Le Réseau Électrique HTA, également connu sous le nom Réseau Électrique Moyenne Tension, est un élément essentiel du système électrique qui assure la distribution d’électricité (HTA) aux clients. Il est composé de diverses composantes telles que les postes de transformation qui permettent de réduire la tension élevée (HT) fournie par les centrales électriques à une tension plus adaptée au réseau de distribution, les câbles MT qui constituent les lignes aériennes et souterraines, les organes de coupures en réseau tels que les disjoncteurs, les interrupteurs et les sectionneurs, afin d’assurer la transmission efficace et sécurisée de l’électricité entre les postes de transformation HTB/HTA et les utilisateurs finaux.
Comme pour tout réseau électrique, le réseau moyenne tension (HTA) nécessite une surveillance constante pour garantir une distribution fiable de l’électricité. Les systémes de contrôle commande permettent de surveiller en temps réel l’état du réseau électrique, et ils sont équipés d’instruments de mesure et des dispositifs de protection et de contrôle, tels que les relais de protection, pour détecter et réagir aux pannes et aux conditions anormales. En plus, les opérations de maintenance, y compris l’inspection régulière des équipements et la réparation des pannes, sont essentielles pour assurer la continuité du service.
Contrôle commande des postes électriques
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Les Principales Caractéristiques de la Structure du Réseau Électrique HTA
L’infrastructure des réseaux de distribution MT comporte l’ensemble des éléments destinés à l’acheminement de l’énergie électrique à partir des postes sources HT/MT jusqu’aux postes de livraison MT/BT en passant par les lignes MT et les organes de coupure en réseau.
Structure des réseaux électriques HTA
La distribution de l’électricité englobe les réseaux électriques HTA, communément appelés MT, et les réseaux à basse tension, ou BT. La frontière avec les réseaux de transport se situe au niveau des postes sources, là où opère le transformateur HT/MT. La limite avec les installations des clients se trouve généralement au niveau de l’appareil de coupure en aval du compteur, tel que le disjoncteur BT chez le client résidentiel.
Un réseau électrique HTA est constitué d’un ensemble de lignes moyenne tension provenant des postes HT/MT, auxquelles sont connectés soit des postes clients, soit des postes de distribution publiques MT/BT. Ces derniers alimentent à leur tour le réseau basse tension (BT), qui dessert la clientèle basse tension (BT).
Les réseaux de distribution forment des entités distinctes indépendantes les unes des autres et sont constitués de lignes moyenne tension soit en antenne soit sous forme d’un réseau maillé.
D’une façon générale, Le réseau électrique HTA est bouclé lorsqu’il est construit en souterrain ou dans les zones de forte densité, de façon à permettre la réalimentation des clients en cas de panne d’un des tronçons d’alimentation normale.
On distingue alors les deux structures suivantes :
Structure arborescente
Cette structure est appliquée essentiellement aux réseaux ruraux réalisés en technique aérienne et desservant des zones à moyenne densité de charge et comporte un certain nombre d’interrupteurs servant à isoler les installations et à réalimenter les parties saines de la ligne en cas de défaut ou de travaux.
Structure en coupure d’artère
Cette structure est utilisée dans les zones densément peuplées, notamment urbaines, ou dans des zones industrielles. Elle est souvent en souterraine et dont les clients sont desservis par deux sources d’alimentation (l’une normale et l’autre de secours) de telle sorte que pour tout incident affectant une portion de cette installation, les clients se trouvent réalimentés moyennant les temps alloués aux manœuvres de localisation.
Installations techniques du réseau Électrique HTA
Les installations techniques du réseau électrique HTA, sont cruciales pour assurer la distribution fiable et efficace de l’électricité. Ces installations comprennent divers équipements et composants spécialisés conçus pour gérer les niveaux de tension plus élevés associés à la moyenne tension. Voici un aperçu des principales installations techniques du réseau électrique HTA :
Postes de Transformation HTB/HTA
Les postes de transformation sont des installations clés dans un réseau électrique moyenne tension. Ils sont responsables de réduire la tension de haute tension (HTB) provenant des centrales électriques ou des postes sources en une tension moyenne (HTA) pour la distribution. On utilise des transformateurs de puissance pour effectuer cette conversion de tension.
Pour cela, ces postes de transformation ont plusieurs structures selon le nombre de sources et le niveau de sécurité d’alimentation requis.
- Structure avec un seul jeu de barre et une source d’alimentation
Dans cette configuration, le système est constitué d’un unique jeu de barres alimenté par une seule source d’énergie.
