Soutenance mémoire
L’industrialisation et la croissance de la population dans le monde a poussé tout les pays à suivre une politique de mise à niveau pour améliorer leurs positions mondiale, et pour y arriver là les premiers pas ont été fait dans le domaine de l’énergie et surtout celui de l’énergie électrique. Les améliorations techniques apportées aux matériels et aux installations étaient énormément liées à la sécurité des réseaux électriques et celle du personnel. Dans ce cadre la plupart des études et des recherches ont été basé sur le perfectionnement des moyens de protection contre les dangers et les problèmes survenant sur les réseaux électriques et surtout celui de court circuit à cause de son impact lourd sur les différentes parties des installations. En partant de l’idée que, pour résoudre un problème, il faut d’abord le définir et s’avoir tout ces causes et ces conséquences, on a vue qu’il était nécessaire de s’intéresser en prématuré au problème de court- circuit dans le réseau électrique. pour donner plus de crédibilité à notre travail nous avons pris comme modèle le réseau qui représente une partie du réseau interne de l’aciérie à oxygène n°1 (réseau moyen tension – Basse tension alimentant les trolleys zone affinage) .
Etude Du Régime Sinusoïdale
Le régime sinusoïdal permanent est un régime caractérisant le comportement d’un circuit lorsque les éventuels phénomènes transitoires apparaissant à l’enclenchement se sont évanouis. En électricité la fonction sinusoïdale joue un rôle important, cette prédominance est liée au fait que la production d’énergie électrique est réalise par la mise en rotation d’un bobinage placé dans un champ d’induction magnétique; la tension obtenue est alors sinusoïdale.
influence des éléments nom linéaires sur le régime sinusoïdale
un élément nom linéaire présente un problème sur le Régime sinusoïdale Car la forme obtenue n’est pas sinusoïdale ,les méthodes d’analyse basée sur le principe de substitut complexe des grandeurs sinusoïdale ne sont pas applicable en présence de non linéarités [3]. Dans la mesure ou la forme de chaque grandeurs périodique non sinusoïdale ,l’analyse peut être conduite en la développant en série de Fourier (terme constant +série de composante sinusoïdale dont les fréquences sont des multiples entiers).
Etude Théorique Du régime De Court Circuit
Les courts- circuits sont un cas particulier des conditions anormales de fonctionnement des réseaux électriques. Les conditions anormales peuvent être dues soit a un défaut d’isolement (imperfection du matériel isolant) , soit due à celle de l’exploitation (les surcharges , Non fermeture accidentel d’une phase……etc). Un court- circuit présente un circuit où tous les courants se convergeant vers le point de défaut , et il s’ensuit d’une augmentation des courants dans tous les élément du réseau en dépassent plusieurs fois les valeurs admissibles. Cette augmentation est surtout ressentie par les éléments proches au point de défaut. Les effets du courant de court- circuit ne se limitent pas seulement aux réseaux et aux installations électriques mais peut constituer un danger pour l’être humain .
effets physiologiques du courant électrique
Le courant électrique a une action sur les principales fonctions vitales de l’organisme à savoir la respiration et la circulation (1). Il convient également de ne pas négliger les risques de brûlures lies au passage du courant électrique a travers le corps humain lors du contact avec un matériel destiné à l’usage électrique . Des études expérimentales faites par des experts de la commission internationale (CEI) ; sont effectuées sur des animaux et même dans certaines conditions sur des personnes, ont abouti à déterminer les valeurs de tension de contact dangereuse en fonction du temps .
Les différents types du court- circuit
Le fonctionnement des réseaux électriques peut être caractérisé , principalement, par trois régimes : régimes normaux , régimes transitoires et régimes après avaries. Ce dernier peut être symétrique ou non symétrique : Ceux qui sont du type symétrique sont :
– court- circuit triphasé entre les trois phases sans liaison à la terre.
– court- circuit triphasé entre les trois phases avec liaison à la terre. et ceux qui sont asymétriques sont :
– court- circuit biphasé entre deux phases sans liaison à la terre.
– court- circuit biphasé entre deux phases avec liaison à la terre.
– court- circuit monophasé entre une phases et la terre.
l’expérience dans l’exploitation des réseaux électriques montre que les court- circuit les plus fréquents sont de type monophasé qui représentent de (60 ÷ 90%) .
Méthode des composantes symétrique
Parmi les méthodes utilisées dans l’analyse et le calcul des courants de court – circuit il y a la méthode des composantes symétriques. les systèmes de production et de transport d’énergie électrique même à l’échelle international comme (EDF)de France ils sont soumis à des forces électromotrices triphrasés équilibrée et direct . l’ensemble des appareils consommant de l’énergie électrique telle que les consommateurs puissants (moteurs…..)sont également soumis à un système triphasé équilibrées directs quant aux consommateurs de faible puissance (lampes d’éclairages,les appareils électroménagers ….etc) qui sont branchés entre une phase et le neutre leurs ensemble constitue, statiquement un système équilibré. par conséquence l’ensemble formé par les circuits de production, de transport et de consommation de l’énergie électrique forment un système symétrique [11]. Ce pendant des dissymétries importantes( du à un défaut ou à des charges) peuvent se produire ;Cela explique la nécessité d’utiliser la méthode des composantes symétriques pour déterminer les valeurs des courants et tensions dans le réseau déséquilibré .
