Bibliographie & annexes
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RÉSUMÉ
Cet article constitue une introduction aux transitoires électromagnétiques dans les réseaux électriques. Il débute par des rappels théoriques et des définitions et se poursuit par une présentation des principes de modélisation. Le cas particulier des lignes et des câbles est abordé avec plus de détails. La dernière partie s'appuie sur des exemples pour décrire les phénomènes transitoires et présenter des résultats de simulation. La gamme des phénomènes transitoires susceptibles d'apparaître sur un réseau étant très vaste, cet article se concentre principalement sur ceux dont les enjeux paraissent aujourd'hui les plus importants.
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This article provides an introduction to electromagnetic transients in electrical networks. It begins with a theory review and definitions and follows with a presentation of modeling principles. The specific case of lines and cables is treated in more depth. The final part provides examples in order to describe transient phenomena and provides simulation results. The range of transient phenomena that is likely to appear in a network is vast, this article focuses mainly on the issues that seem to have most importance today.
Auteur(s)
-
Jean MAHSEREDJIAN : Professeur École Polytechnique de Montréal
-
Alain XÉMARD : Ingénieur Expert Électricité de France R&D
-
Bahram KHODABAKHCHIAN : Ingénieur en chef Sim Tech International
INTRODUCTION
Ce dossier constitue une introduction aux transitoires électromagnétiques dans les réseaux électriques. Il débute par des rappels théoriques et des définitions et se poursuit par une présentation des principes de modélisation. Le cas particulier des lignes et des câbles est abordé avec plus de détails. La dernière partie s'appuie sur des exemples pour décrire les phénomènes transitoires et présenter des résultats de simulation.
La gamme des phénomènes transitoires susceptibles d'apparaître sur un réseau étant très vaste, ce dossier se concentre principalement sur ceux dont les enjeux paraissent aujourd'hui les plus importants. L'objectif est aussi d'apporter une vision nouvelle et en accord avec la sophistication actuelle des outils de simulation et des modèles.
L'analyse des transitoires électromagnétiques est un sujet important dans l'étude des réseaux électriques. Les phénomènes transitoires doivent être analysés dans les étapes de conception des réseaux pour assurer leur optimisation et garantir leur robustesse. Optimisation implique opération proche des limites techniques et réduction des coûts. Robustesse sous entend continuité de service, fiabilité, sécurité et qualité. Par ailleurs, la compréhension des phénomènes transitoires est essentielle dans les analyses menées quand surviennent des défaillances d'équipement ou des fonctionnements anormaux.
La simulation des régimes transitoires électromagnétiques dans les réseaux électriques fait l'objet du dossier [D 4 130].
Le lecteur, peu familiarisé avec l'étude des réseaux électriques en général, peut consulter les dossiers :
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4. Étude des surtensions à front lent
4.1 Contexte
D'après , pour les systèmes dont la tension la plus haute pour le matériel est inférieure à 245 kV (rang 1 de la CEI), les surtensions à front lent ne sont en général pas critiques alors que les surtensions de foudre nécessitent d'être considérées avec soin. Pour les niveaux de tension plus élevés (rang 2 de la CEI), les surtensions à front lent sont importantes à étudier tandis que les surtensions temporaires sont souvent moins critiques. Les surtensions de foudre doivent être considérées pour tous les niveaux de tension.
Les études sur les surtensions à front lent (manœuvre) nécessitent l'analyse des conditions d'enclenchement et des topologies de réseau qui causent des surtensions pouvant excéder la tenue des équipements. Les événements typiques donnant lieu à des surtensions à front lent sont :
-
l'enclenchement ou le réenclenchement d'une ligne de transport ;
-
l'apparition d'un défaut et son élimination ;
-
l'enclenchement d'un condensateur ;
-
le déclenchement d'une charge inductive.
4.2 Modèles employés
La représentation des lignes aériennes et des câbles nécessite l'utilisation de modèles détaillés prenant en compte en particulier :
-
les couplages capacitifs et inductifs entre les parties conductrices ;
-
les pertes dans le sol ;
-
la propagation et la variation des paramètres en fonction de la fréquence.
Les modèles de type FD pour les lignes et de type...
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Étude des surtensions à front lent
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - BORNARD (P.), PAVARD (M.), TESTUD (G.) - Réseaux d'interconnexion et de transport : fonctionnement. - [D 4 091], Réseaux électriques et applications, Techniques de l'Ingénieur, août 2005.
-
(2) - MEYER (B.), JEROSOLIMSKI (M.), STUBBE (M.) - Outils de simulation dynamique des réseaux électriques. - [D 4 120], Éditions techniques de l'Ingénieur, nov. 1998.
-
(3) - Guidelines for Representation of Network Elements when Calculating Transients. - CIGRE WG 33.02 (1990).
-
(4) - International Electrotechnical Commission standard IEC TS 60071-1 - * - Insulation co-ordination – Part 1 : Definitions, principles and rules, janv. 2006.
-
(5) - International Electrotechnical Commission standard IEC TS 60071-4 - * - Insulation co-ordination – Part 4 : Computational guide to insulation co-ordination and modelling of electrical networks, juin 2004.
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