Distribution HTA Cours Corrigé

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  • Lyces Paul Mathou - 2011 Marc Sanchez

    Sommaire Structure du rseau lectrique Franais ........................................................................................ 2

    De la production la distribution (Fig.1) ....................................................................................... 2

    Domaines de tension (rappel) ........................................................................................................ 3

    Tarification de lnergie (rappel) .................................................................................................... 3

    Carte de France simplifie : transport et distribution de lnergie............................................... 3

    Continuit de service ...................................................................................................................... 4

    Dtail dun poste source HTB/HTA : Fig.a (pour information) ...................................................... 5

    Techniques utilises les plus rpandues pour distribuer la HTA .................................................. 5

    Choix de matriel en HTA ............................................................................................................... 7

    E2 session 2011 (extrait) : ............................................................................................................... 8

    Trac des lignes HTB dans la rgion Haut Rhin .............................................................................. 8

    Alimentation HTA actuelle ............................................................................................................. 9

    Amlioration de la distribution HTA .............................................................................................. 9

    Comptage de lnergie en tarif vert (aspects techniques uniquement) ...................................... 11

    1. Les transformateurs de potentiel (TT ou TP) ............................................................................... 12

    2. Les transformateurs de courant (TI ou TC) qui : ........................................................................... 12

    Rglage du rapport de rduction ................................................................................................. 14

    Centrale de mesurage PM800 ...................................................................................................... 14

    Raccordement dun compteur dnergie sur la station du Kastenwald ..................................... 15

    Schma de raccordement du compteur dnergie ...................................................................... 16

    Compltez, en vous aidant du schma unifilaire de distribution HTA, le schma de

    raccordement du compteur dnergie sur le document N1. ............................................................. 16

    Consignation en HTA .................................................................................................................... 18

    Mesurage de la HTA : diviseur capacitif ....................................................................................... 20

    S1: Distribution de l'nergie S1.1: Rseaux HTA

  • Lyces Paul Mathou 2011 - 2012 Marc Sanchez

    Distribution HTA

    Structure du rseau lectrique Franais

    r

    U

    I

    Pj

    Pc

    Principe : la puissance perdue dans une ligne dalimentation de rsistance (r) est :

    avec

    Consquence : Si U alors P , on a donc intrt transporter lnergie sous la tension la plus leve possible.

    Donnes RTE : anne 2010

    Carte dtaille du rseau franais la page 3 du document suivant : http://www.rtefrance.com/uploads/Mediatheque_docs/Presentation_RTE/Rapport_activite/2005/RTE_RA2005.pdf Le document suivant prsente le trac des lignes HTB/HTA par rgion : http://www.rte-france.fr/uploads/Mediatheque_docs/environnement/schema_developpement/2005/RTE_envirnmt_schema_developpement_complet.pdf La carte ci-dessous est disponible ladresse suivante : http://www.rte-france.com/uploads/media/pdf_zip/nos-activit-s/reseau225-400-V2.pdf

    Le rseau: Pmax : 123,5 GW 104 554 km de lignes 47 % de lignes trs haute tension (400, 225, 150 kV) pour le transport sur de grandes distances et les interconnexions avec les pays voisins ; 53 % de lignes haute tension (90, 63 kV) pour la rpartition rgionale ;

    2 627 postes de rpartition ; 1 177 postes de transformation ; 2 372 points de livraison aux distributeurs 46 liaisons transfrontalires. 66 % des nouvelles lignes 90 kV et 63kV sont en technologie souterraine. Les clients : 634 units de production dlectricit ; 534 sites industriels raccords ; 27 distributeurs dlectricit qui approvisionnent leurs propres clients ; Consommation intrieure: 513 TWh Pic de conso. : le 15/12/2010 : 96,7 GW Note : RTE repris et intgr en 2010 le rseau de transport lectrique de la SNCF.

