Propagation des phénomènes transitoires sur le réseau de distribution

Cours propagation des phénomènes transitoires sur le réseau de distribution, tutoriel & guide de travaux pratiques en pdf.

Condition de propagation

Pour que les ondes de courant se propagent correctement à travers tout le réseau, il faut que les composantes de son spectre restent inchangées tout au long de la ligne et qu’elles se propagent :
♦ avec la même atténuation α
♦ avec la même vitesse de propagation v
♦ sans qu’il y ait réflexion à l’extrémité de la ligne
Ces conditions ne seront remplies que si :
– α soit indépendante de la pulsation
– v aussi soit indépendante de la pulsation
– à l’extrémité de la ligne, on a une charge Z L = Z C : impédance caractéristique.

PHENOMÈNES DE RESONANCE

Dans les centrales de production, l’effet de surtension et de surintensité provoque des phénomènes appelés résonance. A un certain niveau de fréquence du réseau, les grandeurs électriques telles que courant et tension croient considérablement quand la résonance est atteinte.
Cette paragraphe a pour but de détailler l’origine et le comportement du courant et de la tension lors des phénomènes de résonance.

LES DIFFERENTS TYPES DE RESONANCES

La résonance est un phénomène d’amplification des grandeurs électriques
Il existe, en général, trois types de résonances que l’on peut rencontrer dans les centrales :
• la ferrorésonance
• la résonance
Ces différents types de résonances dépendent des caractéristiques du réseau et proviennent essentiellement des interactions entre les éléments du réseau.

La ferrorésonance

Le phénomène de ferrorésonance se manifeste au niveau des portions de réseau contenant une self-inductance non linéaire à caractère saturable en série avec une capacité et une résistance représentant la perte au niveau de la centrale.
La figure suivante représente une portion en ferrorésonance.
En supposant que toutes les tensions soient assez voisines de la sinusoïde, on a la relation Lsat + R + CE = (4-10)
Sous forme complexe, on doit tenir compte des déphasages entre les éléments résistif, capacitif et inductif. Ainsi, si on représente les valeurs efficaces des trois tensions en fonction de la valeur efficace du courant I parcourant le circuit, on obtient la courbe (C1) pour |U Lsat | et la courbe (C2) pour |U CE |. La courbe de R n’est pas utile à représenter car le courant et la tension sont en phase.
En théorie, la tension du self et de la capacité sont en opposition de phase par rapport au courant I .Faisons la différence en valeur absolue entre les deux tensions. On obtient la courbe (C3) représentant |U| dite courbe de ferrorésonace.

Interprétation

A un premier niveau de tension déterminé, on a trois points de fonctionnement : 1 , 3 et 4 ; a un autre niveau, on a deux points :2 et 5.
Les points de fonctionnement 3 et 4 sont instables d’où la courbe passe directement par sauts au point 5 lorsqu’on élève progressivement la tension. Il y a une brusque montée de courant alors que la tension ne varie guère. Le phénomène de surintensité apparaît donc en ferrorésonance.
Le même phénomène apparaît lorsque le circuit RLC est en parallèle sauf que, cette fois ci, on observe des sauts de tension alors que le courant ne change pas. Il y a alors surtension.
En somme, ceux-ci permettent d’affirmer qu’en ferrorésonance, on constate une surintensité et surtension au niveau des centrales de production.

Résonance

On parle de résonance série ou de résonance parallèle suivant la disposition des éléments sur le réseau ou le circuit.
L’étude s’orientera uniquement sur la résonance série car les deux types de résonances sont valables mais, dans la pratique, c’est la résonance série qui est la plus souvent invoquée.
La résonance est série si ces éléments sont en série et parallèle si ces éléments sont en parallèle.