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RÉSUMÉ
Après avoir décrit brièvement l’organisation générale des réseaux électriques et exposé les choix concernant les options techniques fondamentales, dont certaines peuvent avoir des conséquences techniques et économiques très importantes pour les distributeurs d’énergie électrique, cet article expose les différents éléments des systèmes de distribution de l’énergie électrique à moyenne et à basse tension. Afin d’aider les décideurs et les ingénieurs dans leurs choix techniques, l’architecture des postes sources, les structures des réseaux MT, l’automatisation des réseaux MT, la description des postes de transformation MT/BT, les structures des réseaux BT et la qualité de fourniture sont largement détaillées dans cet article.
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Having briefly described the general organization of the electricity grids and laid down the choices concerning the basic technical options, some of which may have very important technical and economic consequences for electricity distributors, this article describes the different elements of the medium and low voltage electrical power distribution systems. In order to assist decision makers and engineers in their technical choices, the architecture of the source substations, the structures of the MT networks, the automation of the MT networks, the description of the MT/BT transformation substations, the structures of BT networks and the quality of supply are extensively detailed in this article.
Auteur(s)
-
Alain COIFFIER : Ingénieur du Conservatoire National des Arts et Métiers (CNAM) - Ex-Chef de service à la Direction Réseau d’ERDF (Électricité Réseau de Distribution France)
INTRODUCTION
L’accès à l’énergie électrique est un vecteur important du développement économique d’un pays. Bien que la situation dans le monde s’améliore au fil des années, il existe encore des zones, notamment en Afrique, où la population ne dispose pas de l’énergie électrique. Dans d’autres pays la distribution de l’énergie électrique est intermittente au cours de la journée ou même de l’année.
Historiquement, l’énergie électrique était produite localement à proximité du lieu de consommation, au fil du temps les petits producteurs ont mutualisé leur production en créant de petits réseaux pour pallier, d’une part, à la défaillance d’un outil de production et, d’autre part, pour optimiser la puissance installée de l’ensemble des machines de production implantées sur une zone géographique. Cela a permis aussi d’alimenter d’autres utilisateurs n’ayant pas de moyen de production. Au cours du temps le réseau s’est étendu pour atteindre le réseau d’aujourd’hui.
En France, l’évolution du système électrique a permis l’électrification du territoire français avec un niveau de qualité globalement adapté aux besoins des utilisateurs.
D’après les archives d’Électricité de France (EDF), en 1918, seulement 58 % de la population avait accès à l’énergie électrique. En 1929, ce chiffre est passé à 83 % pour atteindre 90 % en 1937. La fin de l’électrification du territoire français remonte à 1956.
Les pourcentages indiqués ci-dessus montrent le décalage entre les décisions d’évolution des réseaux électriques et la concrétisation de ces décisions sur le terrain.
Avertissement : dans ce traité à visée internationale, l’auteur n’utilise volontairement pas les termes désignant les tensions dans la norme française NFC 18-510. Pour un électricien français, il faudrait traduire ces termes comme suit :
-
BT : BT tension 50 V < U ≤ 1000 V
MT : HTA tension 1000 V < U ≤ 50 kV
postes MT/BT : postes HTA/BT
HT et THT : HTB partitionnée en HTB1 : 63 et 90 kV ; HTB2 : 150 et 225 kV ; HTB3 : 400 kV
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MOTS-CLÉS
qualité de fourniture sécurisation d'alimentation réseaux MT et BT postes HT/MT automatisation des réseaux MT
KEYWORDS
quality of supply | security of supply | MV and LV networks | HV/MV substations | automation of MV networks
VERSIONS
- Version archivée 1 de déc. 1991 par Philippe CARRIVE
DOI (Digital Object Identifier)
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Postes MT et MT/BT des réseaux de distribution
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4. Architecture des réseaux MT
Les choix historiques de chaque pays ont fortement influencé les modes de distribution MT actuellement utilisés dans le monde. Comme on a vu au paragraphe 2.2, on rencontre essentiellement deux doctrines assez différentes de distribution MT :
-
la doctrine nord-américaine, à neutre distribué, dont l’objectif est de développer au maximum le réseau MT en multipliant les postes MT/BT afin de réduire la longueur des réseaux BT, chaque poste MT/BT n’alimentant que quelques clients. Ce principe permet de réduire les pertes par effet Joule dans les réseaux BT mais, il a tendance, en revanche, à augmenter les pertes électriques (pertes fer et pertes par effet Joule) dans les transformateurs MT/BT. Le bilan global des pertes, en énergie et en coût, est fonction du taux de charge des transformateurs et de la durée d’utilisation de la puissance de pointe ;
-
la doctrine européenne déployée en France, mais aussi dans de nombreux pays d’Asie et d’Afrique, où l’on développe des réseaux BT plus importants, issus de postes MT/BT alimentant jusqu’à quelques centaines de clients. Dans la suite de cette section, on s’intéressera plus particulièrement aux réseaux de type européen, on examinera successivement les structures urbaines et les structures rurales
4.1 Avant-propos
Les structures de réseau correspondent à une organisation des départs MT en vue d’optimiser, d’une part, les investissements et les coûts d’exploitation et, d’autre part, les secours pour limiter la durée des interruptions de fourniture en cas d’incident. L’importance accordée à la qualité de fourniture au quotidien et à la sécurisation de l’alimentation lors des événements exceptionnels oriente fortement les choix et entrent en concurrence avec le coût global de la structure.
Pour parler d’un réseau MT, on utilisera indifféremment les noms de « départ...
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Architecture des réseaux MT
BIBLIOGRAPHIE
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
NORMES
-
Réseaux de distribution publique - NF C11-201 -
-
Postes de livraison alimentés par un réseau public de distribution HTA - NF C13-100 -
-
Installations électriques à haute tension pour les sites de production d’énergie électrique, les sites industriels, tertiaires et agricole - NF C13-200 -
-
Installations de branchement à basse tension - NF C14-100 -
-
Installations électriques à basse tension - NF C15-100 -
-
Opérations sur les ouvrages et installations électriques et dans un environnement électrique – Prévention du risque électrique - NF C18-510 -
-
Caractéristiques de la tension fournie par les réseaux publics de distribution - NF EN 50160 -
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1/ Quiz d'entraînement
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2/ Test de validation
Lorsque vous êtes prêt, vous passez le test de validation. Vous avez deux passages possibles dans un laps de temps de 30 jours.
Entre les deux essais, vous pouvez consulter l’article et réutiliser les quiz d'entraînement pour progresser. L’attestation vous est délivrée pour un score minimum de 70 %.
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