  • Lyces Paul Mathou 2011 - 2012 Marc Sanchez

    Distribution HTA

    Production transport rpartition Distribution

    De la production la distribution (Fig.1)

    Fig.e

    Une fois produite et leve une valeur de 400kV (et 225kV), la tension triphase produite par les centrales traverse le pays en formant une boucle dont tous les points de livraison sont interconnects. Les quatre fonctions ralises par le rseau pour acheminer lnergie dans tout le pays sont rsumes dans la Fig.e.

    Note : Le transport de lnergie est de la responsabilit de RTE filiale dEDF. Pour sa part, ERDF gre le rseau de distribution ainsi que les parties du rseau de transport redfinies par le dcret n 2005-172 du 22 fvrier 2005 (entre autre, lentretien denviron 400 transformateurs 225kV/HTA).

    RTE a dcoup Le territoire Franais en 7 rgions (voir liens) alimentes sous 63kV et 90kV partir des points 400kV dissmins sur le territoire: on parle de poste source : (Fig.a)

    En gnral, la distribution de lnergie est ralise sous 20kV en HTA pour les abonns du tarif vert et sous BTA 400V pour les abonns du tarif bleu et du tarif jaune.

    Domaines de tension (rappel)

    Tarification de lnergie (rappel)

    Carte de France simplifie : transport et distribution de lnergie

    TBT

    50V BTA

    50 250kVA

    HTA : 250kVA < S < 10MW

    HTB : 10MW < S < 40MW

  • Lyces Paul Mathou 2011 - 2012 Marc Sanchez

    Distribution HTA

    Transport 225kV

    20

    kV

    Rpartition 63kV

    Rpartition 90kV

    Transport 400kV

    Transport 400kV

    Distribution 20kV

    40

    0V

    40

    0V

    Transport 225kV

    20

    kV

    20

    kV

    Distribution 20kV

    40

    0V

    40

    0V

    20

    kV

    20

    kV

    Rgion Ouest - Normandie

    P>40MW

    P

  • Lyces Paul Mathou 2011 - 2012 Marc Sanchez

    Distribution HTA

    consquences humaines, financires graves. Pour cette raison, assurer la continuit de service en HTA et HTB, reste la proccupation principale du distributeur dnergie.

    Dtail dun poste source HTB/HTA : Fig.a (pour information)

    Le poste source est le point dalimentation des lignes de distribution 20000V. Il est constitu de 2 transformateurs (ou plus) HTB/HTA qui peuvent tre aliments par 2 sources diffrentes. En fonctionnement normal, chaque transformateur alimente un jeu de barre. La continuit de service est optimise par lassociation de disjoncteurs qui permettent dalimenter les des 2 jeux de barres dans de nombreux cas de figures y compris en cas de panne dun transformateur.

    Comme en HTA dautres schmas de distribution HTB sont possibles.

    Techniques utilises les plus rpandues pour distribuer la HTA

    Elles sont mises en uvre dans les circuits N1, 2 et 3.

    Circuit N1 : distribution en antenne

    Cest la mthode la plus simple pour alimenter un circuit en HTA : une arrive HTA circule travers 2 interrupteurs normalement ferms en fonctionnement normal permet lalimentation dun transformateur HTA/BT.

    Cette alimentation se fait cot minimal mais possde une disponibilit faible : les usagers sont tributaires du bon fonctionnement dune seule ligne HTA : utilise en milieu rural, distribution arienne rurale ou industrielle. Poste haut de poteau par exemple qui est le plus souvent auto-protg et donc dpourvu dappareillage HTA et dont la puissance est limite 160kVA.

