4.2.1 Présentation
Le réseau électrique est géré par l’entreprise Flückiger Electricité SA depuis une trentaine d’années. Le schéma du réseau moyenne tension est représenté en annexe 1.
L’alimentation de la commune est assurée par deux transformateurs Haute Tension/Moyenne Tension (HT/MT), à savoir Plage Est Groupe E et Vignier Groupe E. A noter que toute la puissance est soutirée à Vignier Groupe E puisque le second est coupé. Il joue le rôle de roue de secours en cas de problème. Les symboles verts portant la dénomination STMT correspondent aux stations transformatrices Moyenne Tension/Basse Tension (MT/BT) (cf.
annexe 1). Les stations HT/MT transforment du 63 [kV] en 17 [kV] et les stations MT/BT le 17 [kV] en 0.4 [kV] triphasé utilisable dans les ménages.
Le réseau MT est à point neutre isolé (cf. Figure 4.2).
Figure 4.2: Schéma d'un réseau à neutre isolé
Cette méthode favorise une bonne qualité de service et permet d’éviter des déclenchements, les courants de défauts étant limités à des valeurs très faibles (excepté si les conducteurs sont longs et souterrains, le courant capacitif n’est alors plus négligeable). Cette méthode demande néanmoins une surveillance accrue afin d’éviter le maintien de défaut prolongé. Par contre, les phases saines sont portées à une tension élevée de racine de trois (tension composée) en cas
Il existe d’autres régimes de neutre selon la topologie du réseau. On citera :
- Mise à la terre du neutre à travers une inductance (dite de Petersen). Cela signifie que le courant de défaut monophasé qui existe dans un tel réseau est étouffé au niveau du poste source par mise du neutre à la terre à travers une bobine de Petersen. Le courant capacitif créé est, par ce procédé, compensé par un courant inductif issu de la bobine.
Toutefois, comme la bobine n’est pas idéale, il persiste tout de même un courant limité à une dizaine d’ampères, comme l’illustre la Figure 4.3.
Figure 4.3: Fonctionnement réel du réseau à neutre compensé
Par cette méthode, la plupart des défauts monophasés sont autoextincteurs.
- Mise du neutre directement à la terre. Surtout utilisée au Canada ou aux USA, cette méthode a la particularité de produire des courants de défauts très importants. Elle nécessite l’installation de conducteurs de neutre reliés à la terre de proche en proche.
- Mise à la terre du neutre à travers une impédance (quelques dizaines d’ohms). Avec cette pratique, on limite les surtensions et le courant de défaut. L’inconvénient est qu’elle conduit à des déclenchements en cas de défaut.
Le régime du neutre, dont on vient de traiter, est un paramètre très important à connaître puisque c’est lui qui détermine les principales caractéristiques des défauts à la terre. Or, ces défauts représentent 80 [%] des problèmes affectant un réseau [5].
La puissance de court-circuit triphasée du réseau équivalent à Vignier Groupe E atteint 187.7 [MVA] et 173 [MVA] à Plage Est Groupe E. Ces données seront utiles aux simulations des courts-circuits.
4.2.2 Problématique
Le point 4.2.2 provient de la référence [2].
Le réseau de Saint-Blaise pose un certain nombre de problèmes à l’entreprise le gérant. En effet, au début ce réseau a été dimensionné pour une tension de 16 [kV], alors qu’il est exploité avec du 17 [kV]. Grâce au système de gradin disponible sur les transformateurs, l’accroissement de tension a pu être plus ou moins bien géré. La conséquence de cet excès de tension au primaire se répercute au secondaire. Ainsi, la tension de 400 [V] efficace composée au secondaire est plus élevée. Cette différence n’est en soit pas le principal problème, puisque la norme autorise une tolérance de ± 10 [%], ce qui est respecté. Ce réseau est donc sain mais atteint ses limites de fonctionnement. Avec les énergies vertes qui ont le vent en poupe, de plus en plus de particuliers se mettent à produire de l’énergie renouvelable. En prenant en compte une tension de réseau de base plus élevée, à laquelle vient s’additionner une variation du réseau MT, la norme n’est plus respectée. En 2013, un habitant a détruit son installation de pompe à chaleur à cause de ces tensions élevées à répétition.
4.2.3 Réglage du réseau
Le réglage du réseau s’opère à trois différents niveaux :
- Le réglage primaire : s’effectue directement sur la machine de production, sous la forme d’une consigne de vitesse par exemple. C’est le réglage nécessitant le moins de temps à sa mise en œuvre (quelques secondes).
- Le réglage secondaire : se fait au centre de dispatching. Un calculateur réalise le réglage fréquence-puissance (10-20 min).
- Le réglage tertiaire : se base sur du plus long terme. On prévoit la production en fonction des courbes de charge connues. Ceci allant de quelques heures à plusieurs semaines. Certains moyens de production (centrales thermiques) ayant une inertie de mise en marche relativement longue, il est important de prévoir la demande à l’avance.
cette problématique peut se régler de manière relativement simple avec le pompage-turbinage.
Lorsque la production est excédentaire, le surplus d’énergie est utilisé pour pomper l’eau jusqu’au bassin de retenue des barrages. Ces derniers jouent un rôle tampon entre la production et la consommation. C’est là un avantage prépondérant de l’énergie hydraulique, puisqu’elle permet de réguler les réseaux et d’en assurer la stabilité. De cette manière, l’image tant utilisée des Alpes comme « Batterie de l’Europe » pourrait devenir une réalité à l’avenir.
Il faut dire que la Suisse n’est pas en retrait dans le domaine. Un projet de grande envergure est en cours de réalisation entre le lac du Vieux-Emosson et le lac d’Emosson, le projet Nant de Drance. Il s’agit d’une centrale de pompage-turbinage d’une puissance de 900 [MW], ce qui est l’équivalent de la centrale nucléaire de Gösgen. Cette centrale sera donc un instrument essentiel pour assurer la stabilité du réseau suisse, mais aussi européen.
Par ailleurs, ce projet entre parfaitement dans la stratégie énergétique 2050 du Conseil Fédéral qui sera traitée au point 9.
5 Modélisation du réseau sur Neplan
Grâce au schéma MT mis à disposition par Flückiger SA (annexe 1), il a été possible de modéliser le réseau sur Neplan. Ce logiciel permet de simuler de manière particulièrement précise un réseau électrique. En effet, il offre la possibilité de connaître les niveaux de tensions et courants en un nœud, mais également de simuler des défauts, tels des courts-circuits entre autres.
Cette partie du travail a nécessité un temps important, car toutes les informations caractérisant le réseau (sections des lignes, informations sur les transformateurs) n’étaient pas connues dès le départ. L’entreprise Flückiger Electricité SA a été contrainte de se déplacer sur le terrain pour procéder à des vérifications. Depuis sa création, le réseau a subi passablement de modifications, modifications qui n’ont pas toujours été scrupuleusement inscrites par les prédécesseurs. A ce jour, un travail de mise à jour est effectué par Flückiger SA.