Optimisation du transit d’énergie sur la ligne d’interconnexion 132 kv niamey-birnin kebbi

Annexes

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Annexe n°1 :

A. Quelques exemples des faisceaux :

Faisceau à trois conducteurs (triple)

Faisceau à deux conducteurs (double) Faisceau à quatre conducteurs (quadruple)

B. Les différentes dispositions des conducteurs

Armement en drapeau en triangle en nappe

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C. Les différentes sortes de pylônes

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Annexe n°2 :

A. Pylône monopode

Ils sont généralement de forme cylindrique en béton, ce qui permet de les construire selon le procédé des coffrages glissants. Ils appliquent des efforts horizontaux et des moments de renversement sur la fondation. Ils présentent de nombreux avantages, cependant comparativement au pylône en treillis leur prix est beaucoup plus élevé :

· leur entretien beaucoup moins important que les pylônes métalliques

· Ils procurent un accès facile aux antennes

· L'intérieur peut abriter des équipements radioélectriques.

En voilà quelques exemples des pylônes en monopode : MUGUET ; ROSEAU ; FOUGERE

B. Pylônes haubanés

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Le pylône en V haubané est un pylône métallique en treillis. À la différence du pylône traditionnel, son fût forme un V fermé par la console. Il est fixé au sol par sa base et par quatre haubans en acier d'un diamètre de 12,7 mm tendus à un angle de 35°. Il a l'avantage d'être beaucoup plus léger que le pylône en treillis traditionnel un pylône en V pèse 11,8 t plutôt que 21 pour celui en treillis et permet d'allonger les portées à 460 m en moyenne. Quant au pylône à chaînette, il est utilisé sur certaines sections des lignes. Il supporte des conducteurs à 735 000 Volts. Ce type de pylône nécessite moins d'acier galvanisé que le pylône haubané en V ; il est donc comparativement moins lourd et moins cher.

C. Pylône en treillis

Ces pylônes autostables appelés aussi «polypodes« sont des structures métalliques rigides fixées au sol par des fondations en béton. Ils peuvent supporter plusieurs antennes de grande surface, fonctionnant à des fréquences élevées.

Ils conduisent à des efforts d'arrachement sur certains appuis et de compression sur d'autres ; des efforts horizontaux souvent modestes sont également à prendre en compte.

Leur section est en général carrée et parfois triangulaire. La partie inférieure de forme pyramidale peut, suivant la hauteur, se poursuivre par une charpente de section constante ou progressivement décroissante. La largeur à la base, de l'ordre de 5m pour une hauteur de 50m est fonction croissante de la hauteur, et le plus souvent l'ensemble est démontable et assemblé par boulonnerie. Ces pylônes sont souvent munis d'une échelle intérieure et leurs membrures sont réalisées en fer cornière laminé à chaud ou en sections de tube convenablement protégées par galvanisation à chaud. En voilà quelques exemples des pylônes en treillis : des pylônes : portique, chat, F44, à triangles etc.

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Annexe n°3 :

A. Isolateurs rigides : on en a plusieurs sortes.

Isolateur rigide à tige

Isolateur rigide à socle

Isolateur rigide à fût massif

B. Isolateurs en éléments de chaine : on a plusieurs sortes de fixation

Rotule et logement de rotule (Ball and socket)	Chape et tenon (Clevis and tongue)		Crochet et oeillet (Hook and eye)

C. Positions de fixation des isolateurs

? Position ancrage : dans ce cas les isolateurs sont placés horizontalement, donc ils sont

presque à 90° par rapport aux pylônes électriques d'encrage.

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? Position en V : ils permettent ainsi de limiter le mouvement latéral des câbles conducteurs.

