L'optimisation des postes MT/BT en coupure d'artère ... - matpost 2003

2. Origine et justification du schéma
traditionnel du poste en coupure
d’artère
Une constatation immédiate est que la structure du
poste en coupure d’artère de distribution publique est
commune à l’ensemble des pays dont les réseaux
triphasés répondent à la pratique européenne (par
comparaison aux pratiques nord-américaine et anglosaxonne
que nous n’évoquerons pas ici), et qu’elle
relève d’un choix déjà ancien.
De tels postes regroupent tous des composants
indépendants de par leur constitution (et de par les
normes qui les régissent), et qui sont pour les plus
importants :
- Un tableau MT, constitué de deux fonctions arrivées et
d’une fonction protection de transformateur (trois
fonctions arrivées si poste d’étoilement),
- Un transformateur MT/BT, lequel est un élément
mutable durant la vie du poste, pour une éventuelle
adaptation à la charge,
- Un tableau de répartition de la puissance BT, intégrant
ou non un organe de coupure général, et surtout les
protections des différents départs BT,
- L’enveloppe du poste, quand celui-ci n’est pas intégré
dans un immeuble.
Ces dispositions se justifiaient dans le passé par les
considérations suivantes :
- Un réseau MT souterrain peut faire l’objet
d’indisponibilités de longue durée : La localisation d’un
défaut, les opérations de réparation et de contrôle du
câble avant remise sous tension exigeaient des délais
pouvant dépasser 20 heures. D’où la nécessité d’une
alimentation bidirectionnelle avec possibilité au lieu du
poste de basculement de l’une des deux sources sur
l’autre, de manière à assurer la continuité de service
exigée par la desserte d’une clientèle généralement
dense (milieu urbain).
- Dans un contexte d’urbanisation croissante,
l’adaptation à la charge du poste imposait la possibilité
de muter facilement le transformateur, d’où le choix
d’un composant discret avec interfaces normalisées, et
les facilités d’accès ad hoc au niveau du génie civil du
poste.
- L’existence d’une liaison entre l’appareillage et ce
transformateur (qui doit être protégé des effets éventuels
de la puissance de court-circuit) imposait aux
concepteurs de situer la fonction protection du
transformateur dans l’appareillage MT.
- L’adaptation de la puissance du transformateur, mais
également les cas de défaillance, impliquaient la
possibilité de remplacement des fusibles, d’où la
présence au sein de la fonction protection d’un organe
de coupure amont et d’un encadrement par sectionneurs
de MALT.
3. Quelles sont les évolutions
autorisant à repenser le poste en
coupure d’artère
3.1. Le palier TPC
Le palier TPC (transformateur avec fonctions
protection et coupure intégrées) peut être considéré
aujourd’hui comme un palier mature dans les
applications sur réseaux ruraux. Son adaptation pour une
utilisation en réseaux urbains (donc avec des puissances
de court-circuit plus élevées, notamment sur défaut
monophasé) est également effective. Rappelons que
l’intérêt de ce transformateur est d’assurer sa propre
protection, et d’autoriser une simplification, voire la
suppression de l’appareillage MT amont. Par ailleurs, le
transformateur se déconnecte totalement en cas d’avarie,
ce qui évite toute perturbation sur le réseau MT.
3.2. Disponibilité du réseau et des matériels
MT
L’évolution des moyens de localisation des défauts
de câbles en rapidité et en précision a permis de réduire
notablement les délais de réparation (typiquement 10 à
15 heures aujourd’hui).
Par ailleurs, le développement de la téléconduite a
réduit les délais de reconfiguration du réseau, de telle
sorte que la durée de coupure est de l’ordre de la minute
pour la plupart des clients dépendant de l’artère, alors
qu’elle est de 1 à 2 heures en exploitation manuelle.
Il convient de mentionner également l’amélioration
de la disponibilité des matériels. Ainsi, le taux de défaut
en exploitation des transformateurs s’est réduit
pratiquement d’un ordre de grandeur au cours des
dernières décennies, et tend aujourd’hui vers 1
défaillance pour 1000 transformateurs par an. De même,
les performances en fiabilité des câbles permettent
aujourd’hui de raisonner, selon les contraintes
d’environnement, avec 1 à 10 défauts par 100 km par
an.
3.3. Stabilisation des besoins
On assiste dans la plupart des pays européens à une
stabilisation de l’urbanisation, et donc de la
consommation de l’énergie électrique, ce qui rend le
besoin d’adaptation à la charge du poste plus
exceptionnel. D’ailleurs, dans bien des cas, cette
adaptation est plus coûteuse que le choix a priori d’une
puissance supérieure de transformateur lors de la mise
en place du poste.