Etude et amélioration de la qualité d'énergie électronique basse tension cas du quartier Golf Itambo 2

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EPIGRAPHE

« Chacun comprend mieux ce qu'il veut comprendre »

Sergio ILUNGA

RESUME

Le quartier GOLF ITAMBO 2 tout comme d'autres quartiers de la ville de Lubumbashi subissent plusieurs problèmes sur le plan électrique nous constatons : les coupures intenses,les chutes de tension et les délestages.

Le transformateur qui alimente notre milieu d'étude est surchargé, son rayon d'action n'est pas respecté à cause d'un accroissement important de ménages, mais nous pouvons noter plusieurs autres causes qui peuvent provoquer des pertes à caractère technique et non technique (le réseau qui ne répond pas aux normes internationales et standard, la mauvaise configuration,les mauvais dimensionnements de câbles et transformateurs, branchement frauduleux) tout ceci donne un mauvais rendement.

L'objet de ce projet est d'améliorer la qualité de l'énergie électrique basse tension du quartier GOLF ITAMBO 2 afin d'éviter les dysfonctionnements voire des destructions de composants du réseau électrique et de récepteurs sensibles, il a été pour nous indispensable de comprendre l'origine des certaines perturbations et d'en apprécier les risques.

Mots clés : réseau de distribution, quartier itambo, basse tension ; chute de tension ; renforcement de la capacité.

TABLE DES MATIERES

EPIGRAPHE I

RESUME II

TABLE DES MATIERES III

LISTE DE FIGURES VII

LISTE DES ABREVIATIONS VII

SYMBOLES GRAPHIQUES X

REMERCIEMENTS XI

DEDICACE XII

INTRODUCTION GÉNÉRALE 1

CHAPITRE I : GÉNÉRALITÉS SUR LES RÉSEAUX ÉLECTRIQUES 3

I.1 INTRODUCTION 3

I.2 HISTORIQUE DE RÉSEAU ÉLECTRIQUE 4

I.3 STRUCTURES TOPOLOGIQUES DES RESEAUX ÉLECTRIQUES 4

I.3.1 Nécessité de topologies variées 4

I.3.2. Réseaux radiaux 5

I.3.3. Réseaux maillés 5

I.3.4. Réseaux bouclés 6

I.4. LA CANALISATION ET TRANSPORT DE LIGNE ÉLECTRIQUE 7

I.4.1 LE CONDUCTEUR ÉLECTRIQUE 7

I.4.2. TRANSPORT D'ÉNERGIE ÉLECTRIQUE 7

I.5. CLASSIFICATION DE LIGNES ÉLECTRIQUES 7

I.5.1 Lignes aériennes et câbles souterrains 7

I.5.1.1 lignes aériennes 8

I.5.1.1.1 les supports où pylônes 8

I.5.1.1.2 avantages des lignes aériennes 8

I.5.1.1.3 Inconvénients des lignes aériennes 8

I.5.1.2 lignes souterraines 8

I.5.1.2.1 Les avantages des lignes souterraines 9

I.5.1.2.2 Les inconvénients des lignes souterraines 9

I.6. TYPES DE RÉSEAU ÉLECTRIQUE 9

I.6.1. Les réseaux d'interconnexion 9

I.6.2. Le réseau de transport 10

I.6.3. Le réseau de répartition 10

I.6.4. Le réseau de distribution 11

I.7. LES DIFFÉRENTS DOMAINES DE TENSION 11

I.7.1 La très basse tension (TBT) 12

I.7.2 La basse tension (BT) 12

I.7.3 La Moyenne Tension (MT) 12

I.7.4 La Haute Tension 13

I.8. LE POSTE ÉLECTRIQUE 13

I.8.2. L'objectif des postes électriques Les postes électriques ont 3 fonctions principales : 14

I.8.3. Différents Types de postes électriques 15

I.8.3.2. Les Postes d'interconnexion : 15

I.8.3.3.les Postes élévateurs : 16

I.8.3.4. Les Postes de distribution : 16

I.8.3.5. Les postes mixtes 17

I.8.4. Les différents éléments du poste 18

I.8.5. Politique de protection d'un poste de transformation 20

I.9 conclusion partielle 20

CHAPITRE II. PRESENTATION DU MILIEU D'ETUDE 21

II.1. INTRODUCTION 21

II.2. BRÈVE HISTORIQUE 21

II.3. ORGANISATION ADMINISTRATIVE 21

II.4. SITUATION GÉOGRAPHIQUE 21

II.5. ZONES VOISINAGES ET SUPERFICIE 22

II.6. CLIMAT ET TEMPÉRATURE 22

II.7. POPULATION ET MÉNAGES 23

II.8 RELIEF 23

II.9 SITUATION ÉNERGÉTIQUE ET INFRASTRUCTURES DU QUARTIER 23

2.9.1. Desserte en eau potable 23

II.9.2. Desserte en électricité 23

II.9.3. Infrastructures 23

II.9.4. Activités économiques 24

2.10. POSTES DE LIVRAISON 24

2.10.1. Description du poste itambo II 24

2.10.2. Caractéristiques du poste itambo II 25

2.11. PROCÉDURES D'EXPLOITATION 26

2.11.1. Coupure en cas de défaut 27

2.11.3 Facteur d'utilisation 28

2.11.4 Facteur de simultanéité 29

II.12 DEFAUTS SUR LE RESEAU ELECTRIQUE 30

II.12.1 Les causes des défauts 31

II.12.2 Nature des défauts 31

II.12.3 Type des défauts : 32

II.12.4 Différentes perturbations touchant les réseaux électriques 32

II.12.4.1 Le déséquilibre 32

II.12.4.2 Les surtensions : 33

II.12.4.2.1 Origine des surtensions 33

II.12.4.2.2 Classification des surtensions Les surtensions peuvent être classées selon leur durée : 34

II.12.5 Conséquences des défauts 34

II.12.5.1 Le fonctionnement des réseaux 34

II.12.5.2 La tenue de matériel : 34

II.12.5.3 Les chutes de tension : 34

II.13. CONCLUSION PARTIELLE 35

CHAPITRE III : AMÉLIORATION DE L'INSTALLATION ÉLECTRIQUE 36

III.0. INTRODUCTION 36

III.1. VERIFICATION D'UNE CHUTE DE TENSION MAXIMALE 36

III.1.2 Seuils des chutes de tension : 36

III.1.3. Méthodologie de calcul de la chute de tension 37

III.1.4 Tensions mesurés aux jeux de barre BT 38

III.1.5. Tensions chez les abonnés éloignés du poste 38

III.2 Dimensionnement des câbles 40

III.3 CALCUL DE LA SECTION DES CONDUCTEURS 41

III.4. La contrainte des puissances sur le transformateur MT/BT 42

III.5. BILAN DES PUISSANCES 42

III.5.1 LA PUISSANCE D'UTILISATION 42

III.5.2 DETERMINATION DE LA PUISSANCE INSTALLEE 42

III.5.2.1 Les ménages 43

III.5.2.2 Les petites industries 44

III.5.2.3. Les écoles 45

III.5.2.4. Les églises 45

III.5.2.5. Les hôpitaux 46

III.6 CREATION D'UN NOUVEAU POSTE MT/BT 47

III.6.1 Choix de l'emplacement des transformateurs 49

III.7 CONCLUSION PARTIELLE 49