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RÉSUMÉ
Les postes à haute et très haute tensions, dénommés HTB, ont subi de nombreuses évolutions depuis leur création : des changements majeurs ont été opérés à travers des évolutions technologiques importantes. Cet article traite des principes généraux de ces installations, avant de faire un premier historique des évolutions depuis le contrôle-commande électromécanique des postes. La répartition des éléments de la tranche BT, ainsi que la mise en oeuvre de ces éléments, sont détaillées (historique et caractéristiques, technologies actuelles de réalisation et d’installation des équipements). Pour finir, les services auxiliaires, qui permettent de distribuer l’énergie nécessaire, sont passés en revue : leur rôle, leur degré de sécurité, etc.
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Franck-Yves DUPRIEZ : Ingénieur de l'École nationale supérieure d'arts et métiers - Chef de la Division systèmes de contrôle-commande local au Centre national d'expertise réseau (CNER) de RTE (Réseau de transport d'électricité)
INTRODUCTION
L'ensemble des postes à haute et très haute tensions fait l'objet de plusieurs dossiers :
-
« Rôle et structure » ;
-
« Dispositions constructives » ;
-
« Construction et équipements » ;
-
« Installations de conduite et de contrôle » ;
-
« Postes sous enveloppe métallique (PSEM) » ;
Dans les postes électriques haute et très haute tensions, dénommés poste HTB, du réseau électrique français, depuis une trentaine d'années, les installations de contrôle et de conduite ont subi de nombreuses évolutions, en particulier deux changements majeurs de technologies.
En plus de la description des principes de conception génériques, ce dossier fait un historique de ces évolutions depuis le premier palier de contrôle-commande électromécanique, puis décrit de manière détaillée les paliers de contrôle-commande statique (le plus répandu dans les installations existantes) et numérique (qui constitue aujourd'hui le standard de l'offre des fournisseurs).
Une ancienne norme utilisait les appellations THT (400, 225 et 150 kV), HT (90, 63 kV) et MT (20 kV), que l'on peut encore trouver dans certains textes.
Aujourd'hui, l'UTE C18-510 définit la gamme de tensions électriques rencontrées sur les réseaux comme suit :
-
HT, décliné en HTB (tensions supérieures à 50 000 V (ou 50 kV) alternatifs) et HTA (tensions comprises entre 50 000 et 1 000 V alternatifs) ;
-
BT : tension inférieure à 1 000 V alternatifs.
On trouve sur le réseau de transport d'électricité français des installations de niveau HTB3 (400 kV), HTB2 (225 ou 150 kV) et HTB1 (90 ou 63 kV).
Le niveau de tension HTA (typiquement 20 kV) est réservé aux réseaux de distribution électrique, qui ne font pas l'objet de ce dossier.
Le domaine de tension BT cité dans ce dossier intègre exclusivement les circuits de contrôle-commande des postes HTB.
L'expertise technique et scientifique de référence
VERSIONS
- Version archivée 1 de juin 1994 par Patrick ASSAILLY
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Répartition des éléments de la tranche BT
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1. Principes généraux
Les installations de conduite et de contrôle d'un poste ont pour but d'assurer la conduite (locale ou à distance), la surveillance, la protection et la reprise de service après incident sur le réseau électrique en agissant au niveau de différents constituants du poste :
-
les constituants assurant le raccordement d'extrémités des liaisons de transport et de distribution y aboutissant ;
-
les constituants internes aux postes comme les jeux de barres ou les transformateurs de puissance.
Pour ce faire, un poste est structuré en différentes fractions rassemblant un ensemble de matériels et de circuits à haute et basse tensions, lié géographiquement et fonctionnellement à une partie déterminée du poste.
1.1 Notion de tranche électrique
Chacune de ces fractions appelée tranche électrique (figure 1) est organisée de telle manière qu'elle puisse être totalement isolée du reste de l'installation. Les limites d'une tranche sont définies par le fait que cet isolement ne doit pas compromettre le fonctionnement et le contrôle des autres installations qui restent en service.
Une tranche électrique comprend (figure 2) :
-
une tranche haute tension, appelée également cellule, constituée par l'ensemble du matériel HT (disjoncteurs, sectionneurs, transformateurs et réducteurs de mesure), par les liaisons HT (jeux de barres ou câbles de puissance), mais aussi par les équipements du réseau (matériel et liaisons BT) qui permettent la commande et le fonctionnement du matériel HT ;
-
une tranche basse tension, constituée par le matériel et les circuits BT destinés à la conduite et au contrôle de la fraction du poste considérée.
Une tranche basse tension se décompose en deux parties :
-
la partie contrôle est constituée par des équipements assurant la surveillance, la protection et la reprise automatique de service de l'installation ;
-
la partie conduite est constituée par des équipements situés dans le bâtiment de commande du poste, qui permettent la conduite de la tranche électrique, à savoir :
-
la réalisation de commandes et l'acquisition, en retour, des signalisations de position des appareils des tranches haute tension...
-
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Principes généraux
ANNEXES
1 À lire également dans nos bases http://www.techniquesdelingenieur.fr
DELBARRE (J.M.). – Postes à haute et très haute tension. Rôle et structure. [D 4 570] Réseaux électriques et applications (1993).
BLANC (R.). – Postes à haute et très haute tensions. Dispositions constructives. [D 4 572] Réseaux électriques et applications (1994).
DELON (J.-P.) – Postes à haute et très haute tensions. Construction et équipements. [D 4 575] Réseaux électriques et applications (2005).
TAILLEBOIS (J.-P.). – Postes à haute et très haute tensions. Postes sous-enveloppe métallique (PSEM). [D 4 590] Réseaux électriques et applications (2001).
HAUT DE PAGE
HN46-R-01 - (norme d’entreprise) : directives générales de conception et de construction des matériels de contrôle-commande des réseaux électriques. - -
CEI 61850 - Réseaux et systèmes de communication pour l'automatisation des services de distribution d'énergie - -
CEI 60870-5-103 - 12-1997 - Matériels et systèmes...
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