Condition d’utilisation des composantes symétriques
l’emploi des composantes symétriques à un système générateur récepteur Exige un système de tension triphasé sinusoïdales, c’est à dire que les relations doivent être linéaires (R =Cte , L = Cte) . Pour étudier un système dans les conditions de fonctionnement non équilibrés (amplitudes différentes , déphasages différents ).
L’analyse des différentes méthodes de calcul ou de détermination des paramètres du réseau pour le calcul du courant de court- circuit nous à permet de déduire ce qui suit :
➤ L’utilisation des unités relatives de bases est une méthode simple est facile à appliquer mais parfois les résultats obtenus ne sont pas exactes d’une part, d’autre part vu la complexité des réseaux d’alimentation et de transport d’énergie électrique son domaine d’application devient plus au moins réduit à cause du manque de données nécessaires au calculs.
➤ La méthode des composantes symétriques est une méthode particulièrement utile pour le calcul lorsqu’il s’agit d’un réseau électrique déséquilibré. elle donne des résultats exacts mais elle demande beaucoup de données et beaucoup de temps.
➤ Quand à l’utilisation des impédances on peut dire que c’est la méthode la plus facile et la plus simple à appliquer surtout avec le développement de l’outil informatique. Mais il est très important de souligner qu’il est parfois impératif d’utiliser la combinaison de ces méthodes à la fois pour avoir des résultats très exactes.
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Table des matières
Introduction générale
Chapitre 1 – Théorie sur les régimes sinusoïdales
1-1 Introduction
1-2 Régime sinusoïdal monophasé
1-2-1 Définition d’une grandeur monophasé sinusoïdale
1-2-2 Représentation complexe des grandeurs sinusoïdales
1-2-3 Impédance et admittance
1-2-4 Puissance et facteur de puissance
1-2-4-1 Puissance instantanée
1-2-4-2 Puissance active
1-2-4-3Puissance réactive
1-2-4-4 Puissance apparente
1-2-4-5 Facteur de puissance
1-2-5 Influence des éléments non linéaires sur le régime sinusoïdal
1-3 Régime sinusoïdal triphasé
1-3-1 avantage du système triphasé
1-3-2 Définition d’un système triphasé symétrique
1-3-2-1 système direct
1-3-2-2 système inverse
1-3-2-3 système homopolaire
1 3-3 systèmes triphasés en étoile ou en triangle
1-3-3-1 Association en étoile
1-3-3-2 Association en triangle
1-3-3-3 grandeurs de lignes et grandeurs de phases
a- en étoile
b- en triangle
1-3-4 puissance dans les systèmes triphasé
1-4 système triphasé asymétrique
1-4-1 Méthode de composante symétrique
Conclusion
Chapitre II – Théorie sur les courts- circuits
2-1 Introduction
2-2 Effets physiologiques du courant électrique
2-2-1 danger du passage du courant électrique
2-3 les différents types de court- circuit
2-4 court- circuit symétrique
2-4-1 processus transitoire lors d’un court- circuit triphasé
2-4-2 court- circuit triphasé symétrique
2-4-2-1 court- circuit triphasé à la terre
2-4-2-2 court- circuit triphasé isolé à la terre
2-4-3 Puissance de court circuit
2-5 Court- circuit asymétrique
2-5-1 court- circuit biphasé non à la terre
2-5-2 court- circuit biphasé à la terre
2-5-3 court- circuit monophasé
2-5-3-1 Régime du neutre
a- Régime TT
b- Régime TN
c- Régime IT
2-5-4 Analyse d’un défaut phase terre
2-6 force électrodynamique résultante lors d’un court –circuit
2-7 échauffement des conducteurs
2-8 effets des arcs sur le réseau électrique
2-8-1 perturbation électromagnétique des arcs
2-9 avantage du courant de court- circuit
Conclusion
Chapitre III – Méthode d’identification des courts- circuits
3-1 Introduction
3-2 méthode des unités relatives de base
3-2-1 Détermination des paramètres des éléments du réseau
a- système électrique
b- transformateur
c- ligne aérienne
d- charges
3-3-2 étape de calcul
3-3 méthode des impédances
3-3-1 principe de la méthode
3-3-2 détermination des résistances et réactances d’une installation
a- Réseau amont
b- Transformateur
c- conducteur et appareillage
3-3-3 différents type de court- circuit
a- court- circuit triphasé
b- court- circuit biphasé
c- court- circuit monophasé isolé
d- court- circuit monophasé à la terre
3-3-4 détermination de l’impédance homopolaire
3-4 méthode des composantes symétriques
3-4-1 condition d’utilisation des composantes symétriques
3-4-2 principe des la méthode
3-4-3 détermination des composantes symétrique
3-4-4 application a un système triphasé
3-4-4-1 cas d’une charge équilibré
3-4-4-2 cas d’apparition du défaut
3-4-5 détermination des impédances directes inverse et homopolaire
Pour différents éléments d’un réseau électrique
a- Générateur
b- Transformateurs
c- Lignes
Conclusion générale
