Étude et localisation des défauts sur le réseau de distribution HTA de Cotonou Est

(1)

UNIVERSITÉ D’ABOMEY-CALAVI

****

ÉCOLE POLYTECHNIQUE D’ABOMEY-CALAVI

*****

DÉPARTEMENT DE GÉNIE ÉLECTRIQUE Option : Énergie Électrique (EE)

MÉMOIRE DE FIN DE FORMATION

POUR L’OBTENTION DU

DIPLÔME D’INGÉNIEUR DE CONCEPTION Thème :

Étude et localisation des défauts sur le réseau de distribution HTA de Cotonou Est

Présenté et soutenu par : Olouwa Fèmi DIMON

Soutenu le06 janvier 2017devant le jury composé de : Président : Dr. Ramanou BADAROU Enseignant à l’EPAC, GE

Membres : Pr. Vincent S. HOUNDEDAKO Enseignant à l’EPAC, GE, Maître de mémoire

Ing. René SOTOMEY Chef Service Maintenance et Contrôle Commande, DPMEER, SBEE

Dr. Robert HANGNILO Enseignant à l’EPAC, GE

Année académique :2015 - 2016

9

^ème

Promotion

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DEDICACE

DEDICACE A :

 La mémoire de ma mère Hélène ILEDI, arrachée très tôt à mon affection

 Pour son aimable attention et son amour particulier! Que son âme repose en paix ;

 Mon père Jérôme DIMON, pour avoir toujours fait de ma réussite, l’une de tes préoccupations majeures

 Que Dieu t’accorde paix, santé et longévité afin que tu jouisses des fruits de tes peines ;

 Ma sœur Elvire DIMON et mes frères Carlos et Amour,

 Pour leurs conseils, encouragements et aides qui m’ont toujours été très utiles ;

Je dédie ce travail pour le rôle que chacun d’entre vous a joué dans mon éducation.

Olouwa Fèmi DIMON

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REMERCIEMENTS

Rédigé par Olouwa Fèmi DIMON ii

REMERCIEMENTS

Nous voudrions, avant toutes choses, rendre grâce à l’Eternel Dieu tout Puissant, dispensateur de toutes grâces et de tous biens, sans qui ce travail ne saurait aboutir. Que Son saint nom soit loué pour l’éternité.

De même, nous adressons nos sincères remerciements :

 au Pr. Mohamed SOUMANOU et au Pr. Clément AHOUANNOU, respectivement Directeur et Directeur Adjoint de l’EPAC ;

 au Dr. Théophile K. HOUNGAN, chef du département du Génie Electrique ;

 au Pr. Vincent S. HOUNDEDAKO, enseignant à l’EPAC, Maître de mémoire, pour sa disponibilité, son encadrement et son orientation tout au long de ce travail ;

 au Dr. Robert HANGNILO, enseignant chercheur à l’EPAC ;

 au Dr. Ramanou BADAROU, enseignant chercheur à l’EPAC ;

 aux enseignants et techniciens du laboratoire de Génie Electrique de l’EPAC, pour tous les efforts consentis pour notre formation ;

 à M. Camille KPOGBEMABOU, Ex-Directeur Général de la SBEE, pour nous avoir accepté comme stagiaire dans votre structure ;

 à M. Laurent TOSSOU, Directeur Général de la SBEE, pour nous avoir laissé finir ce stage dans votre structure ;

 à M. Cyprien HOUNSOUNOU, la DPMEER de SBEE; pour l’accueil que vous nous aviez réservé au sein de votre direction,

 à M. René SOTOMEY, Chef Service Transport et Mouvement d’énergie de la SBEE, tuteur de stage, pour l’attention particulière accordé à notre sujet en nous servant de guide du début jusqu’à la fin de ce travail ;

 à M. Wilfred Romaric ADJAMASSOUHON, encadreur de stage, pour votre constante disponibilité, votre dévouement et votre écoute dans la collecte des données ;

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REMERCIEMENTS

 à tout le personnel de la DPMEER en particulier aux sieurs Alain HOUNDADJO, Stéphano YEKPON, Ernest SONON, Elie ATCHA et Eusèbe DATONDJI, pour leur constante disponibilité ;

 à mes tantes, cousines, oncles et cousins en particulier M. Paul ODJE, M. Adolphe ODJE, Madame Louise CHABI épse KINDE, M. Théodore ALOKO, M. Abel DIMON, Madame Taibatou KINDE épse ADODO, M. Wilfried ODJE ;

 aux sieurs : Bertrand ASSOGBA, Narcisse ASSOGBA, Florent HOUEFONDE, Zachari OUROU N’GOBI et aux demoiselles Flora YABI et Gladys Caroline GBOLOU, pour leur amitié infaillible et leur soutien inconditionnel. Puisse Dieu nous unisse davantage !!

 aux sieurs : Damien et Hospice ADELEKE et Jérôme BABATOUNDE. Merci à vous !

 à tous mes camarades de la 9^ème promotion d’Ingénieur à l’EPAC. En particulier David ABO, Ricardo ADANHOUNME, Prosper DOKO, Cyriaque KAKESSA, Orphet Cadnel KOI, Kevin SONON et Rachad SANOUSSI et Augustin ZOUMENOU. Que Dieu nous bénisse !!

 à toutes les personnes qui ont contribué de près ou de loin à l'élaboration de ce mémoire ainsi qu'à la réussite de mon cursus universitaire.

 Que tous retrouvent ici l'expression de ma profonde gratitude pour leur disponibilité et leurs conseils avisés pour l'aboutissement de ce travail que j’ai l'honneur de présenter. Merci à vous tous !!

Que les membres du jury trouvent ici l’expression de notre reconnaissance pour avoir acceptés d’examiner ce travail

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LISTE DES SIGLES ET ABREVIATIONS

Rédigé par Olouwa Fèmi DIMON iv

LISTE DES SIGLES ET ABREVIATIONS

A………...Ampère BT………Basse tension CEB……….Communauté Electrique du Bénin CEI………..Communauté Electrique Internationale CENELEC….Comité Européen de Normalisation en Electronique et Electrotechnique

°C………....Degré Celsius DPMEER………..

