Le R©seau Moyenne Tension MALT

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Le rseau de distribution de llectricit en Tunisie

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Le Rseau Moyenne Tension avec Neutre Effectivement Mis la Terre (MALT)

Hammou Khaled : khammou99@yahoo.fr

Le rseau de distribution de llectricit en Tunisie

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PREFACE

Llectrification du territoire et plus particulirement llectrification des zones rurales est devenue une priorit pour les pays africains tant donn son impact direct sur le dveloppement social et conomique de ces pays. Limportance des investissements, les dlais de ralisation des ouvrages et les contraintes dexploitation constituent autant de dfis relever pour atteindre les objectifs tracs pour les programmes dlectrification. Cest dans ce cadre que lauteur, sappuyant sur lexprience de la STEG depuis 1976 dans les tudes, la ralisation et lexploitation des rseaux Moyenne Tension avec neutre effectivement mis la terre, explique les raisons qui ont conduit la STEG adopter ce systme de distribution, notamment pour la ralisation des programmes ambitieux dlectrification rurale. En se basant sur le retour dexprience, lauteur indique les cueils viter dans la conception, la construction et lexploitation de ce type de rseau et les solutions adoptes par la STEG pour rsoudre les cas particuliers.

Hammou Khaled : khammou99@yahoo.fr

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SOMMAIRE1. CHAPITRE 1 ______________________________________________ 61.1 Les rseaux de distribution lectrique ______________________________ 6 1.2 Classement des rseaux en fonction du mode de mise la terre _______ 61.2.1 Le mode Neutre Isol : _______________________________________________ 7 1.2.2 Le mode Neutre Impdant : ___________________________________________ 8 1.2.3 Le mode Neutre effectivement mis la terre et rle du neutre :_____________ 10 1.2.3.1 Rseaux avec neutre effectivement mis la terre et non distribu _______ 11 1.2.3.2 Rseau avec neutre effectivement mis la terre et distribu ____________ 13

1.3 Avantages et inconvnients des diffrents modes ___________________ 151.3.1 Aspects techniques __________________________________________________ 16 1.3.2 Aspects conomiques ________________________________________________ 16

2.2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6

CHAPITRE 2 _____________________________________________ 18Rappel sur les composantes symtriques __________________________ Impdances des lignes et des cbles ______________________________ Courant de court-circuit ________________________________________ Exemple pratique (cas des lignes STEG): ___________________________ Simulation du comportement de diffrents types de rseaux MT _______ Discussion des rsultats des simulations ___________________________ 18 19 23 26 29 32

2.6.1 Les tensions de dfaut _______________________________________________ 32 2.6.2 Les courants de dfaut _______________________________________________ 34 2.6.3 Rpartition du courant de retour la source entre la terre et le neutre : _______ 34

3.3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6

CHAPITRE 3 _____________________________________________ 36Le systme lectrique tunisien___________________________________ Le transport de llectricit _____________________________________ La production de llectricit ____________________________________ La distribution de llectricit ___________________________________ Le rseau tunisien de distribution de llectricit ____________________ Les aspects techniques _________________________________________ 36 38 39 40 41 4343 44 45 48 49 49 50

3.6.1 Structure gnrale des rseaux de distribution ___________________________ 3.6.2 Structure dun dpart arien 30kV______________________________________ 3.6.3 La protection du dpart au poste HT/MT ________________________________ 3.6.4 Les sectionneurs fusibles _____________________________________________ 3.6.5 Les supports _______________________________________________________ 3.6.6 Les armements _____________________________________________________ 3.6.7 Les isolateurs_______________________________________________________

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3.6.8 Les cbles conducteurs _______________________________________________ 51 3.6.9 Les transformateurs _________________________________________________ 52

4.4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8 4.9

RETOUR DEXPRIENCE ET CUEILS VITER __________________ 54La planification : ______________________________________________ Le rle du conducteur neutre : ___________________________________ Lutilisation des transformateurs monophass: _____________________ La slection des fusibles : _______________________________________ Le phnomne dchauffement de cuve : __________________________ La ferrorsonnace : ____________________________________________ Les cbles souterrains :_________________________________________ Alimentation des charges triphases (le rotophases) _________________ Transformation dune ligne en MALT et cration dun point neutre _____ 54 54 55 55 55 55 56 56 59