? Suspension droite : ce type d'isolation est la plus fréquemment utilisée

Annexe n°4 :

A. Le processus de contournement d'un isolateur

Il se résume par un dépôt de pollution sur la surface de l'isolateur, une fois ce dépôt devenu humide, il se transforme en électrolyte conducteur ce qui engendre un courant de fuite sur la surface puis l'électrolyte s'évapore en formant une bande sèche. C'est ainsi, presque la totalité de la tension aux bornes de l'isolateur s'établit aux extrémités de cette zone comme la résistance de la bande sèche est supérieure par rapport au reste de l'électrolyte. Il se produit alors un claquage dans la bande sèche : soit la décharge s'éteint (il n'y a pas de contournement) ou soit la décharge progresse sur la surface (il y a contournement de l'isolateur).

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B. Les appareils utilisés sur ce poste du site Niamey II - Equipements de protection

Nom	Appareils de protection
La ligne 132KV Birnin Kebbi	Principal numéro 1 : IED REL 670, Nombre = 1 ; Principal numéro 2 : L-PRO 4000, Nombre = 1 Relais de déclenchement principal : TR241H2, nombre = 2	;
La ligne 132KV Gorou Banda	Protection différentielle : SIPROTEC 7SL86, nombre = 1 ; Protection contre les surintensités : SIPROTEC 7SJ85, nombre = 1
Les transformateurs 1 et 2 de 132/20KV	Protection différentielle : SIPROTEC 7UT61, nombre = 1 ; Protection contre les surintensités : SIPROTEC 7SJ62, nombre = 2
Le jeu de barres 132 KV (J B 132KV)	Protection différentielle : SIPROTEC 7SS85, nombre = 1

- Equipements de contrôle et de mesure

Nom	Appareils de contrôle, mesure
La ligne 132KV Birnin Kebbi	Supervision : Relais de déclenchement XR151(S), nombre = 2 ; Bloc de test : Circuit de transformateur de
	courant : ERMLG01, nombre = 2 ; Circuit de transformateur de tension : ERMLG01, nombre = 2 ;
	Relais de supervision de phases : XR351, nombre : 6
La ligne 132KV Gorou Banda	Relais de consignation : 7PA2331, nombre = 2 ; Relais de surveillance du circuit de déclenchement :
	7PA3032, nombre = 2 ; BCU (Unité de contrôle de la baie) : SIPROTEC 6MD66, nombre = 1

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Les transformateurs 1 et 2 de 132/20KV	Relais de consignation : 7PA2331, nombre = 4 ; Relais de surveillance du circuit de déclenchement :
	7PA3032, 6 ; Relais numérique : SIPROTEC 6MD66, nombre = 4
Le jeu de barres 132 KV (J B 132 KV)	Bloc de test : 2MLG 02, nombre = 9 ; Relais de consignation : 7PA2231, nombre = 1 ; 7PA2331, nombre = 1
Common BCU( Unité de control de baies communes)	SIPROTEC 6MD66, nombre = 2
Panneau enregistreur des défauts	SIPROTEC 7EK85, nombre = 3 ; Test block : 2RMLG 02, nombre = 7
Panneau d'unité de station	Unité centrale : SICAM AK 1703 ACP, nombre = 1 ; Commutateur Ethernet : RSG2100, nombre = 4
Panneau du système GPS	Horloge GPS : T-GPS-F5A, nombre : 3
Panneau de passerelle (HS)	SICAM AK 1703 ACP, nombre = 2 ; Pare-feu :USG6000, nombre = 2
Système à courant porteur (HS)	PowerLink PSPA2-DC, nombre = 1
Chargeur des batteries	Type : GZDW ; Référence : IEC 60439-1 ; Marque : Guangzhou Baiyun Electric Equipment

