Soutenance mémoire
Dans les systèmes électriques actuels, la plus grand part de l’énergie est injecte à partir des centrales de grandes puissances (centrale aux milliers de MVA) sur le réseau HT. Une exploitation centralisée permet d’optimiser la gestion de la production pour le bénéfice des clients. Les réseaux de distribution ne sont pas conçus pour accueillir l’énergie directement de la centrale ; leur structure et leur exploitation sont fortement marquées par le fait que l’énergie y est transportée des niveaux de tension les plus hauts vers les plus bas.
La qualité de l’énergie électrique est devenue un sujet stratégique pour les compagnies d’électricité, et une attention particulière pour le personnel d’exploitation, de maintenance ou de gestion de sites tertiaires ou industriels et pour les constructeurs d’équipements, essentiellement pour les raisons suivantes :
1. la nécessité économique d’accroître la compétitivité pour les entreprises.
2. réduction des coûts liés à la perte de continuité de service.
3. coût des perturbations (coupure, harmonique….).
4. l’ouverture du marché de l’électricité.
Donc le but est de fournir aux clients une énergie électrique de qualité donnée déterminée, essentiellement par :
● une tension d’indices a valeurs admissibles.
● Fréquence constante et équilibre en cas de tri phase.
Une ligne électrique est un élément du réseau électrique. A la différence des autres éléments du réseau, les paramètres de la ligne sont répartis le long de sa longueur, et cette particularité est d’autant plus importante que la ligne est plus longue. Cependant l’effet de cette répartition ne peut avoir d’impact sur les régimes de la ligne que dans le cas des grandes longueurs. Une ligne, en générale, est dite de grande longueur lorsque cette dernière est supérieure à 300 (km), dans ce cas le modèle mathématique est défini par les équations des lignes de transmission à grande distance, qui expriment la tension et le courant à n’importe quel point de la ligne. L’analyse dans ce cas est ondulatoire. Le transport de l’énergie électrique a lieu grâce à la propagation des ondes électromagnétiques le long de la ligne.
Description et données essentielles
Détermination de la section
La section du conducteur d’une ligne à grande distance est définie a partir de considération technico-économiques, conformément au critère fondamental du minimum des dépenses réduites. D’une manière générale, il existe plusieurs procédures du choix de la section. Chacune adoptée suivant des spécificités données. Pour les réseaux de distributions la section est définie par les conditions limites admissibles de variation da la tension aux bornes du consommateur. Pour les réseaux d’alimentation et de transport, on utilise les conditions d’échauffement, le courant maximal admissible, les conditions de l’apparition de l’effet couronne ….. Mais dans touts les cas les résultats obtenus doivent être compares conformément au critère (Dr = min). Pour les réseaux de très hautes tensions, on peut utiliser les intervalles économiques, qui consistent à déterminer, pour un intervalle donné du courant maximal, la section (F) qui donne le minimum de dépenses réduites. Les deux méthodes consistent, respectivement, à rechercher les dépenses minimales en fonction de la section pour un courant maximal donne (figure I-1-a) ou en fonction des intervalles de la variation d’un courant, pour différentes sections (figure I-1-b). Pour les deux cas, les dépenses sont exprimées comme suite :
Dr = Di + Dp
Puissance réactive appelée pour des lignes de différente longueur
Dans ce paragraphe, on se propose de déterminer l’effet des longueurs de ligne sur la puissance réactive appelée à son extrémité. Pour réaliser une évaluation comparative de cas effets, on considère des lignes de différentes longueurs, allant par exemple, de L=100km à L=800km, sous une même tension Un=500kv. Il est évidement claire que, du point de vue technico-économique, ce niveau de tension n’est pas justifiable pour les lignes de petites longueurs, (approximativement L≤ 250÷300 km); mais pour les analyses d’évaluation théorique des régimes et pour la nécessite d’en déduire les caractéristiques limites ; il est tout à fait concevable de lever ces conditions spécifiques. De même, ces lignes sont soumises à des régimes de déférentes charges pour différents rapports ku des tensions, d’extrémités. On détermine les puissances réactives de ligne à la sortie et à l’entrée de cette dernière.