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FIGURES ________________________________ 7 Figure 2 : Rseau neutre isol ______________________________________ 7 Figure 3: Bobine de Petersen _______________________________________ 8 Figure 4 : Coefficient de surtension pour Rd = 0 et Rf = 0 ___________________ 9 Figure 5 : Coefficient de surtension pour Rd = 0,5Xd et Rf = 0 ________________ 9 Figure 6: Surtension suite un dfaut phase-terre _______________________ 10 Figure 7 : Circulation du courant de dfaut dans la BPN_____________________ 12 Figure 8 : Calcul des Impdances Symtriques ___________________________ 21 Figure 9 : modlisation dun segment de ligne ___________________________ 22 Figure 10 : Structure du courant de court-circuit _________________________ 24 Figure 11 : Coefficient multiplicateur _________________________________ 25 Figure 12: Exemple de calcul des paramtres de ligne ______________________ 30 Figure 13 : Modle SIMULINK ______________________________________ 31 Figure 14: Enregistrement des tensions : dfaut monophas la terre t=45ms _____ 32 Figure 15 : Enregistrement des tensions : dfaut monophas la terre t=40ms ____ 33 Figure 16 : Courant de terre et de neutre ______________________________ 34 Figure 17 : Rpartition du courant dans les rsistances de mise la terre ________ 35 Figure 18 : volution des rseaux HT et MT _____________________________ 37 Figure 19 : volution de la capacit de production ________________________ 37 Figure 20: Taux dlectrification rurale ________________________________ 40 Figure 21 : Evolution du nombre dabonns ____________________________ 40 Figure 22 : Structure des rseaux de distribution _________________________ 43 Figure 23 : Structure dun dpart arien 30 kV __________________________ 44 Figure 24 : Courbes de dclenchement de relais temps inverse ______________ 46 Figure 25 : caractristiques des fusibles expulsion _______________________ 48Figure 1 : Dplacement du point neutre

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AbrviationsATR BT BPN HT kA, kV, kVA MALT MT MW STEG TR V0, Vd, Vi Zd, Xd, Rd Zi, Xi, Ri Z0, X0, R0 Zf, Rf Autotransformateur Basse tension Bobine de point neutre Haute tension Kilo Ampre, kilo Volt, kilo Volt-Ampre Rseau avec neutre effectivement mis la terre Moyenne tension Mga Watt Socit Tunisienne de llectricit et du Gaz Transformateur Composantes symtriques de la tension Impdance, Ractance et Rsistance Directes Impdance, Ractance et Rsistance Inverses Impdance, Ractance et Rsistance Homopolaires Impdance, rsistance de dfaut

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1. CHAPITRE 11.1 Les rseaux de distribution lectriqueDans les systmes dlectrification, les rseaux de distribution lectrique constituent le dernier maillon permettant laccs des utilisateurs lnergie lectrique, et de ce fait, le choix du mode de distribution est troitement li aux caractristiques des zones lectrifier telles que la dispersion des agglomrations et les puissances demandes par chaque utilisateur. Compte tenu de leur tendue, de leur volution et du nombre douvrages ncessaires aux raccordements des utilisateurs, les rseaux de distribution lectrique mobilisent des capitaux importants pour leur construction, leur exploitation et leur maintenance. Le choix dun type particulier de rseau de distribution est un compromis entre diffrentes contraintes dordre conomique, technique et historique. En effet, les capitaux rservs llectrification, ltendue du territoire et le poids dun rseau existant sont autant de facteurs prendre en compte dans la dcision. Par ailleurs, le mode de distribution a une influence sensible sur la scurit des biens et des personnes et sur la qualit du service rendu aux consommateurs.

1.2

Classement des rseaux de distribution en fonction du mode de mise la terre

Les rseaux de distribution moyenne tension se rpartissent en trois types qui se distinguent par le mode de mise la terre du neutre : Les rseaux avec Neutre Isol ; Les rseaux avec Neutre Impdant ; et Les rseaux avec Neutre Effectivement Mis la Terre .

Les neutres des gnrateurs et des transformateurs de puissance peuvent tre mis la terre de diffrentes manires dpendant des besoins de protection de la partie affecte par le dfaut du systme d'alimentation lectrique et des caractristiques des charges alimentes. Le mode de mise la terre du neutre affecte les niveaux de courant de dfaut au sol, il a de ce fait une incidence directe sur la conception du systme de protection des transformateurs, des lignes et des cbles.Hammou Khaled : khammou99@yahoo.fr

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