....Direction de la Production des Mouvements d’Energies et d’Energies Renouvelables EENS………Expected Energy Not Supplied FPI………...Fault Passage Indicator HTB……….Haute Tension catégorie B HTA………...….Haute Tension catégorie A IACM………....Interrupteur Aérien à Commande Manuelle IACT………..Interrupteur Aérien dans Creux de Tension IEEE………....Institute of Electrical and Electronis Engineers IPD………..…Indicateur de Passage de Défaut kV………..………...kiloVolt LED……….Light Emitting Diode MTTF………....Mean Time To Failure MTTR………Mean Time To Repair MV………...………...…...Medium Voltage MVA………..….Méga Volt Ampère SAIFI……….. ………....System Average Interruption Frequency Index SBEE………...……Société Béninoise d’Energie Electrique T………..………..Transformateur kWh………..………..kiloWattheure

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LISTE DES TABLEAUX

LISTE DES TABLEAUX

Tableau 2.1 : Les indices de fiabilité de quelques composants………...27

Tableau 2.2 : Quantification de l’énergie non distribuée de quelques mois de l’année 2016 du réseau de distribution HTA de Cotonou Est.………...28

Tableau 2.3 : Indice de la fréquence moyenne d’interruption du poste source d’Akpakpa de 2011à 2015………29

Tableau 3.1 : Méthodes de calcul de la distance de défaut………41

Tableau 3.2 : Capacité de détection des défauts par les IPD………...46

Tableau 3.3 : Différentes situations de fonctionnement des IPD et la probabilité correspondante………...52

Tableau 3.4 : Probabilité de chaque cas de comparaison de l’IPD ‘j’……….53

Tableau 3.5 : Différentes situations de fonctionnement des IPD et la probabilité correspondante………...53

Tableau 3.6 : Probabilité de chaque cas de comparaison de l’IPD ‘j’……….53

Tableau 3.7 : Probabilité de chaque cas de comparaison de l’IPD ‘j’………54

Tableau 3.8 : Matrice des réponses idéales des IPD non directionnels………...55

Tableau 3.9 :

P  R

₅

/ S

_i



………..56

Tableau 3.10 :

^P  ^S

_i

^/ ^R

₅



………56

Tableau 3.11: P (Si/[1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0])………57

Tableau 3.12 : Caractéristiques des indicateurs de défaut Flite 315 et Flair 310………59

Tableau 4.1 : Coût des principaux équipements……….66

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LISTE DES FIGURES

Rédigé par Olouwa Fèmi DIMON vi

LISTE DES FIGURES Figure 1.1 : Schéma unifilaire du poste source d’Akpakpa……….……….7

Figure 2.1 : Emplacement de l’IACT sur une dérivation vulnérable……….31

Figure 2.2 : Automatisme d’élimination des défauts sur une ligne………32

Figure 3.1 : Différentes étapes de localisation de défaut par la reconfiguration du réseau……….39

Figure 3.2 : Constitution d’un IPD………43

Figure 3.3 : Signalisations des IPD directionnels (a) et non directionnels (b)………..45

Figure 3.4 : Principes de franchissement de seuil d’un IPD………..45

Figure 3.5 : Signalisations des IPD non directionnels lors d’un défaut polyphasé…….47

Figure 3.6 : Signalisation des IPD directionnels lors d’un défaut monophasé-terre…...48

Figure 3.7 : Schéma général du processus de la localisation de défaut et de reprise de service………49

Figure 3.8 : Sections limitées par IPD sur le départ Cotonou 4...………..51

Figure 3.9 : Principe de détection de Flair 310 et Flite 315………58

Figure 3.10 : vue de face de Flair 310 (a) & Flite 315 (b)………61

Figure 3.11 : Signalisation défaut phase-terre de Flair 310 (a) et Flite 315 (b)………62

Figure 3.12 : Signalisation défaut polyphasés de Flair 310 (a) et Flite 315 (b)………63

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LISTE DES GRAPHIQUES

LISTE DES GRAPHIQUES

Graphique 1.1 : Répartition de la longueur du réseau HTA de Cotonou Est………8

Graphique 2.1 : Répartition générale des défauts………..…14

Graphique 2.2 : Répartition des différentes natures de défaut………15

Graphique 2.3 : Répartition des défauts non permanents par nature de réseau HTA…16 Graphique 2.4 : Répartition des défauts permanents par nature de réseau HTA……….16

Graphique 2.5 : Evolution des défauts sur l’ensemble des départs HTA du poste d’Akpakpa de 2011 à 2015……….17

Graphique 2.6 : Répartition des défauts par départ HTA………...18

Graphique 2.7 : Répartition des défauts par année sur le départ Cotonou 4………18

Graphique 2.8: Répartition des causes éventuelles des défauts……….21

Graphique 2.9 : Répartition des différentes des défauts……….23

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RESUME

Rédigé par Olouwa Fèmi DIMON viii

RESUME

Le travail effectué dans ce mémoire a porté sur la continuité d’alimentation du réseau de distribution HTA de Cotonou Est. Les défauts permanents et fugitifs ont été identifiés comme étant les plus fréquents sur le réseau. L’installation des IACT sur certains départs et l’utilisation des IPD dans la localisation des défauts ont été retenues pour une meilleure continuité d’alimentation du réseau. La zone en défaut est localisée par les signalisations lumineuses des IPD en fonction du type de défaut. L’analyse de la robustesse du diagnostic avec IPD nous a permis de constater que la probabilité de trouver la section en défaut est d’autant plus importante que les IPD fonctionnant correctement sont proches de la zone en défaut. Pour finir, nous avons évalué le coût estimatif de réalisation du projet qui s’élève à 112.801.000 FCFA.

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Mots clés : Réseau de distribution HTA, Détection de défaut, Localisation de défaut, Sûreté, Fiabilité, Continuité d’alimentation, Indicateur de passage de défaut.

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ABSTRACT

ABSTRACT

The work carried out in this thesis focused on the continuity of supply in the distribution network MV of Cotonou East. Permanent and fugitive fault were identified as the most frequent on the network. The installation of the Overhead Switch on certain departures and the use of FPIs for the localization of fault were retained for the better continuity of supply on the network. The faulty zone is located by the LEDs of the FPIs according to the type of fault. The analysis of the robustness of the diagnosis with FPIs enabled us to note that the probability of finding the faulty section is all the more important as the operating FPIs are approximate to the fault zone. Finally, we estimated the cost of the project, which amounts to CFAF 112.801.000.

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Key words: Distribution network HTA, Detection of faults, Fault location, Safety, Reliability, Continuity of supply, Fault Passage Indicator.

