Protection des réseaux de transport et de répartition : présentation

Abstract

Les reseaux electriques representent des investissements considerables consentis par les Gestionnaires de Reseaux de Transport et de Distribution (GRT ou GRD) pour alimenter leurs clients dans les meilleures conditions de cout et de qualite de service. En France, le GRT est RTE (Reseau de Transport d'Electricite). Il gere principalement les reseaux HTB. Les reseaux publics de distribution (RPD) HTA et BT, qui, historiquement sont places sous le regime de la concession, sont geres par des GRD (Gestionnaire de reseaux de distribution au sens de la loi 2000-108). En France metropolitaine, ERDF (Electricite Reseau Distribution France) est le principal GRD, puisqu'il gere environ 95 % des reseaux publics de distribution. On notera toutefois que 170 ELD (Entreprises Locales de Distribution) assurent egalement cette fonction sur des territoires plus ou moins etendus, dont les reseaux pour des raisons historiques n'ont pas fait l'objet d'une nationalisation en 1946. Pour des raisons techniques et economiques evidentes, il n'est pas possible de construire des reseaux exempts de defauts de fonctionnement  ; ils sont, en particulier, exposes aux agressions naturelles comme la foudre. Les reseaux sont donc affectes de perturbations qui peuvent mettre en cause la perennite du materiel et la qualite du service rendu et dont il faut chercher a minimiser les consequences. Tout defaut doit donc etre identifie immediatement afin d'isoler le plus rapidement possible du reseau sain l'ouvrage siege du defaut. C'est l'objet de la protection des reseaux. La Commission electrotechnique internationale (CEI) definit la protection comme l'ensemble des dispositions destinees a detecter les defauts ou les autres situations anormales dans un reseau d'energie, a permettre l'elimination des defauts, a mettre fin aux situations anormales et a lancer des ordres ou des signalisations . La protection des differents reseaux (transport et interconnexion, distribution publique, distribution industrielle privee) fait l'objet de dossiers specialises. En preambule a ces dossiers, on rappelle ici les caracteristiques essentielles de ces reseaux en donnant des indications sur les defauts qui les affectent. On presente egalement les criteres communs a tous les reseaux qui sont a prendre en consideration lors de la conception de leur protection. Tout ce qui suit ne concerne que la protection contre les courts-circuits et les defauts d'isolement . La protection contre les incidents affectant le fonctionnement d'ensemble du systeme Production-Transport-Consommation, tels que les surcharges, les pertes de synchronisme, les ecroulements de tension, les baisses de frequence, se trouve, dans le dossier Reseaux de transport et d'interconnexion : reglage et fonctionnement  [D 4 090] . Les autres dossiers sur la protection des reseaux sont les suivants : [D 4 801]  « Protection des reseaux de transport et de repartition contre les courts-circuits et les defauts d'isolement » ; [D 4 802]  « Protection des lignes et des câbles de transport et de repartition » ; [D 4 803]  « Protection des barres et transformateurs : apport des techniques numeriques » ; [D 4 804]  « Reseaux de transport et de repartition : aspects Systeme et plans de protection » ; [D 4 805]  « Protection des reseaux de transport et de repartition » ; [D 4 810]  « Protection des reseaux a moyenne tension de distribution publique » ; [D 4 815]  « Protection des reseaux a basse tension de distribution publique » ; [D 4 820]  « Protection des installations industrielles et tertiaires ». Ils concernent les reseaux a courants alternatifs triphases . Ces reseaux et les installations qui les constituent sont reperes par leur niveau de tension normalise (en France, la publication applicable est l'UTE C18-510) : HTB : U n  > 50 kV ; HTA : 1 kV < U n  50 kV ; BTB : 500 V < U n  1 000 V ; BTA : 50 V < U n  500 V ; TBT : U n  50 V. De plus, en France, la HTB se decompose de la maniere suivante (decret n o  2003-588 du 27 juin 2003) : HTB1 : 50 kV < U n  130 kV ; HTB2 : 130 kV < U n  350 kV ; HTB3 : 350 kV < U n  500 kV. Toutefois, par abus de langage, nous rencontrons frequemment les anciennes appellations : tres haute tension (THT) : superieure a 200 kV ; haute tension (HT) : entre 35 et 200 kV ; moyenne tension (MT) : entre 1 et 35 kV ; basse tension (BT) : inferieure a 1 kV. Les valeurs des tensions assignees (ou nominales) correspondant a chaque niveau, adoptees dans les differents pays, sont tres diversifiees et trop nombreuses pour etre toutes citees ; celles couramment utilisees en France, sont les suivantes : 400 kV ; 225 kV ; 90 kV ; 63 kV ; 20 kV et 15 kV ; 400 V ; 230 V. On note qu'il existe encore des ouvrages 150 kV et 42 kV sur le territoire francais, mais qui sont voues a disparaitre au fur et a mesure du renouvellement du reseau.