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- Equipements HT

Noms	Caractéristiques	Nombre
Transformateurs	Type : SFZ-40000/132TH, SN : 40 MVA, Marque : TBEA	2
	Type : TLSN 7852, SN = 50 MVA, Marque : Sherkate Sahami Aam	1
	Type : ORS 15/230, SN : 15 MVA, Marque : Pauwels Trafo Belgium	1
Moniteur de surtension	Type : 3EX5 050, Marque : Siemens, Fonction : Compteur de surtension pour parafoudre HT	3
	Type : LSM, classe : 3, Marque : LAMCO	3
Disjoncteurs	Type : LW35-145, Marque : Pinggao group	3
	Type : 3AP1FI, UN : 132 kV, IN : 2000 A, Marque : Siemens	3
Transformateur de courant	Type : IMB 145, I1N : 1200 A, I2N : 1 A, UN : 145 kV, Marque : ABB	6
Transformateur de tension	Type : TCVT 145, U1N : 132 kV, U2N : 110 V	6
Cellule HTA	KYN44-24, J B 20 kV (nouveau tableau), Marque : Guangzhou Baiyun Electric Equipment
	Vercors M6, J B 20 kV (Ancien tableau), Marque : Merlin Gerin

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Annexe n°5 : Relevé du mois d'Avril de l'an deux mille dix-huit (04/2018)

- Données du 01/04/2018 à 21h/22h

- Les pointes journalières de ce mois

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Annexe n°6 : Relevé du mois de mai de l'an deux mille dix-huit (05/2018)

- Les pointes des puissances journalières de ce mois

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Annexe n°7 : Relevé du mois d'août de l'an deux mille dix-huit (08/2018)

- Les pointes des puissances journalières de ce mois

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Annexe n°8 : Relevé 01/09/2018 sur la ligne 132 kV BK - Puissances horaires

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Annexe n°9 : Tableau des câbles en fonction du givre (Technique de l'ingénieur, Jean-Pierre LEVÊQUE et André CHANAL, norme NF EN 50182)

- Câble de garde

Niveau de tension	Conducteurs	Câbles de garde classiques	Câbles de garde à circuits de télécommunication incorporé
HT	Aster 228	Phlox 94,1	Thym 107
	Aster 366	Phlox 116,2	Thym 157,4
225 kV	Aster 570	Phlox 147,1	Thym 157,4
400 kV	Aster 570	Phlox 228	Thym 157,4

- Câbles conducteurs

Tension (kV)	Givre léger ou inexistant	Givre moyen	Givre lourd
63/90	Aster 228 Aster 366 Aster 570	Pastel 288 Pastel 299 Pastel 412 Pétunia 612	Pastel 299 Pastel 412 Pétunia 612
225	Aster 570 2 Aster 570	Pétunia 612 2 Pétunia 612	Pétunia 612 2 Pétunia 612 Ou 1 Aster 1600
400	2 Aster 570 3 Aster 570 4 Aster 570 (1)	2 Pétunia 612 2 Aster 1144 2 Aster 1600	2 Pétunia 612 2 Aster 1600
Par suite des contraintes d'environnement et des difficultés de construction d'ouvrage neufs, les ouvrages à 400 kV sont le plus souvent équipés de faisceaux 4 Aster 570

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Annexe n°10 : principe de la compensation automatique d'une installation

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Annexe n°11 : Condensateur à valeur fixe du site Niamey II

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Annexe n°12 : Relevé du transit du 01/06/2018 à 12h

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Table des matières

Dédicace I

Remerciements III

Sommaire IV

Avant-propos V

Liste des sigles, symboles et abréviations VII

Liste des tableaux VIII

Liste des figures IX

Liste des photos IX

Résumé X

Introduction : 1

PARTIE I : Généralité 2

Chapitre I : Présentation de l'entreprise (source : document Nigelec) 3

I. Historique 3

II. Direction Production & Transport (DPT) 3

II.i Mission de la DPT 3

II.ii Attributions : 3

II.iii Structure : 4

II.iv Organigramme de la Direction Production et Transport (DPT) 4

III. Organigramme de la Nigelec 5

Chapitre II : Présentation du thème 6

I. Enoncé du thème : 6

II. Cahier de charges : 6

III. Plan simplifié du travail : 6

Chapitre III : L'aspect général d'un réseau de transport d'électricité 7

I. Les paramètres liés au réseau de transport d'électricité 7

I.i Les formes de la tension transportée : 7

I.ii L'énergie perdue sur la ligne durant le transit : 9

I.ii-i Le phénomène Effet joule : 9

I.ii-ii La puissance perdue en ligne : 9

II. Les équipements constituants un réseau de transport HT : 11

II.i Conducteurs 11

II.ii Les pylônes 12

II.iii Isolateurs 13

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II.iii-i Dimensionnement électrique : 15