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TABLE DES MATIERES

Rédigé par Olouwa Fèmi DIMON x

TABLE DES MATIERES DEDICACE ... i

REMERCIEMENTS ... ii

LISTE DES SIGLES ET ABREVIATIONS ... iv

LISTE DES TABLEAUX ... v

LISTE DES FIGURES ... vi

LISTE DES GRAPHIQUES ... vii

RESUME ... viii

ABSTRACT ... ix

TABLE DES MATIERES ... x

INTRODUCTION GENERALE ... 1

CHAPITRE 1 : DESCRIPTION DU RESEAU DE DISTRIBUTION HTA DE COTONOU EST ET PROBLEMATIQUE DE L’ETUDE ... 3

Introduction partielle ... 4

1.1. Etude descriptive du réseau HTA de Cotonou Est ... 4

1.1.1. Poste source d’AKPAKPA [4] ... 4

1.1.2. Caractéristiques du réseau de distribution HTA de Cotonou Est ... 8

1.1.3. Structure du réseau HTA de Cotonou Est ... 8

1.1.4. Système de protection des postes ... 9

1.2. Problématique et objectifs de l’étude ... 10

1.2.1. Problématique ... 10

1.2.2. Objectifs de l’étude... 11

Conclusion partielle ... 11

CHAPITRE 2 : ETUDE DES DEFAUTS SURVENUS SUR LE RESEAU DE DISTRIBUTION HTA DE COTONOU EST ET APPROCHES DE SOLUTIONS ... 12

2.1. Etude des défauts survenus sur le réseau de distribution HTA de Cotonou Est de 2011 à 2015 ... 13

2.1.1. Répartition générale des défauts ... 14

2.1.2. Répartition des différentes natures de défaut ... 15

2.1.3. Répartition des défauts par nature du réseau HTA ... 15

2.1.4. Répartition des défauts par année civile ... 17

2.1.5. Répartition des défauts par départ HTA ... 17

2.2. Indentification des causes des défauts survenus dans le réseau de distribution HTA de Cotonou Est ... 20

(12)

2.2.1. Répartition des causes éventuelles des défauts ... 20

2.2.2. Répartition des causes des défauts par origine ... 23

2.3. Appréciation de la fiabilité du réseau de distribution HTA de Cotonou Est ... 24

2.3.1. Le taux de défaillance ... 25

2.3.2. Le taux de réparation ... 26

2.3.3. Le taux d’indisponibilité ... 26

2.3.4. L’énergie non distribuée ... 28

2.3.5. L’indice de la fréquence moyenne d'interruption ... 28

2.4. Approches de solutions pour assurer la continuité d’alimentation sur le réseau de distribution HTA de Cotonou Est ... 29

2.4.1. Maintenance préventive des équipements du réseau ... 30

2.4.2. Lignes vulnérables ... 30

CHAPITRE 3 : DETECTION ET LOCALISATION DES DEFAUTS SUR LE RESEAU DE DISTRIBUTION HTA DE COTONOU EST A L’AIDE DES IPD ... 34

3.1. Généralités ... 35

3.2. Méthodes de détection des défauts dans les réseaux de distribution HTA ... 36

3.2.1. Courant de phase ... 36

3.2.2. Tension neutre-terre... 36

3.2.3. Tension résiduelle et courant résiduel ... 37

3.2.4. Exploitation des harmoniques ... 37

3.3. Méthodes de localisation des défauts dans les réseaux de distribution HTA ... 38

3.3.1. Reconfiguration du réseau ... 38

3.3.2. Calcul de la distance de défaut ... 40

3.3.3. Les nouvelles méthodes mises en œuvre ... 42

3.4. Indicateur de Passage de Défaut (IPD) ... 42

3.4.1. Constitution des IPD... 43

3.4.2. Type d’Indicateur de Passage de Défauts ... 44

3.4.3. Détection de présence de défaut ... 45

3.4.4. Avantages, inconvénients et limites des IPD ... 46

3.4.5. Localisation des défauts à l’aide des IPD ... 46

3.5. Analyse de la robustesse du diagnostic avec IPD... 50

3.5.1. Développements préliminaires ... 50

3.5.2 Matrices de probabilités conditionnelles P (réponse réelle / réponse idéale) des IPD ... 52

3.6. Choix des IPD pour la localisation des défauts dans le réseau de distribution HTA de Cotonou Est ... 57

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Rédigé par Olouwa Fèmi DIMON xii

CHAPITRE 4 : EVALUATION DU COUT DU PROJET ... 65

4.1. Inventaire et coût des matériels ... 66

4.2. Estimation du coût global du projet ... 66

4.3 Etude de la rentabilité du projet ... 67

CONCLUSION GENERALE ET PERSPECTIVES ... 69

BIBLIOGRAPHIE ... 71

ANNEXES ... 73

ANNEXE 1—Tableau 1 : Statistiques des défauts sur le réseau de France [9] ... 73

ANNEXE 1—Tableau 2 : Plan de maintenance préventive des équipements [18] ... 74

ANNEXE 2 : Schéma unifilaire du départ Cotonou 6 avec placement des IPD et IACT ... 79

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INTRODUCTION GENERALE

INTRODUCTION GENERALE

La continuité et la sûreté d’alimentation électrique constituent un point clef de la gestion des réseaux électriques. Ceci est particulièrement vrai pour les réseaux de distribution, lien entre les réseaux de transport et les consommateurs. La gestion de tels réseaux est complexe du fait de leur architecture et des perturbations variées qui peuvent s’y produire.

Une des tâches importantes de la gestion d’un réseau électrique consiste à traiter correctement l’apparition des défauts. En général, on distingue trois niveaux de traitement suite à l’apparition d’un défaut sur un réseau de distribution : la détection de défaut, la sélection du départ en défaut et la localisation du défaut ou du tronçon en défaut.

La détection du défaut entraîne l'ouverture des disjoncteurs qui mettront hors tension la partie défectueuse du réseau. Elle est réalisée à partir des informations localement disponibles à l'endroit des détecteurs de défaut (s’ils sont installés sur le réseau) et des relais de protection (courants et tensions mesurés).

La sélection du départ en défaut pour déterminer le tronçon qui a subi ou qui subit le défaut. Cette étape permet la localisation rapide du défaut.

La localisation des défauts vise en général à orienter la réparation ou la maintenance.

Elle peut s'appuyer sur diverses techniques. La méthode de plus en plus courante, que le mémoire traite plus en détail, est l’utilisation des Indicateurs de Passage de Défaut (IPD) associée à la reconfiguration du réseau. Il s’agit d’utiliser les signalisations des IPD pour contribuer à la détermination de la portion du réseau, limitée par des organes de coupure, dans laquelle se situe le défaut. Avec ces signalisations, il est possible d’éviter plusieurs essais d’ouverture et de fermeture des interrupteurs et ainsi réduire le temps de localisation de défaut. Néanmoins, cette technique a ses limitations, notamment en cas de fausses signalisations ou de non fonctionnement de ces IPD. Le mémoire explore les améliorations possibles et présente d'autres techniques de localisation, comme le calcul de la distance de défaut.