    Circuit N2 : distribution en coupure dartre

    HT1HT2

    T1 T2

    Fig.a

    JdB1 JdB2

    couplage

    Q

    T4

    20kV

    400V

    0

    NF NF

  • Lyces Paul Mathou 2011 - 2012 Marc Sanchez

    Distribution HTA

    Rseau HTA A

    T1

    20kV

    400V

    T2

    20kV

    400V

    T3

    20kV

    400V

    1

    NF NF NF

    NF NO NF

    NO NF NF

    2

    Q Q

    J

    J K

    K

    Dans cet exemple, les 3 transformateurs raccords sur une boucle toujours ouverte en un point peuvent tre aliments indiffremment par les 2 dparts HTA 1 ou 2 mais jamais par les 2 sources simultanment. Les dparts 1 et 2 sont protges chacun par un disjoncteur qui sont non reprsents. En cas de problme sur un tronon, le disjoncteur de protection coupe la demi boucle en dfaut et aprs avoir localis le dfaut, on bascule les interrupteurs de manire alimenter les circuits sur la source qui reste en fonctionnement : si la liaison A est en dfaut, il suffit douvrir les appareils J pour isoler le dfaut et de fermer les appareils K pour alimenter T2 par HT2.

    Note : les manuvres sur les appareils situs dans la boucle ne peuvent tre effectus que par le fournisseur dnergie. Le basculement des interrupteurs peut tre tlcommand.

    Lintrt de cette solution utilise en milieu urbain, est dassurer une bonne continuit de service grce aux deux arrives HTA et de limiter les coupures la dure dintervention des services de maintenance pour effectuer le basculement de lalimentation. Cette distribution effectue en rseau souterrain est onreuse.

    Circuit N3 : distribution en double drivation

    Pour assurer la meilleure continuit de service possible, chaque alimentation est double : les deux arrives HTA sont mises en parallle ou sont issues de postes source diffrents. Cette solution se justifie lorsque la ligne HTA alimente des zones forte densit de population et/ou lorsque la continuit de service est un impratif absolu (hpitaux) car cette solution est la plus onreuse. En gnral un automatisme de permutation est souvent exig lors de la livraison de cette option.

    La branche(N) alimente le rseau en mode normal : un verrouillage entre appareil de protection empche le fonctionnement simultan des deux branches HTA.

    La branche secours (S) prend le relais en cas de coupure dalimentation de la branche (N).

  • Lyces Paul Mathou 2011 - 2012 Marc Sanchez

    Distribution HTA

    (N)

    T5

    20kV

    400V

    T6

    20kV

    400V

    2

    NF NO NF NF NO NF

    (S)

    Choix de matriel en HTA

    Lappareillage et les conducteurs qui sont mis en uvre en HTA et en HTB sont plus volumineux quen BT car pour garantir un isolement satisfaisant en HTA ou en HTB il faut :

    Augmenter lpaisseur des isolants au niveau des conducteurs : (photos ci-contre)

    Eloigner les parties actives mises sous tension dans les appareils en utilisant la proprit isolante de lair (un millimtre dair claque sous 3600V) : ici larc lectrique (500kV) apparait lors de louverture dun sectionneur: Erreur de manuvre, le PdC dun sectionneur est pratiquement nul car les ples sont dpourvus de dispositif dextinction de larc.

    Utiliser des gaz dont les proprits dilectriques (isolantes) sont suprieures celle de lair pour souffler larc provoqu par un court-circuit dans un disjoncteur: lhexafluorure de souffre (SF6)1.Cette option est intressante (obligatoire si U > 36kV) car elle a pour consquence de rduire lencombrement et le poids des appareils et donc leur cot : les appareils contenant du SF6 sont tanches, le SF6 est incolore et inodore : interrupteur tanche coupure dans le SF6 (36kV) ci-contre.

    1 Le procd utilis est la synthse de lhexafluorure de soufre partir de soufre et de fluor obtenu par lectrolyse. La rigidit dilectrique du SF6 est 2,5 fois plus leve que celle de lair dans les mmes conditions. (Schneider)

  • Lyces Paul Mathou 2011 - 2012 Marc Sanchez

    Distribution HTA

    Lien vers choix de cellules HTA SM6 : http://eleectrotechnique.fr/wp-content/uploads/2011/11/SM6_part1-web.pdf

    En HTA les fabricants isolent les appareils de protection des utilisateurs en les enfermant dans des cellules dont la fonction dpend de la place quelles occupent dans la chaine : ainsi on trouvera des cellules de protection, de comptage, etc. La fonction dune cellule est dfinie par son type : IM, DM par exemple Les cellules sont disposes suivant leur fonction, en srie ou en drivation entre larrive HTA et le transformateur HTA/BT : voici ci-dessous la distribution HTA qui alimente linstallation du nouveau champ captant de Kastenwald (E2 Bac Eleec session 2011).

