Dimensionnement Electrique Des Lignes HTA Et BT 28022018

Calcul Electrique des lignes HTA et BT Moussa KADRI SANI

Plan 1. Dimensionnement Dimensio nnement électrique électri que d’une ligne HTA HTA 2. Calcul Calcul des des réseaux réseaux basse tension tension isolés

Dimensionnement électrique d’une ligne HTA 09 03 18

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DIMENSIONNEMENT ÉLECTRIQUE DES LIGNES AERIENNES HTA

Le calcul électrique de la ligne consiste à déterminer les différents paramètres électriques en fonction de la puissance que la ligne va transiter ,notamment :

 La puissance à transiter par ligne

 Le

choix de la tension de service de la ligne

 Le

choix de la section du conducteur

Structure d’un réseau HTA

Ossature Principale ou Ligne principale

dérivation ou Ligne secondaire

DIMENSIONNEMENT ÉLECTRIQUE DES LIGNES AERIENNES HTA

La puissance à transiter par ligne: La ligne sera dimensionnée pour une durée de dix ans au moins, suivant la relation

P1 : demande à l’an 1 du projet (kW)

Pn : Demande à l’année n (kW ) i : Taux de croissance de la demande n : Nombre d’année Exemple : P1=87kW et i=5% pour n=10 0  = 87 (1 + 5%)0 : P0  = 87 x 1.629 = 142 kW .

Si on dispose d’une courbe de charge de la zone à alimenter alors P1 est puissance mesurée le jour le plus chargé de l’année (P*max)

DIMENSIONNEMENT ÉLECTRIQUE DES LIGNES AERIENNES HTA

La puissance à transiter par ligne: Détermination de la puissance à l’année 1 P1 :

-Si on dispose d’une courbe de charge de la zone à alimenter alors P1 est puissance mesurée le jour le plus chargé de l’année (P*max ) 900,00 850,00 800,00 750,00 700,00 650,00 600,00     )    W550,00     k     ( 500,00    e    c 450,00    n    a    s 400,00    s    i    u350,00    P 300,00 250,00 200,00 150,00 100,00 50,00 0,00

Courbe des pics horaires du 06 Mai au 05 Juin

Courbe de Pics horaires Moyenne de pics

Horaires journaliers

DIMENSIONNEMENT ÉLECTRIQUE DES LIGNES AERIENNES HTA

La puissance à transiter par ligne: Sinon, cette puissance est estimée à travers des enquêtes réalisées pour la zone à électrifier Exemple : Une enquête réalisée pour électrifier un village V à donner les résultats suivants : Type de consommateurs

Demande potentielle Nombre Puissance par Type des consommateur

Puissance unitaire en Tension VA

Habitats de base (1A)

312

Habitats standard (3A)

136

Activités commerciales (3A)

110

Administration publique (5A)

18

Administration non publique (5A)

14

Total général

590

Puissance par Type de consommateurs Coeff de pondération En kVA

DIMENSIONNEMENT ÉLECTRIQUE DES LIGNES AERIENNES HTA

DIMENSIONNEMENT ÉLECTRIQUE DES LIGNES AERIENNES HTA

Le choix de la tension de service de la ligne La tension de service est choisie en fonction : 

De la puissance et de la distance sur laquelle cette puissance doit être transportée,( 15kV,20kV ou 33kV)



De la tension du réseau existant auquel il faut se raccorder



Du coût prévisible des investissements.

DIMENSIONNEMENT ÉLECTRIQUE DES LIGNES AERIENNES HTA

Le choix de la section du conducteur Trois critères sont utilisés dans le calcul de la section du conducteur ;   

le courant admissible, la chute de tension admissible et la tenue au court-circuit pendant un temps donné.

NB: Dans le cas des réseaux de distribution HTA et basse tension, c'est en général la notion de chute de tension en ligne qui sera prépondérante dans les calculs. La section de conducteurs doit être choisie pour limiter la chute de tension à un niveau admissible. La norme NF C 11-201 impose une chute de tension admissible de 5% pour les lignes de distribution aérienne HTA. Cette valeur peut toutefois aller à 7% en électrification rurale

DIMENSIONNEMENT ÉLECTRIQUE DES LIGNES AERIENNES HTA

Le choix de la section du conducteur La chute de tension relative ΔU/U est donnée par la formule

DIMENSIONNEMENT ÉLECTRIQUE DES LIGNES AERIENNES HTA

Le choix de la section du conducteur Résistance linéique des conducteurs La résistance kilométrique d'un conducteur est donnée par la formule classique :

r = 10

 

(ohms / kilomètre)

 Avec

 : Résistivité du métal en microhms. cm (10 -6 Ω. cm) S : Section du conducteur en mm² Le tableau suivant donne la valeur de résistivité à la température de 20 °C des métaux Les plus couramment utilisés pour la construction des lignes

Métal

Résistivité à 20 °C en microhms. cm

En MT, on utilise la Résistance linéique à 20°C en Ω/km/100mm2

Cuivre dur

1,8

0,180

Aluminium dur Almélec (alliage d'aluminium et d'acier) Câbles aluminium – acier A 7 brins