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INTRODUCTION GENERALE

Rédigé par Olouwa Fèmi DIMON 2

Afin de contribuer à l’amélioration de la continuité d’alimentation sur le réseau de distribution HTA de la SBEE, nous avons choisi, durant notre stage de porter notre réflexion sur le thème : « Etude et localisation des défauts sur le réseau de distribution HTA de Cotonou Est »

Ce mémoire est composé de quatre chapitres, reprenant les étapes de travail que nous avons suivies :

le premier chapitre présente la description du réseau d’alimentation HTA de Cotonou Est et annonce la problématique de l’étude. Pour cela, nous allons présenter le poste source d’Akpakpa et décrire ses départs HTA. La structure du réseau, ses caractéristiques ainsi que les régimes d’exploitation sont également présentés l’étude des défauts survenus sur le réseau HTA de Cotonou Est fait l’objet de notre deuxième chapitre. D’abord, nous allons identifier les défauts survenus sur le réseau ainsi que leurs éventuelles causes. Nous allons ensuite présenter quelques indices de fiabilité permettant d’apprécier la fiabilité et la continuité du réseau. Pour finir, nous allons proposer quelques approches de solutions pour une meilleure continuité d’alimentation du réseau.

le chapitre trois est consacré à l’utilisation des IPD dans la détection et la localisation des défauts sur le réseau de distribution HTA de Cotonou Est. Nous allons étudier le fonctionnement des IPD et analyser la robustesse de leur diagnostic. Nous finirons par le choix des IPD pour la détection et la localisation des défauts sur le réseau de distribution HTA de Cotonou Est.

le coût estimatif et la rentabilité du projet sont étudiés dans le quatrième chapitre.

Notre travail se termine par une conclusion générale et des perspectives.

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CHAPITRE 1

DESCRIPTION DU RESEAU DE DISTRIBUTION HTA DE COTONOU EST ET PROBLEMATIQUE DE L’ETUDE

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DESCRIPTION DU RESEAU DE DISTRIBUTION HTA DE COTONOU EST ET PROBLEMATIQUE DE L’ETUDE

Introduction partielle

Dans ce chapitre, nous allons décrire le réseau de distribution HTA de Cotonou Est et annoncer la problématique puis les objectifs de l’étude.

1.1. Etude descriptive du réseau HTA de Cotonou Est

Le réseau de distribution HTA de Cotonou Est est alimenté en énergie électrique à partir du poste source d’Akpakpa.

1.1.1. Poste source d’AKPAKPA [4]

Le poste reçoit l’énergie électrique par deux lignes souterraines de tension composée 63kV, à partir du jeu de barres du poste source de GBEGAMEY. Il est doté de deux jeux de barres dont un seul est en service actuellement et de deux transformateurs T1 et T2 dont les rapports de transformation et les puissances nominales sont:

- T1 : 63/15 kV, 20 MVA ; - T2 : 63/15 kV, 20 / 31.5 MVA.

La centrale d’Akpakpa dispose également des groupes électrogènes, actuellement en panne, qui permettaient de compléter l’énergie achetée à la CEB en cas de déficit énergétique.

Le poste source d’Akpakpa alimente le réseau de distribution HTA de Cotonou Est, ce réseau est constitué de dix (10) départs et six (6) sous départs HTA ayant une longueur totale de 125 km avec 103 km en réseau aérien et 22 km en réseau souterrain (Graphique 1.1, 2015). La description de chaque départ est présentée ci-dessous :

 Cotonou 1

Le départ est alimenté par une ligne aéro-souterraine en Aluminium de 240mm² de section. Il alimente, par une ligne aérienne en Aluminium de 117mm² de section, les zones telles que : Clinique Akpakpa, GMB, quartier Jack, Direction des Matériels et des Travaux Publics (DMTP), société TRANSACIER, Akpakpa Dodomey, l’ex Bénin Plastique, l’hôtel du Golf, l’ex garage MERCEDES, SONACOP, SONAEC et environs.

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 Cotonou 3

Ce départ est alimenté par une ligne aéro-souterraine en Aluminium de 240mm² de section. Le départ alimente à travers une ligne aérienne de 117mm² de section les zones suivantes : Ciné Concorde, Green Horse Hôtel, Place Lénine et environs.

 Cotonou 4

Le départ est alimenté par une ligne principale aérienne en Aluminium de section 148mm². La ligne alimente le Ministère de la Santé, l’usine SOBEPEC d’Akpakpa, l’ex usine SONICOG, la Cité vie nouvelle, la zone des Ambassades, la SOBETEX et leurs alentours.

 Cotonou 5

La ligne qui alimente ce départ est aéro-souterraine en Aluminium de section 240mm².

Ce départ désert une ligne aérienne qui alimente Xwlacodji SCB, la zone de l’Ancien pont, la CENA et ses alentours, la zone de la Cour Suprême, DST, Ganhi, Hôtel du lac et ses alentours, Missessin, Padre Pio Gbêdjèwin et HOMEL.

Un bouclage peut être fait avec le départ Cotonou 1 en cas de défaillance.

 Cotonou 6

Le départ est alimenté par une ligne principale aérienne en Almélec de 117mm² de section. Ce départ alimente par des dérivations aériennes en Aluminium de section 75mm² les zones suivantes : Avotrou, Foyer Syna Postal, Yénawa, Sonatrac, Von de Pk3, OBEMINE, Hôpital de Zone d’Akpaka, PTT.

 SONACI

Le départ reçoit l’énergie par une ligne aérienne principale en Almélec de section 117mm². Il alimente, par une ligne aérienne secondaire en Almélec de section 54.6mm², les zones suivantes: la zone de Tanto, d’Abattoir, les alentours de l’Imprimerie Tundé et la zone de Dandji.

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 Saint Michel

Le départ St Michel est alimenté par une ligne aérienne en Almélec de section 117mm².

Ce départ alimente les zones du Nouveau Pont, de Dédokpo et ses environs.

 CIM BENIN (D1)

Le départ D1 est alimenté par une ligne souterraine en Aluminium de section 240mm².

Ce départ alimente les zones suivantes : Agblangandan, Sèkandji, Lokocoucoumè, Donatin, Sèyivè, PK10 route de Porto Novo, Champ de Tir, Cité Vie Nouvelle.

 Croix Rouge (D2)

Il dessert les zones de Yénawa, de Sènadé, d’Avotrou, d’Ayélawadjè, de Hlacomè, de Midombo, de Sègbèya, d’Akpokpota.

 SOBEBRA (D3)

Ce départ alimente directement SOBEBRA.

 D4 et D5

Ces départs sont réservés pour d’éventuelles utilisations.