    E2 session 2011 (extrait) : Les besoins de consommation deau de la CAC

    de Colmar imposent la cration dun nouveau champ captant (Kastenwald dans le Haut Rhin) : les lignes sur la carte ci-dessous reprsentent les rseaux HTA et HTB qui parcourent la rgion : http://www.alsace.developpement-durable.gouv.fr/IMG/pdf/4-Cartereseau_2012_cle55c7cb.pdf

    En cours de projet, plusieurs amliorations sont envisages afin de raliser des conomies dnergie tout en assurant la scurit des personnes et des biens. Lapprovisionnement est assur depuis de nombreuses annes par les deux champs captant Dornig et Neuland. Afin de diversifier ses ressources, un nouveau champ captant comprenant quatre forages est situ dans la fort du Kastenwald. Ces ouvrages, profonds de 100 mtres captent leau plus de 60 mtres de profondeur sur le ban communal de SUNDHOFFEN. Chaque forage peut fournir un dbit de 600 m3/h. Le champ captant du Kastenwald peut produire 2 400 m3/h, et assurer la totalit des besoins en eau (moyenne de 15 000 m3/j pour lensemble des communes desservies). Leau est stocke dans le rservoir de 20 000 m3 de capacit situ sur la commune dIngersheim. Ce rservoir principal est complt par le rservoir du Letzenberg (2500 m3), plus particulirement utile pour les communes dIngersheim et de Turckheim et par celui du Rotenberg (1700 m3) qui alimente les communes de Wintzenheim et de Wettolsheim.

    Trac des lignes HTB dans la rgion Haut Rhin

  • Lyces Paul Mathou 2011 - 2012 Marc Sanchez

    Distribution HTA

    Rseau ERDF : Electricit Rseau de France / Rseau UEM : Usine lectrique municipale Le poste source TURCKHEIM alimente le poste de livraison du Kastenwald. Deux postes sources VOIE ROMAINE et VOGELGRUN alimentent les postes de distribution Appenwihr et Widensolen par un rseau boucl passant proximit de Kastenwald.

    Alimentation HTA actuelle

    63kV

    20kV

    Rseau UEM

    63kV

    20kV

    Rseau UEM

    Vo

    ie R

    om

    ain

    e

    Vo

    ge

    lgru

    n

    Widensolen

    UEM 2

    T1

    400V

    Kastenwald

    T2

    20kV

    63kV

    20kVRseau ERDF

    Turkheim

    Apenwihr

    UEM 1

    20kV

    Antenne Coupure dartre Double drivation

    Le poste du Kastenwald est aliment en :

    Amlioration de la distribution HTA On dcide damliorer la distribution sur le poste de distribution du Kastenwald par :

    La cration dune deuxime arrive depuis le poste de WIDENSOLEN la cration dune troisime arrive depuis le poste dAPPENWHIR

    Cette arrive va permettre de modifier la boucle Voie Romaine -Vogelgrun -Appenwhir Widensolen.

    a) Reprsentez en rouge le schma de la boucle HTA dalimentation du poste du KASTENWALD.

    Note importante: la ralisation de la boucle fait apparaitre la difficult particulire dassurer la scurit des personnes lors dune intervention en HTA. En effet, lalimentation en coupure dartre ncessite la consignation de 2 postes UEM1 et UEM2 afin de scuriser le poste du Kastenwald. Dautre part, la distance qui spare les diffrents points dalimentation impose une consignation des dparts HTA : pour cela des jeux de cls numrots permettent de verrouiller les appareils en respectant des priorits lies aux schmas de distribution utiliss : consignation en HTA.