Un réseau est défini comme un ensemble d’installation et d’équipement destinés à la production, au transport et à la distribution de l’énergie électrique pour des besoins urbains, industriels, ruraux. Le transport de cette énergie et sa distribution, se font par des lignes aériennes et les câbles souterrains. Afin que l’énergie électrique soit utilisable, les réseaux de transport et de distribution doivent satisfaire les exigences suivantes :
● Assurer au client la puissance dont il a besoin,
● Fournir une tension stable dont les variations ne dépassent pas 10% de la tension normale,
● Fournir une fréquence stable dont les variations ne dépassent pas 0,5%,
● Fournir l’énergie à un prix acceptable,
● Maintenir des normes de sécurité,
● Veuillez à la protection de l’environnement.
Dans toute installation électrique alimentée en courant alternatif la puissance consommée se décompose en :
● Puissance active qui se transforme en puissance mécanique et en chaleur,
● Puissance réactive nécessaire à l’excitation magnétique des récepteurs inductifs (tels que les Moteurs, les transformateurs).
La consommation excessive de l’énergie réactive entraîne des dépenses élevées. Pour réduire ces dernières, il faut agir sur le facteur de puissance de l’installation. En effet, dés qu’il y a diminution du facteur de puissance, le courant de charge d’une centrale électrique et des postes de transformation augmentent, même si la puissance distribuée reste la même. C’est pour quoi le cosφ , caractérisant la puissance installée, est souvent appelé facteur de puissance. En algerie le facteur de puissance est considéré normal il atteint 85% à 90%. Des que le facteur de puissance devient faible dans une entreprise consommant de l’énergie électrique, cette dernière doit payer une amende mais lorsque ce facteur est élevé, elle reçoit une prime.
Donc, l’amélioration du cosφ est une tâche importante pour l’économie. Le consommateur doit ; donc, soit payer la part de la puissance réactive correspondante, sait prévoir une installation de compensation de la puissance réactive. En principe, il est possible d’agir sur le facteur de puissance en intervenant sur la puissance active. En pratique on fait varier la puissance réactive soit en la diminuant, soit en l’augmentant; ce réglage s’appelle évidement la compensation de la puissance réactive qui n’est nettement définie qu’en sinusoïdale, elle vaut Q = U.I. cos .
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Table des matières
INTRODUCTION GENERALE
Premier Chapitre (I) : MODELE ET ANALYSE DES REGIMES DE LA LIGNE EN L’ABSANCE DE LA COMPENSATION.
I-1- Description et données essentielles
I-1-1- Détermination de la section
I-1-2- Paramètres du modèle
I-1-3- Choix de la section
I-1-4- Traitement des données
I-1-5- Graphique des charges
I-2- Calculs des paramètres de la ligne
I-2-1- Paramètres primaires
I-2-2- Paramètres secondaires
I-3- Etude et analyse des régimes de la ligne
I-3-1- Distribution de la tension
I-3-2- L’expressions des paramètres
I-4- Analyse du régime de la ligne
I-4-1- Analyse sans compensation
I-4-1-1- Distribution de la tension le long de la ligne
I-4-1-2- Distribution du réactif le long de la ligne
I-5- Modèle de la ligne avec charge transversale au milieu
I-5-1- Modèle mathématique de la ligne
I-5-2- Distribution de la tension
I-5-3- Calcul des puissances
I-5-3-1- Calcul de la puissance active
I-5-3-2- Calcul de la puissance réactive
Conclusion
Deuxième Chapitre (II) : IMPACT DE LA COMPENSATION
II-1- Distribution de la tension et du réactif
II-2- Caractéristique limite de la puissance
II-3- Puissance réactive appelée pour des lignes de différentes longueurs
II-4- Effet de l’écart des tensions d’extrémités sur différentes distributions
Conclusion
Troisième Chapitre (III) : DESCRIPTION DES DIFFERENTS MODES DE LA COMPENSATION
Introduction
III-1- Méthodes des compensations
III-2- Compensateurs parallèles
III-2-1- Compensateur parallèle à base de thyristor
III-2-2- Compensateur parallèle à base de GTO thyristor
III-2-3- Compensateurs hybrides série-parallèle
III-2-3-1- Compensateurs hybrides à base de thyristors
III-2-3-2- Compensateurs hybrides à base de GTO thyristors
Conclusion
III-4- Caractéristique énergétique d’une ligne compensée
III-4-1- Compensation shunt distribuée
III-4-2- Compensation transversale au milieu
Conclusion
CONCLUSION GENERALE