- Structure avec un seul jeu de barres, sans couplage et deux sources d’alimentation
La structure du système comprend un unique jeu de barres alimenté par deux sources d’énergie distinctes. Cette configuration permet une redondance d’alimentation, assurant la continuité de l’alimentation en cas de défaillance de l’une des sources. Mais en cas d’un défaut sur le jeu de barres (ou en cas de maintenance), les départs ne sont plus alimentés.
- Structure avec deux jeux de barres, un couplage et deux sources d’alimentation
Dans cette configuration, le système est composé de deux jeux de barres distincts, un disjoncteur de couplage entre eux qui peut être maintenu fermé ou ouvert, et alimentés par deux sources d’énergie indépendantes. En cas de défaillance de la source 1, le disjoncteur de couplage se ferme et la source 2 alimente les deux jeux de barres pour assurer la continuité de l’alimentation. Cependant, en cas de présence d’un défaut permanent sur l’un des jeux de barres, le disjoncteurs du couplage et de la source qui alimente le défaut s’ouvert, entraînant l’interruption de l’alimentation vers une partie des départs.
- Structure avec un jeu de barres, sans couplage et trois sources d’alimentation
Dans cette configuration, le système est composé d’un unique jeu de barres, sans couplage, et est alimenté par trois sources d’énergie distinctes. Cette disposition permet une redondance d’alimentation, assurant une plus grande fiabilité en cas de défaillance d’une source, tandis que les autres sources continuent à fournir l’énergie nécessaire. Mais en cas d’un défaut sur le jeu de barres (ou en cas de maintenance), les départs HTA ne sont plus alimentés.
- Structure avec plusieurs jeux de barres couplés entre eux et trois sources d’alimentation
Dans cette configuration complexe, le système se compose de plusieurs jeux de barres interconnectés, bénéficiant d’un couplage entre eux et alimentés par trois sources d’énergie distinctes.
Les deux disjoncteurs de couplage peuvent être maintenus ouverts ou fermés et chaque source d’alimentation alimente sa propre rame. Si l’une des sources est perdus, le disjoncteur de couplage associé se ferme, une source alimente les deux rames et l’autre alimente une rame.
Si un défaut survient sur un jeu de barres (ou si une maintenance est effectuée sur celle-ci), seule une partie des départs HTA n’est plus alimentée
Cette structure permet une gestion avancée de l’alimentation, offrant une redondance et une flexibilité accrues. L’interconnexion des jeux de barres associée au couplage offre une capacité de répartition de charge et de secours, assurant ainsi une alimentation continue même en cas de défaillance d’une source d’énergie.
- Structure avec double jeu de barres couplés entre eux et deux sources d’alimentation
Dans cette configuration spécifique, le système est équipé de deux jeux de barres, soigneusement couplés entre eux, et alimentés par deux sources d’énergie distinctes. Cette conception permet une gestion optimisée de l’alimentation, avec la possibilité de redistribuer la charge entre les jeux de barres en cas de besoin.
Dans cette configuration, chaque départ (Out1/4) peut être alimenté soit par l’un, soit par l’autre des jeux de barres, en fonction de l’état des sectionneurs qui lui sont associés. Il est important de noter qu’un seul sectionneur par départ doit être fermé à tout moment, assurant ainsi une gestion précise et sécurisée de l’alimentation pour chaque départ HTA.
Dans cet exemple, la source 1 alimente le jeu de barres BB1 ainsi que les départs HTA Out3 et Out4. Simultanément, la source 2 alimente le jeu de barres BB2 et les départs Out1 et Out2.
Le disjoncteur du couplage peut être maintenu fermé ou ouvert en fonctionnement normal. En cas de perte d’une source, l’autre source prend en charge l’alimentation totale pour assurer la continuité du service. En situation de défaut sur l’un des jeux de barres (ou lors d’opérations de maintenance), le disjoncteur de couplage s’ouvert, permettant à l’autre jeu de barres d’alimenter l’ensemble des départs pour maintenir la stabilité du système.
Postes de Transformation HTA/BT
Les postes HTA/BT sont des points stratégiques dans le réseau électrique HTA, où l’électricité passe de la haute tension à la basse tension, permettant ainsi la distribution efficace et sécurisée de l’énergie électrique. Ces postes sont souvent équipés de dispositifs de protection, de contrôle et de surveillance (PA ou RTU) pour assurer la stabilité du réseau électrique et la sécurité des installations.
Il existe différents types de postes de transformation HTA/BT, chacun adapté à des besoins spécifiques. Voici quelques-uns des types courants de ces postes de transformation HTA/BT :
- Poste de Transformation Enterré
Les postes de transformation enterrés sont enfouis sous le niveau du sol. Ils sont utilisés dans des environnements urbains où l’esthétique et l’espace sont des préoccupations importantes. Ces postes offrent également une protection contre les intempéries et réduisent les risques liés à la sécurité.
