Production de l’énergie électrique

PRODUCTION DE L’ENERGIE ELECTRIQUE :

L’énergie électrique est au cœur de notre société moderne qui serait bien en peine si elle devait s’en passer, elle joue un rôle primordial dans le développement économique. Cette énergie est non stockable, elle doit être produite à l’instant même où elle est consommée. Cette production ce heurte à des difficultés, car le producteur doit pouvoir satisfaire les demandes de la clientèle à toute heure, au prix le plus bas possible du kilowattheure.

Dans notre pays ces services sont assurés par trois directions principales du groupe SONELGAZ à s’avoir :
· SPE (société de Production de l’électricité);
· GRTE (gestionnaire de réseau de transport de l’électricité) ;
· SD (société de distribution) qui a pour rôle d’alimenter ses clients avec deux niveaux de tension, BTA et HTA.

Malgré que l’énergie électrique n’est pas stockable, sont acheminement jusqu’au consommateur est en revanche facile à réaliser, cela se fait par des câbles ou conducteurs aériens, tout en précisant que ce transport est assez coûteux que ce soit par les équipements du réseaux, ou par les pertes d’énergie sur les lignes, ce qui influe de manière négative sur le prix du kilowattheure .

LES DIFFERENTES CENTRALES ELECTRIQUES :

Il existe plusieurs types de centrales électriques, elles ont en commun le principe de production de l’énergie, par contre les sources de cette dernière différent.

Centrale hydroélectrique : 

Ces centrales sont construites aux bords des rivières ou bien aux pieds des barrages, l’eau sous pression fait tourner des turbines (turbin PELETON, turbine KAPLAN), qui à leur tour font tourner des alternateurs. D’après la hauteur de la chute d’eau, on distingue :
• Les centrales de basse chute 10≤h≤30m ;
• Les centrales de moyenne chute 30≤h≤120m ;
• Les centrales de haute chute h≥120m.

Centrale thermique : 

La chaleur produite dans la chaudière par la combustion du charbon, gaz ou autre, vaporise de l’eau. Cette vapeur d’eau est alors transportée sous haute pression et sous haute température vers une turbine. Sous la pression, les pales de la turbine se mettent à tourner. L’énergie thermique est donc transformée en énergie mécanique. Celle-ci sera, par la suite, transformée à son tour en énergie électrique via un alternateur. A la sortie de la turbine, la vapeur est retransformée en eau (condensation) au contact de parois froides pour être renvoyée dans la chaudière où le cycle recommence.

Centrale nucléaire : 

Le mode de fonctionnement est identique au précédent si ce n’est que la chaleur est produite par des réactions de fission au cœur du réacteur. En fait la différence est que cette source de chaleur nécessite impérativement un confinement (isolation totale du milieu extérieur) pour éviter un contact, entre le circuit primaire et le circuit secondaire, qui contaminerait toute la centrale en éléments radioactifs.

Centrales à énergie renouvelable :

◆ Centrales solaires : ces centrales utilisent l’énergie du rayonnement solaire, soit en la captant avec des panneaux photovoltaïques ou bien des héliostats qui réfléchissent le rayonnement afin de chauffer de l’eau qui circule dans des conduites, produisant ainsi de la vapeur qui va actionner des turbines.
◆ Centrales éoliennes : ces centrales captent la force du vent à l’aide d’hélices qui vont entrainer à leur tour des alternateurs.
◆ Centrales à marée motrice : les turbines sont entraînées par des courants d’eau.

Choix des sites :

Afin de limiter les pertes d’énergie dues à la longueur des lignes, la solution idéale est d’installer les centrales électriques le plus prés possible des centres de consommations, ce qui n’est pas facilement réalisable pour les raisons suivantes :
• Les centrales hydroélectriques sont souvent installées dans les régions montagneuses ou sur les bords des rivières à gros débit.
• Les centrales thermiques doivent êtres installées prés des sites d’approvisionnement en combustible, tel que : les raffineries, les grands ports et les rivières très navigables
• Les centrales nucléaires sont installées loin des agglomérations, pour des raisons de sécurité .