  • Lyces Paul Mathou 2011 - 2012 Marc Sanchez

    Distribution HTA

    63kV

    20kV

    Rseau UEM

    63kV

    20kV

    Rseau UEM

    Vo

    ie R

    om

    ain

    e

    Vo

    gelg

    run

    Widensolen

    UEM 2

    T1

    400V

    Kastenwald

    T2

    20kV

    63kV

    20kV

    Turkheim

    Apenwihr

    UEM 1

    Antenne Coupure dartre Double drivation

    Reprsentez linterconnexion des cellules HTA du poste du Kastenwald sur le schma ci-dessous :

    1 2 3 4 5 6 7 8

    T1

    20kV

    400V

    800kVA

    T2

    20kV

    400V

    800kVA

    Rseau

    ERDF

    Turkheim

    UEM1

    Appenwhir

    UEM2

    Widensolen

    b) Compltez, en vous aidant du schma du poste final, le tableau ci-dessous en donnant le type, la fonction et la rfrence de chaque cellule.

    Note : la rfrence dune cellule comprend :

    la fonction : IM, QM, etc. Lintensit : 400 A, 630 A, 1250A. La tension assigne : 7,2, 12, 17,5, 24kV. Les valeurs maximales des courants admissibles : 12,5, 16, 20, 25kA (1s).

    Exemple : IM 400 24 12, 5

  • Lyces Paul Mathou 2011 - 2012 Marc Sanchez

    Distribution HTA

    Cellule N1 : Arrive ERDF IM 630 24 25

    Cellule interrupteur

    Cellule N2 : DM2 630 24 12, 5

    Cellule disjoncteur

    SF6 double

    sectionnement

    quipe dun TC

    Cellule N3 : CM 630 24 12, 5

    Cellule

    transformateur de

    potentiel, comptage

    et/ou protection

    Cellule N4 : QM 630 24 12,5

    Cellule protection

    transformateur :

    combin

    interrupteur-fusibles

    Cellule N5 : Idem 4

    Cellule N6 : Idem 2

    Cellule N7 : Liaison vers Appenwihr (IM) Idem 1

    Cellule N8 : Liaison vers Widensolen (IM) Idem 1

    Note importante : les interrupteurs HTA ont la particularit de possder les 3 tats suivants : ouvert ferm mise la terre. Intrt de la mise la terre : dcharger les capacits contenues dans les cbles et viter les retours possibles de tension lis des erreurs de manuvre.

    HT

    A

    HT

    A

    HT

    A

    ferm

    ouvert

    =

    condamn

    Comptage de lnergie en tarif vert (aspects techniques uniquement)

    Le comptage de lnergie seffectue (Schneider):

    Ct HTA si linstallation lectrique est raccorde un rseau de distribution publique sous une tension nominale comprise entre 1 et 33kV comprenant gnralement un seul transformateur HTA/BT de puissance suprieure 1250kV (I > 2000 A) ou plusieurs transformateurs.

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    Distribution HTA

    Ct BT si linstallation lectrique est raccorde un rseau de distribution publique sous une tension comprise entre 1 et 24kV comprenant un seul transformateur HTA/BT dont le courant secondaire assign est au plus gal 2000A, ce qui correspond Pmax 1250kVA pour un transformateur 20kV / 400V.

    2 31

    Wh

    TT

    TC

    Problme rencontr lors du comptage de lnergie en tarif vert et jaune : En BT, le compteur dnergie effectue le comptage partir du mesurage direct du produit qui est lnergie consomme par linstallation. En tarif jaune ou vert, la rduction du courant et/ou de tension simpose avant leur injection dans un compteur ou une centrale de mesure. Le comptage est effectu par les cellules HTA N2 et N3 suivant le principe ci-contre : comptage HTA Le symbole du compteur (Wh) ne doit pas faire oublier que les nergies ractive et apparente sont aussi comptabilises.

