technico-économique des différentes variantes abouties au choix d‟une ligne 90 kV double terne longue de 2,32 km qui arrive en coupure d‟artère sur la ligne 90 kV Patte d‟Oie - Zagtouli jusque-là exploitée en 33 kV. Les supports proposés ont une forme tubulaire de type Petit-Jean, choisis pour leur facilité d‟exécution et leur coût relativement moins élevé. Il a été adopté une méthodologie de dimensionnement conciliant étude sur le terrain et étude au Bureau au moyen de logiciels tels que PLS-CADD et TOWER. Le coût de la réalisation d‟un tel projet (construction de la ligne uniquement) est évalué à 748 674 578 FCFA HTVA. Mots Clés : 1 – Centrale de KOMSILGA 2 - Dimensionnement de réseaux électriques 3 – Qualité des réseaux électriques 4 – Ligne électrique ETUDE DE LA LIAISON DE LA CENTRALE THERMIQUE DE KOMSLIGA AU RESEAU DE TRANSPORT 90 KV DE LA SONABEL Semalon G. Arcadius DJAITO Promotion 2012/2013 Juin 2013 v ABSTRACT In view to achieve the MDGs on accessibility to reliable and quality energy services, Burkina Faso through SONABEL has undertaken an extensive program of capacity building of generation, transmission and distribution of energy. The Project “Centrale Komsilga” (thermal power plant) is part of this program and is designed to produce approximately 100 MW power in full operation. The evacuation of this production is done through transport power lines. The studies comprised in finding the best way to connect the power plant to national 90 kV grids. That connection must meet the reliability requirements which are: suitability for production, suitability for transport (energy transported), and safety (thermal capacity, voltage, frequency etc.). The techno-economic analysis of different variants give the choice of a 2.32 km‟s dual line 90 kV coming in cut artery on line 90 kV Patte d'Oie - Zagtouli previously exploited at 33 kV. The supports are tubular type, chosen for their ease of implementation and relatively lower cost. It was adopted a design methodology conciliating field study and study by the Office software such as PLS-CADD and TOWER. The cost of the project (Power line‟s construction only) is estimated at 748 674 578 FCFA VAT. Key words: 1 – KOMSILGA Power Plant 2 – Power lines Design 3 – Quality of Electrical grids 4 – Power line ETUDE DE LA LIAISON DE LA CENTRALE THERMIQUE DE KOMSLIGA AU RESEAU DE TRANSPORT 90 KV DE LA SONABEL Semalon G. Arcadius DJAITO Promotion 2012/2013 Juin 2013 vi LISTE DES ABREVIATIONS 2IE : Institut International d‟Ingénierie de l‟Eau et de l‟Environnement SONABEL : Société Nationale d‟Electricité du Burkina OMD : Objectif du Millénaire pour le Développement RGIE : Règlement Général des Installations Electriques HT : Haute Tension BT : Basse Tension ETUDE DE LA LIAISON DE LA CENTRALE THERMIQUE DE KOMSLIGA AU RESEAU DE TRANSPORT 90 KV DE LA SONABEL Semalon G. Arcadius DJAITO Promotion 2012/2013 Juin 2013 1 SOMMAIRE REMERCIEMENTS ....................................................................................................................... iii RESUME ................................................................................................................................................ iv ABSTRACT ............................................................................................................................................ v LISTE DES ABREVIATIONS ....................................................................................................... vi SOMMAIRE ...................................................................................................................................... 1 LISTE DES TABLEAUX ................................................................................................................. 4 LISTE DES FIGURES ..................................................................................................................... 4 INTRODUCTION GENERALE ............................................................................................... 5 1- CONTEXTE DE L’ETUDE .................................................................................................... 5 2- PROBLEMATIQUE ................................................................................................................ 5 3- METHODOLOGIE ET ORGANISATION DU TRAVAIL ................................................ 6 CHAPITRE I : ETAT DES LIEUX DES CENTRALES ELECTRIQUES ............................ 7 I.1. INTRODUCTION ..................................................................................................................... 7 I.2. DIFFERENTES CENTRALES ELECTRIQUES (CAS DU BURKINA FASO) ................ 7 I.3. SITATION ENERGETIQUE DU BURKINA : DEFIS ET PERSPECTIVES ..................... 8 I.4. CENTRALE THERMIQUE DE KOMSILGA ........................................................................ 9 I.4.1 HISTORIQUE DU PROJET DE CREATION................................................................................. 9 I.4.2 ELEMENTS CONSTITUTIFS ET FONCTIONNEMENT .......................................................... 10 I.4. CONCLUSION ........................................................................................................................ 10 CHAPITRE II : CARACTERISTIQUES ET QUALITE D’UN RESEAU ELECTRIQUE 11 II.1 INTRODUCTION ................................................................................................................... 11 II.2 CONDITION DE QUALITE ET FIABILITE D’UN RESEAU ELECTRIQUE .............. 11 II.3 TYPOLOGIE DES RESEAUX ELECTRIQUES PUBLICS .............................................. 12 II.4 ARCHITECTURE DES RESEAUX ELECTRIQUES ........................................................ 13 II.4.1 GENERALITES SUR L’ARCHITECTURE DES RESEAUX ................................................... 13 II.4.2 RESEAUX DE TRANSPORT ET DE DISTRIBUTION ............................................................. 14 II.4.2 POSTES DE TRANSFORMATION HTB/HTA .......................................................................... 15 II-5 CONCLUSION ........................................................................................................................ 16 ETUDE DE LA LIAISON DE LA CENTRALE THERMIQUE DE KOMSLIGA AU RESEAU DE TRANSPORT 90 KV DE LA SONABEL Semalon G. Arcadius DJAITO Promotion 2012/2013 Juin 2013 2 CHAPITRE III : ETUDES PRELIMINAIRE DU RACCORDEMENT DE LA CENTRALE DE KOMSILGA AU RESEAU SONABEL, CHOIX DES OPTIONS............ 17 III.1 INTRODUCTION .................................................................................................................. 17 III.2 LIAISONS EXISTANTES ..................................................................................................... 17 III.3 IDENTIFICATION ET CHOIX DES LIAISONS FUTURES........................................... 17 III.3.1 CONTRAINTES TECHNIQUES, ECONOMIQUES ET ENVIRONNEMENTALES .......... 17 III.4 CONCLUSION ....................................................................................................................... 20 CHAPITRE IV : DIMENSIONNEMENT DE LA LIAISON 90 KV CENTRALE DE KOMSILGA - RESEAU SONABEL ...................................................................................... 21 IV-1 INTRODUCTION .................................................................................................................. 21 IV.2 ELEMENTS IMPORTANTS ENTRANT DANS LE CALCUL DES LIGNES ELECTRIQUES ..................................................................................................................................................................... 21 IV.2.1 LES CONDUCTEURS .................................................................................................................. 21 B. CRITERE DU COURANT uploads/Ingenierie_Lourd/ etude-de-la-liaison-de-la-centrale-thermique-de-komsilga-au-reseau-de-transport-90-kv-de-la-sonabel.pdf