Table des matières

INTRODUCTION
CHAPITRE I : GENERALITES SUR LES RESEAUX ELECTRIQUES
I-1-Production de l’énergie électrique
I-2-les différentes centrales électriques
I-2-1-Centrale hydroélectrique
I-2-2- Centrale thermique
I-2-3-Centrale nucléaire
I-2-4-Centrales à énergie renouvelable
I-2-5-Choix des sites
I-3-différents types de réseaux électriques
I-3-1-Réseaux d’interconnexion et de transport
I-3-2-Réseaux de répartitions
I-3-3-Réseaux de distribution
I-3-3-1-Réseau de distribution moyenne tension (HTA)
I-3-3-1-1-Réseaux souterrains moyenne tension (HTA)
I-3-3-1-2-Réseaux aériens moyenne tension (HTA)
I-3-3-2-réseaux de distribution basse tension
I-4-différentes structures de réseaux
I-4-1-La structure maillée
I-4-2-La structure bouclée
I-4-3-La structure radiale
I-4-3-1-Alimentation en antenne
I-4-3-2-Alimentation en coupure d’artère
I-5-les différents postes sur les réseaux moyens tension (HTA)
I-5-1-Le poste HTB/HTA
I-5-2-Le poste HTA/HTA
I-5-3-Le poste HTA/BT
I-5-4-Le poste de livraison aux abonnés HTB ou HTA
I-6-organisation du système de protection
I-6-1-Objectif du système de protection
I-6-2-Qualités du système de protection
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I-6-3-Organisation des protections
I-6-4-Choix du régime du neutre
I-6-5- Protection des jeux de barres
I-7- protection des transformateurs dans les postes HTA
I-7-1- Protection de la cuve des transformateurs
I-7-2- Protection par relais BUCHHOLZ
I-7-3-Protection contre les surcharges
I-7-3-1- Protection différentielle
I-7-3-2-Protection par mesure de température
I-7-3-3-Protection par fusibles MT et combinés interrupteurs-fusibles
I-8- protection des départs HTA des postes
I-8-1- Protection contre les défauts entre phases
I-8-2- Protection contre les défauts entre phases et la terre
I-9-appareillage de protection
I-9-1-Les éclateurs et les parafoudres
I-9-1-1-Les éclateurs
I-9-1-2-Les parafoudres
I-9-1-2-1-règles d’installation d’un parafoudre
I-9-1-3-Fusible moyenne tension
I-9-2-Protection par disjoncteur
I-9-2-1-Définition
I-9-2-2-Caractéristiques d’un disjoncteur
I-9-2-3-Types de disjoncteurs
I-9-3-Protection par relais
I-9-3-1-Définition
I-9-3-2-Types de relais
I-9-3-2-1-Relais de tension
I-9-3-2-2-Relais d’intensité
CHAPITRE II : METHODES DE CALCUL DES CHUTES DE TENSION
II-1-Méthode générale (théorie des quadripôles)
II-1-1-Cas des lignes aériennes
II-1-1-1- Ligne à constantes réparties
II-1-1-2-Approximation de la ligne par des impédances localisées
II-1-1-2-1-Schéma en
II-1-1-2-1-1-Diagramme vectoriel d’une ligne courte schématisée en
II-1-1-2-2-Le schéma en T
II-1-1-2-2-1-Diagramme vectoriel d’une ligne courte schématisée en
II-1-1-3-Cas des lignes de longueurs inférieures à 20km (très courtes)
II-1-1-3-1- Diagramme vectoriel d’une lignes de longueurs inférieures à 20km
II-1-1-3-2-Expression de la chute de tension
II-1-1-3-3-Chute de tension en phase et en quadrature
II-1-2- Cas des câbles souterrains
II-2-Méthode de séparation des puissances active et réactive
II-2-1-Méthode de calcul par approximation successive
II-2-2-Formules directes
II-2-3-Méthode simplifiée
II-3-Méthode des moments électriques
II-3-1-Chute de tension absolue
II-3-2-Chute de tension relative
II-4-Calcule des constantes linéiques
II-4-1-Cas de câbles souterrains
II-4-1-1-Résistance linéique
II-4-1-2-Capacité linéique
II-4-1-3-Réactance linéique
CONCLUSION

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