2,9

0,290

3,3

0,330

3,4

0,34

3,6

0,36

Si la température est différente de la température de référence θ 0, la résistivité doit être Multipliée par un coefficient k : k = [1 + α (θ – θ0)]

Avec α = 0,004 pour les câbles qui nous intéressent et θ 0 = 20°C

DIMENSIONNEMENT ÉLECTRIQUE DES LIGNES AERIENNES HTA

Le choix de la section du conducteur Réactance linéique des lignes (Valeurs usuelles de la réactance linéique des lignes de distribution)

En pratique, pour les projets de lignes de distribution MT, on peut admettre sans erreur importante les valeurs suivantes pour : cos φ = 0,8 sin φ = 0,6 soit tg φ = 0,75 En équipement rural, on prend en général : cos φ = 0,9 sin φ = 0,45 soit tg φ = 0,5 La réactance moyenne des lignes aériennes triphasées a une valeur comprise entre 0,3 Ω/ km à 0,35 Ω / km / conducteur .

DIMENSIONNEMENT ÉLECTRIQUE DES LIGNES AERIENNES HTA

Le choix de la section du conducteur Application : Déterminer la section du conducteur pour cette nouvelle ligne - La puissance est 446kW - Le taux de croissance 4% - La distance 140 km - Le facteur de puissance (cos=0.9 ; tg=0.48), - La tension U = 33 kV

Solution

S= 79 mm2 On choisit Une section Normalisée de 117mm

DIMENSIONNEMENT ÉLECTRIQUE DES LIGNES AERIENNES HTA Vérification intensité admissible Pour l’année n

hypothèse La Différence entre température ambiante et température maximale admissible dans l’âme du conducteur est de 15°C lorsqu’il fait jour.

Calcul des réseaux basse tension isolés

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CALCUL DES RESEAUX BASSE TENSION ISOLÉS

Calcul de la chute de tension dans un tronçon

Ro = Résistance linéique du tronçon en Ω / km Xo = Réactance linéique du tronçon en Ω / km tg ϕ = Tangente y moyenne supposée du réseau = 0,5

U = Tension composée du réseau en V P = Puissance transitant dans le tronçon en kW D = Distance du tronçon en km

CALCUL DES RESEAUX BASSE TENSION ISOLÉS

Calcul de la chute de tension dans un tronçon A titre d’exemple pour quelques conducteurs, la valeur de « k » est donnée dans le tableau

suivant

CALCUL DES RESEAUX BASSE TENSION ISOLÉS

Calcul de la chute de tension dans un tronçon

CALCUL DES RESEAUX BASSE TENSION ISOLÉS

Cas : Réseau BT existant 

CALCUL DES RESEAUX BASSE TENSION ISOLÉS

Cas : Réseau BT existant 

CALCUL DES RESEAUX BASSE TENSION ISOLÉS

Cas : Réseau BT existant  Méthode : puissance maximale de pointe au poste HTA / BT

Cette formule permet de calculer la puissance appelée à la pointe au poste HTA/BT , pour chaque abonné.

CALCUL DES RESEAUX BASSE TENSION ISOLÉS Calcul de la chute de tension dans un tronçon Exercices pratiques

Calculer la chute de tension entre le poste P et le client C

CALCUL DES RESEAUX BASSE TENSION ISOLÉS Calcul de la chute de tension dans un tronçon

Solution

CALCUL DES RESEAUX BASSE TENSION ISOLÉS

Cas : Réseau BT existant 

CALCUL DES RESEAUX BASSE TENSION ISOLÉS

Cas : Réseau BT neuf  Puissances à prévoir 

CALCUL DES RESEAUX BASSE TENSION ISOLÉS

Cas : Réseau BT neuf  Puissances à prévoir 

CALCUL DES RESEAUX BASSE TENSION ISOLÉS

Cas : Réseau BT neuf  Puissances à prévoir 

CALCUL DES RESEAUX BASSE TENSION ISOLÉS

Cas : Réseau BT neuf  Puissances à prévoir 

CALCUL DES RESEAUX BASSE TENSION ISOLÉS

Cas : Réseau BT neuf  Choix de section : Cas de la France

CALCUL DES RESEAUX BASSE TENSION ISOLÉS

Cas : Réseau BT neuf 

Application avec Distelec

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DIMENSIONNEMENT ÉLECTRIQUE DES LIGNES AERIENNES HTA

Le choix de la section du conducteur Application avec DISTELEC DISTELEC a été conçu comme un outil général de calculs de chute de tension et courants de court-circuit nécessaire pour la planification et la conception de lignes de transport et de distribution en haute, moyenne et basse tension. La feuille de calcul DISTELEC a été distribuée sur deux pages A4. Celle de gauche est utilisée pour les calculs de chutes de tension, et celle de droite pour les calculs de court-circuit. Les données ne pourront être introduites que dans les champs ombrés. Les calculs des courants de court-circuit utilisent les données de la partie chute de tension ainsi que les données supplémentaires. Immédiatement après l’introduction des données, les résultats seront calculés automatiquement.