II.iii-ii Dimensionnement mécanique : 16

II.iii-iii Contournement : 17

II.iv Balises : 18

II.v Bretelles : 18

II.vi Protection des oiseaux : 18

III. Effet couronne : 19

PARTIE II : 21

Introduction 1 : 22

Chapitre I : Le poste de Niamey II 23

I. Modélisation du schéma de la ligne 132KV Birnin Kebbi-Niamey sur le logiciel XRelais

(source : étudiant) 23

II. Schéma unifilaire du post d'interconnexion du site Niamey II (source : document

Nigelec) 24

III. Le système actuel de gestation au sein du site Niamey II 25

III.i La gestion et/ou collecte des données du transit 25

III.ii Les appareils électriques et électroniques utilisés dans ce milieu 25

Chapitre II : Analyse des données de la consommation sur la ligne 132 KV Birnin Kebbi 26

I. La consommation du mois d'Avril de l'an deux mille dix-huit `04/2018' (voir annexe

n°5) 27

II. La consommation du mois de Mai de l'an deux mille dix-huit `05/2018' (voir annexe

n°6) 29

III. Consommation du mois d'août de l'an deux mille dix-huit `08/2018' (voir annexe n°7)

31

IV. La consommation du premier jour du mois de septembre de l'an deux mille dix-huit

`01/09/2018' (vor annexe n°8) 33

Conclusion 1 : 34

Chapitre III : les solutions pour l'optimisation de l'énergie sur la ligne 132 KV 35

I. Diminution de la résistance R des conducteurs 35

I.i Comparaison entre l'almélec et d'autres matériaux usuels 36

I.ii Dimensionnement des nouveaux conducteurs pour la ligne 37

I.ii-i Détermination du courant nominal de la ligne 37

I.ii-ii Détermination du courant du court-circuit 38

I.ii-iii Détermination de la chute de tension 38

I.ii-iv Vérification de l'AGS 570 : 39

Conclusion 2 : 40

II. Minimisation du courant en ligne 40

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II.i Renforcement de la qualité du transit sur la ligne par les bancs des condensateurs 41

II.i-i Les réalités de la puissance réactive 41

II.i-ii L'installation des batteries des condensateurs 44

II.i-iii Choix des équipements des protections des batteries 45

Conclusion 3 : 48

II.i-iv Circuit unifilaire de la ligne avec batterie des condensateurs 49

II.ii Installation des compensateurs synchrones : 50

II.ii-i Description et principe de fonctionnement 50

II.ii-ii Interaction du compensateur synchrone avec le réseau 51

II.ii-iii Les avantages et inconvénients 52

II.ii-iv Choix du compensateur synchrone 53

II.iii Correction de la tension sur la ligne par la production locale : 53

III. Le coût économique 57

Recommandations : 58

Conclusion générale : 59

Bibliographie i

Webographie : i

Annexes ii

Annexe n°1 : iii

Annexe n°2 : v

Annexe n°3 : vii

Annexe n°4 : viii

Annexe n°5 : Relevé du mois d'Avril de l'an deux mille dix-huit (04/2018) xii

Annexe n°6 : Relevé du mois de mai de l'an deux mille dix-huit (05/2018) xiii

Annexe n°7 : Relevé du mois d'août de l'an deux mille dix-huit (08/2018) xiv

Annexe n°8 : Relevé 01/09/2018 sur la ligne 132 kV BK xv

Annexe n°9 : Tableau des câbles en fonction du givre (Technique de l'ingénieur, Jean-Pierre

LEVÊQUE et André CHANAL, norme NF EN 50182) xvi

Annexe n°10 : principe de la compensation automatique d'une installation xvii

Annexe n°11 : Condensateur à valeur fixe du site Niamey II xviii

Annexe n°12 : Relevé du transit du 01/06/2018 à 12h xix

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