Schéma unifilaire du poste source d’AKPAKPA

(20)

DESCRIPTION DU RESEAU DE DISTRIBUTION HTA DE COTONOU EST ET PROBLEMATIQUE DE L’ETUDE

Figure 1.1 : Schéma unifilaire du poste source d’Akpakpa

JDB 1 63kV JDB 2 63kV

ARRIVEE 15kV TRANSFO 1

DEPART COTONOU

4 DEPART COTONOU

1 DEPART

ST MICHEL

ARRIVEE TRANSFO GROUPE

TRANSFO AUXILLIAIRE

DEPART BATTERIE DE CONDENSATEUR

COUPLAGE RAME 1 ET 2

RAME 1

DEPART RESERVE

DEPART COTONOU

6

DEPART SONACI ARRIVEE

TRANSFO 2

DEPART BATTERIE DE CONDENSA-

TEUR TRANSFO

AUXILLIAIRE ARRIVEE

GROUPE

G4 DEUTZ 15kV 3,6MW

G3 DEUTZ 15kV 3,6MW

G2 DEUTZ 15kV 3,6MW

G1 DEUTZ 15kV 3,6MW 400 A 400 A 400 A 400 A

MT1 MT2 MT3 MT4 MT5 MT6

JDB 1 15kV

MT7 MT8 MT9 MT10 MT11 MT12 MT13 MT14 MT15 MT16 MT17 MT18 MT19 L6 L5 L4 L3 L2 L1

1250 A

50 A 630 A 2500 A 2500 A

630 A

1250 A 630 A 630 A 630 A 1250 A 630 A 630 A 630 A 630 A 1250 A 630 A 630 A 1250 A

2500 A 630 A 630 A 630 A 630 A

DEPART CIM BENIN ARRIVEE

TRANSFO 2

DEPART CROIX ROUGE

DEPART BATTERIE DE CONDENSA-

TEUR TPJ DP1

RAME 2

RAME 3

63/5,5kV 10,2MVA

2000 A 2000 A

5,5kV 10,2MVA

5,5kV 10,2MVA G11

PIELSTICK G10

PIELSTICK

TRANSFO ECHANGE 1 63/5,5kV

10,2MVA

2000 A 2000 A 2000 A 1600 A 1600 A

2000 A 2000 A

2000 A

DEPART 63kV PORTO-NOVO ARRIVEE 1

63kV GBEGAMEY DEPART 15kV

TRANSFO 1

63/0,1kV

500-250/5 500-250/5

63/0,1kV TPJ DP2

CC

ARRIVEE 2 63kV GBEGAMEY

63/15,5kV 20-31,5MVA

TRANSFO ECHANGE 2

DEPART 15kV TRANSFO 2

2000 A 2000 A 2000 A 2000 A 2000 A 2000 A 2000 A 2000 A 2000 A 2000 A 2000 A 2000 A 2000 A

(400-600/1A) (400-600/1A)

TCT TCT

2500/1 A 2500/1 A 2500/1 A 2500/1 A 2500/1 A

JDB 2 15kV

JDB 3 15kV

2500 A

DEPART RESERVE

COUPLAGE RAME 2 ET 3

DEPART RESERVE 630 A

2500/1 A

(21)

Rédigé par Olouwa Fèmi DIMON

8

1.1.2. Caractéristiques du réseau de distribution HTA de Cotonou Est

Le réseau de distribution HTA (15 kV) de Cotonou est en majorité de type aérien (Graphiques 1.1) et constitué en grande partie de conducteurs en Aluminium. Ces conducteurs sont supportés par des poteaux en béton de longueur variant entre 9 et 15 m avec un armement soit en drapeau, soit en quinconce, soit en nappe horizontale ou soit en nappe voûte. L’effort au sommet de ces poteaux varie en fonction de leur rôle (alignement, angle, dérivation et arrêt).

Graphique 1.1 : Répartition de la longueur du réseau HTA de Cotonou Est [4]

1.1.3. Structure du réseau HTA de Cotonou Est

La structure du réseau HTA de Cotonou Est est de type radial avec des dérivations vers les postes de distribution HTA/BT. Les Interrupteurs Aériens à Commande Manuelle (IACM) et les cellules interrupteurs constituent les principaux organes de coupure dans le réseau HTA ; ils servent à isoler une partie du réseau en vue d’une intervention en aval et ils permettent aussi de basculer un certain nombre de postes de distribution d’un départ sur un autre : il s’agit des points de bouclage qui sont ouverts en régime de fonctionnement normal. Les différents départs HTA issus du poste source d’Akpakpa alimentent les postes privés des clients raccordés en Moyenne Tension et les postes publics HTA/BT servant à alimenter des clients Basse Tension. La mise à la terre des

82%

18%

Répartition de la longueur du réseau HTA de Cotonou Est en 2015

Réseau Aérien Réseau Souterrain

(22)

postes de distribution (H61 et H59) et l’existence de disjoncteurs et de fusibles constituent la seule protection du réseau en exploitation [4].

 Les régimes d’exploitation

Il existe deux régimes d’exploitation pour la conduite du réseau électrique alimenté par le poste : le régime normal et le régime normal-secours. Le régime normal est le mode d’exploitation selon le schéma d’exploitation normal sans panne sur aucun départ. Ce régime est le plus souvent perturbé par des travaux de maintenance fréquents et des défauts récurrents. Ainsi la configuration d’exploitation est constamment modifiée. Le régime normal-secours intervient lorsque pour raison de défaut ou de travaux sur un départ quelconque, on réalimente ce départ par un autre départ à partir d’un point de bouclage existant du réseau. Le régime normal-secours entraîne un report de charges sur le départ de secours qui voit ainsi ses caractéristiques (résistance, réactance, longueur, etc.) modifiées. Il faut alors s’assurer que les protections puissent supporter ce report de charge. Il existe plusieurs cas de figures en fonction de la configuration du réseau. Le réseau HTA de Cotonou Est, à ce propos est conçu en partie pour répondre à ce régime normal-secours, quelques départs peuvent être alimentés suivant plusieurs schémas [4].

1.1.4. Système de protection des postes

Tous les départs du poste sont protégés par des EPAMI (Ensemble Protections Ampèremétrique Maximum d’Intensité) composés des relais de temps et des relais de protection à maximum de courant de type MiCOM 123 & 127. Leurs relais sont programmés sur deux seuils de fonctionnement (le premier seuil est pour la surcharge de ligne et le second seuil est pour le court-circuit) et ils sont dotés d’un pouvoir de sélectivité (la sélectivité ampèremétrique et la sélectivité chronologique) ; ce sont ces relais qui ordonnent l’ouverture des disjoncteurs installés sur les départs quand un défaut se produit dans le réseau. L’ensemble des protections assure la sécurité contre les surintensités de ligne et les défauts homopolaires. Chaque rame est dotée d’une protection de Terre résistante [4].

(23)

1.2. Problématique et objectifs de l’étude 1.2.1. Problématique

La qualité de l’électricité s’identifie à la qualité de la tension, plus précisément par l’absence de déviation d’une source de tension parfaitement sinusoïdale (fréquence et amplitude constante), elle est caractérisée par deux composantes essentielles :

la continuité de la fourniture d’alimentation, elle est définie comme toutes imperfections entraînant une disparition totale de la tension (interruptions d’électricité ou coupures). Elle est suivie à partir de l’enregistrement des incidents, leur durée et la reprise de service, pour déterminer le nombre d’utilisateurs touchés et la durée de l’interruption subie. Les indicateurs traditionnellement suivis sont le nombre ou la fréquence de coupures brèves et longues perçues par les clients et la durée de coupure longue cumulée. Ces indicateurs sont très sensibles aux aléas météorologiques (orages, coup de vent, foudroiement…).

la régularité de la tension s’apprécie par : les variations de son amplitude et de sa fréquence, les distorsions de l’onde. Les problèmes associés peuvent être divisés en plusieurs catégories : surtensions, sous-tension, flicker, bruit, transitoire, distorsion harmonique, variations de fréquence.