- Poste de Transformation Mobile
Les postes de transformation mobiles sont des unités temporaires utilisées lors de travaux de construction, d’événements temporaires ou en cas de panne. Ces postes peuvent être déplacés facilement pour répondre aux besoins changeants du réseau électrique.
- Poste de Transformation Intérieur
Les postes de transformation intérieurs sont installés à l’intérieur des bâtiments ou des structures. Ils sont souvent utilisés dans des environnements où la protection contre les intempéries n’est pas une préoccupation majeure.
- Poste de Transformation Préfabriqué
Les postes de transformation préfabriqués sont construits en usine avant d’être installés sur site. Ils offrent une solution rapide et efficace, réduisant le temps d’installation sur le terrain.
- Poste de Transformation Modulaire
Les postes de transformation modulaires sont constitués de modules standardisés qui peuvent être assemblés en fonction des besoins spécifiques. Ils offrent une flexibilité accrue dans la conception et la mise en œuvre.
Ces types de postes de transformation HTA/BT sont sélectionnés en fonction des exigences spécifiques du réseau électrique, de l’environnement d’installation et des besoins opérationnels. La diversité de ces installations permet de répondre de manière efficace aux défis variés auxquels le réseau électrique peut être confronté.
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Organes de Coupure en Réseau Électrique HTA
Les organes de coupure dans un réseau électrique moyenne tension (MT) jouent un rôle crucial pour la sécurité, la gestion des pannes et la maintenance du système. Voici quelques-uns des organes de coupure couramment utilisés dans un réseau électrique moyenne tension :
L’implantation des organes de coupure télécommandés est une stratégie globale d’automatisation des réseaux MT. C’est dans ce sens que s’inscrit l’intégration des OCR (DRR, IAT, IAT-CT et IPT). Dans notre système de télégestion, cette intégration vise une détection plus rapide des incidents électriques, l’isolement de la portion de ligne siège de défaut, et le rétablissement des clients coupés.
- Interrupteur aérien télécommandé (IAT)
Un IAT est un interrupteur aérien MT, conçu pour permettre la coupure en pleine charge d’une ligne électrique soit localement d’une façon manuelle ou automatiquement à distance à partir d’un centre de conduite muni d’un système SCADA.
Cet appareil est installé généralement sur l’ossature principale de la ligne. Il est possible d’installer autant d’appareils afin de tronçonner la ligne en plusieurs parties.
- Interrupteur aérien télécommandé à creux de tension (IAT-CT)
Cet appareil n’est autre qu’un IAT équipé d’un automatisme qui compte le nombre de passage du courant de défaut capté par des tores et après l’ouverture du disjoncteur principale, IAT-CT se déclenche en présence de creux de tension. De plus, il est conseillé d’installer cet appareil uniquement sur les dérivations.
- Disjoncteur Réenclencheur en Réseau (DRR)
Ce type d’appareil a été conçu pour fournir des fonctionnalités complètes en termes d’organes de coupure, de protection, de mesure des grandeurs électriques et leur mémorisation, d’automatismes et de communications.
En effet, les DRR sont utilisés pour protéger les lignes électriques, les transformateurs et d’autres équipements de distribution contre l’exposition à des niveaux de courant élevés pouvant générer des dommages matériels. Ils détectent également la rupture des câbles électriques afin de réduire les risques d’électrocution. Il est préférable d’installer cet appareil uniquement sur les dérivations.
- Interrupteur de poste télécommandé (IPT)
L’IPT est composé d’un interrupteur motorisé de préférence de type préfabriqué raccordé sur un réseau souterrain MT au niveau des postes MT/BT et associé à un coffret d’Interface de Télécommande de l’Interrupteur (ITI) jouant le rôle d’un PA.
Il est important de noter que les PA/RTU conçus pour les postes MT/BT peuvent contrôler plus qu’un interrupteur ; c’est à dire que l’ensemble des interrupteurs MT dans un poste MT/BT peuvent être télécommandés.
Ces organes de coupure sont soigneusement sélectionnés en fonction des exigences spécifiques du réseau, de la charge électrique, de l’environnement et des normes de sécurité en vigueur. Ils contribuent tous à assurer la fiabilité, la sécurité et la flexibilité du réseau électrique de moyenne tension.
En somme, comprendre la structure et les composantes du réseau électrique moyenne tension HTA est essentiel pour assurer une distribution fiable, sûre et efficace de l’électricité dans divers secteurs.