    La rduction est effectue par :

    1. Les transformateurs de potentiel (TT ou TP)

    L3

    L2

    L1

    TT

    U

    V

    TT

    ou

    Ils se raccordent entre phases ou entre phase et terre selon le cas. Ils abaissent la tension HTA en BT (100V en gnral). On note que mme si le rseau 20kV est trs rpandu, dautres tensions normalises sont utilises : tableau ci-dessous.

    2. Les transformateurs de courant (TI ou TC) qui : a) abaissent la valeur des courants de circulation.

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    Distribution HTA

    b) permettent aussi commander louverture dappareils de protection en cas de dfaut (surintensit).

    Principe de fonctionnement : Le primaire N1 peut tre constitu dun conducteur unique traversant le circuit magntique du TC : le courant I1 est le courant que lon veut mesurer et I2 est limage dI1 qui circule dans lenroulement N2.

    Les deux courants sont lis par un rapport de transformation :

    On mesure le courant I2 en mettant le secondaire S1 S2 du TI en court-circuit.

    Note importante : Le sens de branchement du TC ou TI est important car une inversion provoque une erreur de dphasage qui introduit une erreur de mesurage et par consquent du comptage de lnergie.

    On ne doit en aucun cas ouvrir le circuit II aire dun TC sous peine de voir apparatre entre ses bornes une tension qui peut atteindre plusieurs kV : cette manuvre entrane la destruction du TC et peut blesser gravement lutilisateur.

    Principe de fonctionnement TC pour jeu de barres Schma

    A

    I2

    N2

    I1

    N1

    I1

    I2

    P1

    S1 S2

    AI2

    P1 P2

    S1 S2I1

    Caractristiques et marquage des TI ou TC : (tableau N1)

    TC plusieurs secondaires (ci-dessous)

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    Distribution HTA

    A

    I2mesure

    I1

    I2protection

    I>

    Le TC peut tre dot de 2 enroulements secondaires : dans ce cas, lun des enroulements est ddi la mesure du courant, lautre la protection du circuit contrl : par exemple commande de relais maximum de courant

    Caractristiques du TC (24kV : AD22/N2)

    Tableau N2 : Caractristiques des TC

    Primaire Enroulement IIaire de mesure Enroulement IIaire de protection I1 I2 S(VA) Classe FS I2 S(VA) Classe FLP

    25A 5 A 7,5 0,5 10 5 A 7,5 5P 10

    Ith : 16 kA efficace max. dans le primaire pendant une seconde

    Le TC du tableau N2 possde 2 enroulements secondaires :

    A

    I2mesure

    I1

    I2protection

    I>

    Un enroulement de mesure avec une prcision de 0,5% pour un facteur de scurit FS < 10 : pour un courant Iaire > 10 IN lerreur de mesure sera de 10% : Ici 250 A.

    Un enroulement de

    protection (7,5 VA-5P10) qui a une erreur garantie infrieure 5 % lorsquil est soumis 10 fois son courant nominal et quil dbite dans sa charge nominale (7,5 VA In).

    La colonne charge du tableau indique la puissance apparente que lon peut appeler au IIaire du

    transformateur tout en restant dans sa limite de prcision : elle est indispensable pour dfinir

    lappareil raccorder aux bornes de celui-ci : compteur, centrale de mesure, relais de protection.

    Rglage du rapport de rduction

    La rduction de U et I laide des diffrents transformateurs est videmment prendre en compte pour le mesurage et/ou la facturation de lnergie. Pour obtenir les valeurs des nergies actives et ractives rellement consommes, le compteur applique un coefficient de transformation appel TC TT qui est le produit des coefficients de transformation des rducteurs de mesure dintensit et de tension.

    Centrale de mesurage PM800

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    Distribution HTA

    Exemple de raccordement (possible) et de configuration dune centrale de mesurage PM800 (Schneider) laide de TC et de TP : couplage toile pour les TP et les TC.