Les interruptions incessantes d’alimentation sur le réseau de distribution HTA de Cotonou Est, dues aux différents types de défauts qui s’y produisent, entraînent la dégradation croissante de la qualité de son alimentation en ce qui concerne sa continuité et sa sûreté. L’objet de notre étude est représenté par la première composante de cette qualité de l’énergie électrique, l’amélioration de la continuité d’alimentation sur le réseau de distribution HTA de Cotonou Est.

Pour gérer cette continuité d’alimentation, le gestionnaire de réseau doit combiner ces leviers (la conception du réseau, son développement, sa maintenance, son exploitation et son renouvellement) pour agir sur :

la structure du réseau, qui détermine sa susceptibilité structurelle aux incidents (nombre de clients affectés), et ses principes généraux d’exploitation (secours ou non, protection et automatisation…);

(24)

la fiabilité, qui détermine la fréquence des incidents. Elle est affectée par le choix du matériel, son niveau de maintenance et son âge ;

la réactivité, qui détermine la capacité à rétablir rapidement le service puis à réparer, une fois l’incident survenu. Elle dépend de l’organisation de l’exploitation et des automatismes et télécommandes dont le gestionnaire dispose.

1.2.2. Objectifs de l’étude

L’objectif principal visé par la présente étude est d’assurer la continuité d’alimentation sur le réseau de distribution HTA de Cotonou Est, sa sureté ainsi que sa fiabilité.

De manière spécifique, cette étude vise à réduire la fréquence des interruptions et leur durée lors de l’apparition des défauts sur le réseau de distribution HTA de Cotonou Est.

Conclusion partielle

Dans ce chapitre, nous avons décrit le réseau de distribution HTA de Cotonou Est. Ainsi, nous avons remarqué que Cotonou Est est alimenté en énergie électrique à partir de dix départs et six sous départs HTA provenant du poste source d’Akpakpa et des postes de répartition associés. Aussi, avons-nous constaté que le réseau à une structure de type radial avec quelques dérivations vers les postes HTA/BT et que les départs HTA sont protégés majoritairement par les relais MiCOM 123 & 127.

(25)

Rédigé par Olouwa Fèmi DIMON

12

CHAPITRE 2

ETUDE DES DEFAUTS SURVENUS SUR LE RESEAU DE DISTRIBUTION HTA DE COTONOU EST ET APPROCHES DE SOLUTION

(26)

ETUDE DES DEFAUTS SURVENUS SUR LE RESEAU DE DISTRIBUTION HTA DE COTONOU EST ET APPROCHES DE SOLUTIONS

Introduction partielle

Les études des défauts sont la base de la maintenance et de l'exploitation du réseau électrique. Elles permettent d’évaluer et d’analyser sa performance et sa sécurité en s’appuyant sur des outils tels que le calcul des courants de court-circuit et le calcul des indices de fiabilité (qui mesurent la qualité du service), etc. Cependant, de nombreuses variables électriques sont souvent entachées d’incertitudes, ce qui peut modifier sensiblement l'analyse des résultats obtenus par des approches déterministes de ces outils d’analyses.

Dans ce chapitre, nous allons étudier les défauts survenus sur le réseau de distribution HTA de Cotonou Est de 2011 à 2015 et proposer des solutions pour assurer la continuité de son alimentation.

2.1. Etude des défauts survenus sur le réseau de distribution HTA de Cotonou Est de 2011 à 2015

Le but de cette partie est d’identifier les défauts survenus sur le réseau de distribution HTA de Cotonou Est de 2011 à 2015, leurs natures et leurs causes. Pour y parvenir, nous allons exploiter les informations contenues dans les registres des incidents du poste source d’Akpakpa et celles de ses gestionnaires. Ces informations nous ont permis de regrouper ces défauts en deux grandes catégories à savoir :

 défauts permanents : ce sont des défauts qui n’ont pu être éliminés par les différents cycles de réenclenchements. Ils ont entraîné un déclenchement définitif du disjoncteur. Ils nécessitent l’intervention de l’exploitant.

 défauts non permanents : les défauts non permanents sont :

 les défauts fugitifs qui sont éliminés par un cycle rapide du disjoncteur,

 les défauts semi permanents qui sont éliminés grâce à un ou deux cycles lents du disjoncteur.

(27)

2.1.1. Répartition générale des défauts

Le graphique 2.1 présente la répartition en deux grandes catégories des défauts survenus sur les départs HTA du poste source d’Akpakpa.

Graphique 2.1 : Répartition générale des défauts

Le graphique ci-dessus illustre la répartition en deux grandes catégories de tous les défauts survenus sur le réseau de distribution HTA de Cotonou Est de 2011 à 2015. En effet, nous pouvons constater aisément la dominance des défauts non permanents (55%) par rapport aux défauts permanents (45%).

Les statistiques effectuées sur certains réseaux électriques en l’occurrence le réseau de distribution HTA de la France (Tableau 1 de l’Annexe 1) montrent l’ultra dominance des défauts non permanents (fugitifs et semi permanents) par rapport aux défauts permanents, ce qui se traduit en chiffre par 96,6% contre 3,4%. Autant dire que la quasi- totalité des défauts survenus sur ces réseaux sont des défauts non permanents.

Le résultat traduit par le graphique 2.1 relatif à la répartition des défauts survenus sur le réseau HTA de Cotonou Est ne s’inscrit pas totalement dans ce sens. Ici, les défauts permanents talonnent de près les défauts non permanents. Un résultat assez inquiétant pour un réseau majoritairement aérien.

55%

45%

Répartition générale des défauts

Défauts non permanents Défauts permanents

(28)

2.1.2. Répartition des différentes natures de défaut

Cette répartition donne une vue d’ensemble sur les différentes natures de défaut survenus sur le réseau, elle met en évidence la proportion d’apparition de chaque nature de défaut.

Graphique 2.2 : Répartition des différentes natures de défaut

Le graphique 2.2 met en évidence la répartition des différentes natures de défaut survenues sur le réseau de distribution HTA de Cotonou Est. En effet, 44% des défauts sont permanents et dominent cette répartition suivis des 37% des défauts fugitifs puis des défauts semi permanents qui cumulent les 19% restant.

Cette répartition met particulièrement en exergue la récurrence des défauts permanents et fugitifs dans le réseau. Le résultat ainsi obtenu reste de loin satisfaisante aux attentes, car en place des défauts permanents, ce sont les des fugitifs, qui sont les défauts récurrents de la plupart des réseaux électriques (Tableau 1 de l’Annexe 1), ces défauts surclassent de loin les défauts permanents, qui même dans les conditions les plus défavorables restent en dessous de la barre des 10% de la proportion générale des défauts. Cette prolifique des défauts permanents serait probablement dû à la nature du réseau, laquelle est fortement dominée par le réseau aérien.

