Fonction Alimenter – Réseau Électrique National
Sciences d’Ingénieur – 2ème BAC STE
Introduction
Le réseau électrique national est l’infrastructure complexe qui permet de transporter l’énergie des centres de production vers les consommateurs. Il se compose de plusieurs niveaux de tension interconnectés.
1. Structure du réseau électrique
1.1 Les trois niveaux principaux
| Niveau | Tension | Fonction |
|---|---|---|
| Transport | 225kV-400kV | Liaisons interrégionales |
| Répartition | 63kV-90kV | Distribution régionale |
| Distribution | 20kV/400V | Alimentation locale |
1.2 Schéma global
2. Production d’énergie électrique
2.1 Mix énergétique
Centrales thermiques
- Nucléaire (≈70%)
- Gaz, charbon
- Combustion
Énergies renouvelables
- Hydraulique
- Éolien
- Solaire
2.2 Caractéristiques techniques
| Type | Tension de sortie | Rendement |
|---|---|---|
| Nucléaire | 15-24kV | ≈33% |
| Éolien | 0,4-20kV | ≈45% |
| Hydraulique | 6-20kV | ≈90% |
3. Transport de l’énergie électrique
3.1 Principe du transport HT
La puissance transportée est donnée par :
\( P = \sqrt{3} \times U \times I \times \cos\varphi \)
Pour une même puissance, augmenter la tension permet de réduire le courant et donc :
- Les pertes par effet Joule \( P_j = R \times I^2 \)
- La section des conducteurs
3.2 Types de lignes
4. Distribution de l’énergie
4.1 Organisation du réseau
Réseau HTA (20kV)
- Alimentation des postes de transformation
- Clients industriels moyens
- Longueur moyenne : 10-20km
Réseau BT (400V)
- Alimentation des clients finaux
- Longueur moyenne : 100-300m
- Dérivations individuelles
4.2 Poste de transformation
5. Protection et sécurité
5.1 Dispositifs de protection
| Élément | Fonction |
|---|---|
| Disjoncteurs | Couper en cas de défaut |
| Sectionneurs | Isoler des parties du réseau |
| Parafoudres | Protection contre la foudre |
5.2 Schéma de protection
Exercice d’application
Une ligne de transport HT 400kV a une résistance de 0,1Ω/km et transporte 1000MW sur 200km.
1. Calculez le courant en ligne et les pertes par effet Joule.
2. Quel serait l’impact si la tension était réduite à 225kV ?