    Schma de raccordement Configuration des TC Configuration des TP

    Raccordement dun compteur dnergie sur la station du Kastenwald

    Linstallation possde 2 transformateurs de distribution, par consquent le comptage de lnergie seffectuera en HTA et en tarif vert car la puissance installe est de 800 kVA + 800kVA = 1600 kVA donc bien suprieure la limite haute du tarif jaune qui est de 250 kVA.

    Le compteur lectronique TRIMARAN 2 (Matra communication) est destin mettre en uvre les tarifications industrielles des distributeurs dnergie lectrique. Compteur multi-nergies, il assure la mesure de lnergie active, ractive et apparente sur rseaux triphass. Compteur multifonction, il assure la fois la mesure des paramtres lis au comptage de lnergie lectrique et des paramtres lis la qualit de fourniture.

    Bornier de raccordement

    I1 U1 I2 U2 I3 U3 UN I1 I2 I3

    Dtail du bornier puissance :

    Ii : entre courant, i = phase Ii : sortie courant Ui : entre tension UN : entre neutre

    Caractristiques des entres mesure : lien vers document technique

    Tension : 57,7V / 100V ou 230V / 400V

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    Distribution HTA

    Courant : 5A (max 6A) Frquence : 40.65Hz

    Schma de raccordement du compteur dnergie

    TT

    S1

    P1 P2

    S2 S1

    S2

    TC

    I e

    ntr

    e p

    ar

    face

    P1

    Ph

    ase

    co

    mp

    tag

    e comptage

    La polarit des bornes des transformateurs de potentiel et des transformateurs de courant doit absolument tre respecte pour les applications de comptage. Note : les bornes S2 des transformateurs sont relies la terre des masses des postes HTA / BTA lorsque le comptage seffectue en HTA.

    Compltez, en vous aidant du schma unifilaire de distribution HTA, le schma de raccordement du compteur dnergie sur le document N1.

  • Lyces Paul Mathou 2011 - 2012 Marc Sanchez

    Distribution HTA

    Transformateur de courant

    T3

    Bornier

    compteur

    Trimaran 2

    S1

    T2 T1

    P2

    S2

    L1

    L2

    L3

    S2

    S1

    S2

    S1

    S2

    I3

    I1

    I2

    S1

    P1

    Terre des

    masses

    UN

    U1

    U2

    U3

    I3

    I1I2

    L3

    L2

    L1

    Viens de...

    Transformateur de tensionTT

    S1

    P1 P2

    S2

    S1

    S2

    TC

    P2

    P1

    HT

    A

    HT

    A

    HT

    A

    T1

    A B C

    a b c

    T2

    A B C

    a b c

    Circuit puissance HTA

    Comptage

    Vers .

    DOC N1

  • Lyces Paul Mathou 2011 - 2012 Marc Sanchez

    Distribution HTA

    Note : Lorsque le point de comptage ne se situe pas au point de la tarification, voir schmas ci-

    dessous, il faut prendre en compte les lments du rseau situs entre le point dapplication de la

    tarification et le point de comptage : pertes fer, joule, etc. Le compteur trimaran2 permet de prendre

    en compte ces pertes qui ne peuvent pas tre ngliges : Pfer = 1700W Pjoule = 8500 W pour un

    transformateur de 800kVA

    T rIHTA

    Wh

    TP

    TCComptage haute tension

    P

    Q

    SP

    oin

    t d

    ap

    plicati

    on

    de la t

    ari

    ficati

    on

    T rIHTA

    Pertes fer et joule et

    consommation de ractif

    Wh

    TC P

    Q

    S

    Comptage basse tension

    Pertes fer et joule et

    consommation de ractif

    Pertes non mesures

    Pertes mesures

    Consignation en HTA Les difficults lies aux interventions sur une installation HTA sont nombreuses:

    Point dalimentation loigne du point dintervention. Risques lis la HTA : distance disolement. Etc.