2.1.3. Répartition des défauts par nature du réseau HTA

Dans cette rubrique, nous nous sommes intéressés à la contribution de chaque réseau HTA (aérien ou souterrain) dans la proportion des défauts permanents et non permanents trouvée dans le point précédent, ceci à travers les graphiques 2.3 et 2.4.

44%

19%

37%

Répartition des différentes natures de défaut

Défauts permanents Défauts semi permanents Défauts fugitifs

(29)

Graphique 2.3 : Répartition des défauts non permanents par nature de réseau HTA Le graphique 2.3 ci-dessus montre que les défauts non permanents émanent du réseau aérien et infirme indirectement que tous les défauts survenus sur le réseau souterrain sont des défauts permanents. Le résultat ainsi obtenu reste en adéquation avec les valeurs des réseaux modernes.

Graphique 2.4 : Répartition des défauts permanents par nature de réseau HTA Le graphique 2.4 indique que 69% des défauts permanents proviennent des réseaux aériens tandis que les 31% restant trouvent leur source dans les réseaux aéro-souterrains.

Ainsi, nous constatons que le réseau aérien reste le plus vulnérable aux défauts permanents, ceci serait dû au fort taux de défaillance (Tableau 1 de l’Annexe 1) des éléments qui le composent (conducteurs, organes de coupure, transformateurs et accessoires). Le réseau souterrain ne reste pas de moins, il occasionne 31% des défauts

100%

0%

Répartition des défauts non permanents par nature du réseau HTA

Réseau Aérien Réseau Souterrain

69%

31%

Répartition des défauts permanents par nature du réseau

Réseau Aérien Réseau Aéro-souterrain

(30)

permanents. Un résultat assez satisfaisant pour un réseau constitué en majorité des lignes aériennes.

2.1.4. Répartition des défauts par année civile

Dans ce paragraphe, nous avons reparti les défauts par année d’exercice. Cette répartition nous a permis de suivre l’évolution des défauts par rapport aux extensions faites sur le réseau. Le graphique 2.5 ci-dessous montre l’évolution des défauts par année

Graphique 2.5 : Evolution des défauts sur l’ensemble des départs HTA du poste d’Akpakpa de 2011 à 2015

Le graphique 2.5 met en évidence l’évolution des défauts sur les départs du poste source d’Akpakpa pendant les cinq dernières années, et l’on peut constater une évolution quasi croissante (sauf une baisse en 2014) de ces défauts, de plus l’année 2015 obtient la pointe de cette répartition en cumulant 261 défauts dont 155 non permanents et 106 permanents.

Cette évolution du nombre de défaut est presque en adéquation avec les extensions faites chaque année sur le réseau, le réseau est un système dynamique. Nous allons maintenant mettre en évidence les défauts survenus sur chaque départ HTA.

2.1.5. Répartition des défauts par départ HTA

Ici, nous avons mis en évidence l’évolution des défauts par départ HTA. Aussi, avons- nous particulièrement traité le départ les plus perturbé par ces défauts.

Le graphique 2.6 présente la représentation graphique des défauts par départ HTA.

72 81

147 116 155

89 110

66

71

106

0 50 100 150 200 250 300

2011 2012 2013 2014 2015

Evolution des défauts par année civile

défaut non permanents défauts permanents

(31)

Graphique 2.6 : Répartition des défauts par départ HTA

Le graphique 2.6 ci-dessus présente une vue d’ensemble des défauts survenus sur chaque départ HTA de 2011 à 2015. En effet, le départ Cotonou 4 squatte le haut du classement de cette répartition avec 303 défauts enregistrés dont 138 non permanents et 165 permanents suivi des départs Cotonou 1 et Cotonou 5 qui cumulent 163 défauts chacun.

Evolution des défauts sur le départ Cotonou 4 de 2011 à 2015.

Graphique 2.7 : Répartition des défauts par année sur le départ Cotonou 4 Ce graphique montre l’évolution des défauts survenus sur le départ Cotonou 4. Cette répartition pivote globalement autour d’une moyenne de 55 défauts par année avec un pic en 2012. Aussi, faut-il remarquer le nombre important des défauts permanents (51) par rapport aux défauts non permanents (30).

110

9

138 137

58 51 28 19 18 3

53

11

165

26

48 77

32 15 7 8

REPARTITION DES DÉFAUTS PAR DEPART HTA

Défauts non permanents Défauts permanents

18 30 29 32 29

33

51

24 25 32

2011 2012 2013 2014 2015

Départ Cotonou 4

Non permanents Permanents

(32)

Nous déduisons donc que les défauts permanents sont les défauts récurrents sur ce départ. Cette conclusion attire notre attention et nous oblige à placer le départ Cotonou4 parmi les départs particuliers.

Pour comprendre un tant soit peu la provenance de ces défauts sur le départ Cotonou 4, nous nous sommes rapprocher des gestionnaires du réseau, ces derniers nous ont précisé que le départ Cotonou 4 se trouve en bordure de la mer, et que les perturbations enregistrées sur ce départ sont dues en grande partie aux efforts anormaux du vent exercés sur ses conducteurs et ses supports.

En résumé, dans cette première partie du chapitre, nous avons étudié les défauts survenus sur le réseau de distribution HTA de Cotonou Est de 2011 à 2015. A cet effet, nous avons utilisé les registres des incidents du poste source d’Akpakpa et les informations fournies par les gestionnaires dudit réseau comme outils de cette étude. Au terme de cette étude, nous retenons ce qui suit :

 la répartition générale des défauts nous a permis d’identifier les défauts non permanents (55%) comme étant les plus fréquents sur le réseau devant les défauts permanents (45%) ;

 la répartition des différentes natures de défaut nous a permis de constater la forte fréquence d’apparition des défauts permanents (45%) par rapport aux défauts fugitifs (37%) et semi permanents (19%) ;

 la répartition des défauts en fonction de la nature du réseau HTA nous a permis de remarquer que le réseau aérien reste le plus vulnérable aux défauts ;

 la répartition des défauts par année civile nous a permis de constater une adéquation entre l’évolution du réseau (en terme de longueur) et le nombre des défauts survenus ;

 la répartition des défauts par départ HTA nous a permis de mettre un accent particulier sur le départ Cotonou 4.

Le paragraphe suivant s’inscrit dans l’identification des causes des défauts ainsi identifiés.

(33)

2.2. Indentification des causes des défauts survenus sur le réseau de distribution HTA de Cotonou Est

Dans cette partie, nous avons mené une étude similaire à celle menée dans le paragraphe précédent mais cette fois ci appliquée aux causes des défauts identifiés. Pour cela, nous nous sommes basés sur les informations tirées des « fiches d’incidents de la Direction Régionale Littoral 2 » et celles des gestionnaires du réseau. En nous basant sur ces informations, nous allons mener l’étude autour des deux points ci-après :

 la répartition des causes éventuelles des défauts;

 la répartition des causes des défauts par origine.