    Des rgles particulires viennent renforcer les conditions dintervention sur les installations alimentes en HTA, afin dviter les risques derreur de manipulation. Ainsi, 6 manuvres de base doivent tre systmatiquement interdites :

    Manuvrer en charge un sectionneur : pas de PdC (point dj voqu). Dbrocher et embrocher en charge les disjoncteurs et contacteurs : risque =

    point prcdent. Fermer le sectionneur de mise la terre si les cbles ou la cellule se trouve

    sous tension : court-circuit. Ouvrir les portes ou panneaux daccs aux ttes de cble si le sectionneur de

    mise la terre nest pas ferm : contact direct. Mettre en parallle plusieurs arrives non synchronises : cela revient

    coupler des transformateurs dindices horaires diffrents avec pour

  • Lyces Paul Mathou 2011 - 2012 Marc Sanchez

    Distribution HTA

    consquences de gnrer des courants trs importants qui casseront les appareils.

    Solution : Des verrouillages raliss par des serrures interdisent les manuvres alatoires douverture ou de fermeture dappareils afin dviter de se trouver dans un des cas cits ci-dessus. Llectricien habilit ordonne et effectue les manuvres de consignation partir dun schma prcis de linstallation sur lequel on trouvera aussi le reprage des cls de condamnation : exemple de cellule ABB ci-dessous.

    1. Sige de manuvre de linterrupteur-sectionneur

    2. Sige de manuvre du sectionneur de terre

    3. Levier de verrouillage entre sectionneur et sectionneur de terre

    4. Indicateur mcanique de position du schma synoptique

    5. Lampe de prsence tension (sur demande)

    6. Verrouillage cls sur la manuvre de linterrupteur-sectionneur (sur demande)

    7. Verrouillage cl sur la manuvre du sectionneur de terre (sur demande)

    Un codage de principe est utilis pour reprer assez rapidement lordre dans lequel doit seffectuer la manuvre des appareils :

    Serrure avec cl toujours libre

    Serrure avec cl toujours prisonnire

    Serrure avec cl prisonnire appareil ferm et libre en position ouverte

    Serrure avec cl prisonnire appareil ouvert et libre en position ferme

    Symboles de principe

    Exemple dapplication Ainsi, un schma simplifi de boucle dalimentation peut se prsenter sous cette forme : Pour effectuer une mise hors tension afin de remplacer le tronon A , il faut : Ouvrir le sectionneur Q1 de la cellule C5 du site 1 et rcuprer la cl g. Ouvrir le sectionneur Q3 de la cellule C4 du site 2 et rcuprer la cl h. Effectuer la VAT larrive de la cellule C4.

  • Lyces Paul Mathou 2011 - 2012 Marc Sanchez

    Distribution HTA

    Effectuer la VAT larrive de la cellule C5, puis introduire la cl h dans le sectionneur de terre pour effectuer la mise la terre et en court-circuit et signaler la consignation de C5.

    Effectuer la VAT larrive de la cellule C4, puis introduire la cl g dans le sectionneur de terre pour effectuer la mise la terre et en court-circuit et signaler la consignation de C4.

    La dconnexion et le remplacement du tronon A peut tre effectue.

    C5

    Serrure avec cl prisonnire appareil ferm

    g

    h

    C6e

    f

    Site 1

    C1k

    l

    C2j

    i

    Site 3

    Site

    4

    C3i

    j

    C4h

    g

    Site 2

    ASite 2

    Site

    4

    T1400V

    20kV

    T2400V

    20kV

    T3400V

    20kV

    Q1

    Q2

    Q3

    Q4

    Mesurage de la HTA : diviseur capacitif

    C1

    C2

    U

    UH

    TA

    C1 > Z2I

    I

    I = 0

    Z

    1

    Z

    2

    Z1 = ZC1 ; Z2 = ZC2

    donc si C Z

    donc

    Et

    et U =

    Ainsi la valeur de U dpend uniquement de C1 et C2