2.2.1. Répartition des causes éventuelles des défauts

Nous avons identifié dans ce paragraphe les causes éventuelles des défauts traités dans la partie précédente. En effet, les sièges ou causes éventuelles des défauts sont les endroits où se produisent les défauts dans un réseau électrique. Un réseau électrique étant constitué de plusieurs éléments, les endroits où se produisent les défauts sont donc nombreux et presque chaque élément fait le siège de défaut mais généralement les transformateurs, les supports, les conducteurs, les câbles, les fusibles, les armements, les accessoires, les organes de coupures, les boites de jonctions et les boites d’extrémités sont les principaux sièges des défauts.

Le graphique 2.8 suivant illustre la représentation graphique des causes éventuelles des défauts survenus sur le réseau HTA de Cotonou Est.

(34)

Graphique 2.8 : Causes éventuelles des défauts

Ce graphique permet de voir sur une période de Mars à Septembre 2016 (six mois) les causes éventuelles des défauts survenus dans le réseau HTA de Cotonou Est, et l’on peut constater que les « conducteurs » viennent en tête de cette série suivis des « accessoires du réseau » puis des « câbles souterrains ».

Analyses et commentaires

A partir du graphique 2.8, nous avons fait les analyses et commentaires suivants :

 les conducteurs sont les éléments les plus représentés dans un réseau aérien, ils parcourent des centaines voire des milliers de kilomètres pour rallier les localités à des sources de production. En effet, les défauts sur les conducteurs sont généralement dus à un élagage insuffisant des arbres ou à l’apparition d’un corps étranger sur le réseau. Aussi, comme le montre le Tableau 2.1, la probabilité de défaillance de ces conducteurs est beaucoup plus forte que les autres éléments du réseau. Et comme le montre le graphique 1.1 (Chapitre 1), le réseau HTA de Cotonou Est est majoritairement aérien. Le résultat ainsi traduit par le graphique 2.8 est donc logique et identifie les conducteurs comme le premier maillon faible du réseau HTA de Cotonou Est.

 les accessoires du réseau (bretelles, isolateurs, chaînes d’ancrage, IACM, supports et armements) sont des éléments bien représentés du réseau électrique et provoquent un grand nombre de défaut. Ils s’illustrent à travers les isolateurs casés, les supports casés, les bretelles cédées, les chaînes d’ancrage cédées et les cosses IACM

10 8

38

26

14

0 10 20 30 40

Autres causes Organes de distribution

Conducteurs Accessoires Câbles souterrains

Causes éventuelles des défauts

Série 1

(35)

défaillants ; ces causes sont les plus fréquentes. La grande présence des accessoires (réseau aérien) dans le réseau HTA de Cotonou Est montre le degré de sa vulnérabilité face aux incidents. Les accessoires du réseau sont les équipements moins fiables et constituent du coup le second maillon faible du réseau.

 les câbles souterrains, sont les éléments bien présents dans le réseau souterrain de Cotonou Est, les défauts sur ces derniers sont situés dans la plupart des cas, dans une boîte de jonction défectueuse (04) ou dans une boîte d’extrémité dégradée (08).

D'autres causes de défaut sur les câbles sont des endommagements ou coupures pendant des travaux de génie civil (02). La probabilité de défaillance des câbles souterrains est d’autant plus faible mais le temps de réparation est longue ce qui induit un fort taux d’indisponibilité (Tableau 2.1). Les câbles souterrains sont identifiés comme les éléments ayant causés la quasi-totalité des défauts survenus sur le réseau souterrain de Cotonou Est.

 les autres causes sont souvent des causes non recherchées. Les défauts fugitifs sont les principaux artisans de ces causes, elles surviennent généralement sur les réseaux aériens pendant les circonstances atmosphériques et surtout pendant la saison pluvieuse. Ces défauts provoquent l’ouverture intempestive des disjoncteurs de tête et s’éliminent le plus souvent par ces mêmes disjoncteurs.

La plupart des coupures brèves constatées sur le réseau HTA de Cotonou Est pendant cette période sont provoquées par ces causes non recherchées.

 Les organes de distribution d’énergie électrique (transformateurs, cellules et fusibles) font le siège d’un certains nombre de défaut dans le réseau à travers les dépassements de puissance, les avaries, les incendies ainsi que les fusibles fondus.

Les transformateurs et les cellules sont des éléments très importants du réseau, un défaut sur l’un d’eux occasionne la perte d’alimentation d’une grande partie de la clientèle, il faut remarquer que la probabilité d’un défaut de court-circuit dans ces appareils est très faible (Tableau 2.1) mais les défaillances dues aux avaries et incendies sont nombreuses. Les fusibles sont les seuls organes qui protègent ces équipements en cas d’avarie et de dépassement de puissance, ils se fondent pour interrompre l’alimentation du réseau.

(36)

Ce résultat interpelle les gestionnaires de réseau sur de probable problème de dépassement de puissance des transformateurs installés dans le réseau.

2.2.2. Répartition des causes des défauts par origine

Après avoir identifié les causes éventuelles des défauts survenus sur le réseau, nous avons classé ces causes en trois (03) différentes origines, à savoir :

 les causes d’origine atmosphérique : ce sont les causes non recherchées et les causes des défauts fugitifs ;

 les causes d’origine mécanique : ce sont les bretelles casées, les chaînes d’ancrage cassées, les isolateurs casés, les supports cassés, les conducteurs à terre, les branches tombées sur les conducteurs, les conducteurs sur console et les câbles endommagés ;

 les causes d’origine électrique : ces causes prennent en compte les incendies, les avaries des transformations, des cellules, les ionisations des cellules, les boîtes de jonction avariées et les boîtes d’extrémités dégradées.

Le graphique 2.9 présente la répartition des causes des défauts par origine.

Graphique 2.9 : Répartition des différentes origines des défauts

Le graphique 2.9 met en évidence l’origine des défauts survenus sur le réseau HTA de Cotonou Est pendant la période de Mars à Septembre 2016. En effet, 69% des incidents ont une origine mécanique et dominent logiquement cette série suivis des 21% ayant une origine électrique puis des 10% restant ayant pour origine des circonstances atmosphériques.

69%

21%

10%

Répartition des causes des défauts par origine

Origine mécanique Origine électrique Origine atmosphérique

Étude et localisation des défauts sur le réseau de distribution HTA de Cotonou Est

Étude et localisation des défauts sur le réseau de distribution HTA de Cotonou Est

9

Promotion

P  R

/ S



P  S

/ R



Répartition de la longueur du réseau HTA de Cotonou Est en 2015

Répartition générale des défauts

Départ Cotonou 4

^P  ^S

^/ ^R