ANALYSE ET EVALUATION DES PERTES SUR LE RESEAU DE DISTRIBUTION DE L’ENERGIE ELECTRIQUE A L’AGENCE SBEE DE PORTO-NOVO.

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1

UNIVERSITE D’ABOMEY-CALAVI

°°°°°°°°°°°°°°°°

ECOLE POLYTECHNIQUE D’ABOMEY-CALAVI

°°°°°°°°°°°°°°°°

CENTRE AUTONOME DE PERFECTIONNEMENT

°°°°°°°°°°°°°°°°

DEPARTEMENT DE GENIE ELECTRIQUE

RAPPORT DE STAGE DE FIN DE FORMATION

POUR L’OBTENTION DU

DIPLÔME DE LICENCE PROFESSIONNELLE

Présenté et soutenu par :

Soumaïla ODOU

Sous la direction de :

Maître de rapport Maître de stage

Dr Ramanou BADAROU, Rock AZANDOSSESSI

Enseignant à l’EPAC. Chef service électricité SBEE

Président du jury : Membres du jury

Dr Vincent HOUNDEDAKO Dr Ramanou BADAROU

Prof Luc NASSARA

Thème :

ANALYSE ET EVALUATION DES PERTES SUR LE RESEAU DE DISTRIBUTION DE L’ENERGIE ELECTRIQUE A L’AGENCE SBEE DE PORTO-NOVO.

Année académique 2013-2014

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Soumaïla ODOU/Rapport de licence professionnelle Page i

SOMMAIRES

Dédicaces ii

Remerciements iii

Liste des sigles et abréviations v

Liste des tableaux vii

Liste des figures viii

Résumé ix

Table des matières x

PREMIERE PARTIE : Présentation du cadre du stade, le déroulement du stage

et des problèmes rencontrés 2

DEUXIEME PARTIE : Analyse et évaluation des pertes liées à l’exploitation du

réseau de distribution d’énergie électrique 11

TROISIEME PARTIE : Les approches de solutions et suggestions pour la ré-

duction des pertes et chutes de tension 28

Références Bibliographies 41

Annexe 42

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Soumaïla ODOU/Rapport de licence professionnelle Page ii

DEDICACES Je dédie ce travail à :

Mon père Osséni A. ODOU pour tous ses efforts à mon égard.

Ma mère Florence A. LALEYE pour son soutien et ses conseils.

Madame Célestine ADJANOIHOUN épouse LAWANI pour son soutien in- défectible.

Ma chère épouse Yvette A. TOGBE pour ses prières et son soutien.

Mes enfants Fayçal et Faoziath pour leurs chances.

Mes frères et sœurs pour leur encouragement.

Soumaïla ODOU

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Soumaïla ODOU/Rapport de licence professionnelle Page iii

REMERCIEMENTS

Louange à Dieu, le Tout Puissant qui m’a accordé la foi, le courage et la santé pour mener ce travail.

Je tiens à exprimer mes infinis remerciements :

Au Prof Mohamed M. SOUMANOU, Directeur de l’Ecole Polytechnique d’Abomey-Calavi D/EPAC.

Au Prof Clément AHOUANNOU , Directeur Adjoint de l’Ecole Polytechnique d’Abomey-Calavi DA/EPAC.

Au Docteur Christophe AWANTO, Chef du Centre Autonome ce Perfectionne- ment C/CAP

Au Docteur Ramanou BADAROU, qui malgré ses multiples occupations a ac- cepté diriger ce travail et pour ses conseils précieux qui m’ont été très utiles.

Aux Professeurs qui ont participé à la réussite de notre formation, en particulier des sieurs Robert HANGNILO, Vincent HOUNDEDAKO, Théophile HOUN- GAN, Luc NASSARA, Clovis AKPOVO.

Aux membres du jury, qui m’ont honoré en acceptant de juger et d’enrichir ce modeste travail.

A Monsieur Laurent TOSSOU, Directeur Général de la Société Béninoise d’Energie Electrique SBEE pour ses différentes reformes au sein de la société.

A Monsieur Armand S. TAOUEMA, Directeur Régional SBEE Ouémé-Plateau pour son encouragement et son soutien indéfectible.

A Madame Joseline AGBOTOUEDO, Chef d’Agence de Porto-Novo pour son soutien tout au long de notre formation.

A Monsieur Michel BOGNON, Chef section entretien HTA/BT, responsable de la sous-station de Houinmè de Porto-Novo pour sa disponibilité au cours de notre stage.

A Monsieur Rock AZANDOSSESSI, chef service électricité qui a accepté par- rainer ce rapport et qui n’a ménagé aucun effort pour l’aboutissement de ce rapport.

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Soumaïla ODOU/Rapport de licence professionnelle Page iv

A Monsieur Epiphane BANOR, Chef section anomalies et fraudes pour ses conseils.

A Monsieur Saliou AÏTCHEOU, ingénieur de conception en électricité pour son soutien et sa disponibilité à chaque sollicitation pour la rédaction de ce rapport.

Au personnel du poste source de la centrale SIIF de Porto-Novo pour sa disponi- bilité et sa franche collaboration.

A tous mes camarades de promotion pour l’atmosphère de fraternité qui a régné tout au long de notre cursus de formation au CAP.

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Soumaïla ODOU/Rapport de licence professionnelle Page v

LISTE DES SIGLES ET ABREVIATIONS BT : Basse Tension

Cos : cosinus

DROP : Direction Régionale Ouémé-Plateau HTA : Haute Tension catégorie A

HTB : Haute Tension catégorie B

IACM : Interrupteur Aérien à Commande Manuelle Km : Kilomètre

KV : Kilo Volt KWh : Kilowattheure KW : Kilo Watt

L : Inductance

l : longueur

MW : Méga Watt

MVA : Méga Volt Ampère mm² : millimètre carré

m : mètre

NF : Norme Française P/N : Porto-Novo P : Puissance active Q : Puissance réactive

R : Résistance

Sin : sinus Sec : Seconde

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Soumaïla ODOU/Rapport de licence professionnelle Page vi

T1 : Transformateur 1 T2 : Transformateur 2 T3 : Transformateur 3 tan : tangente

Vs : Tension de sortie Vch : Tension à la charge

V : Volt

VAR : Volt Ampère Réactif

W : Watt

X : Réactance

% : pourcent

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Soumaïla ODOU/Rapport de licence professionnelle Page vii

LISTE DES TABLEAUX

Tableau 1.1 : Bilan des puissances à la sous-station de Porto-Novo, Septembre

2014 7

Tableau 1.2 : Nombre de postes de transformation du réseau 9 Tableau 2.1 : Récapitulatif de certaines caractéristiques des départs 18 Tableau 2.2 : Quantité d’énergie électrique consommée en BT 25 Tableau 2.3 : Quantité d’énergie électrique consommée en HTA 26 Tableau 3.1 : Relevé des pointes de puissances sur les départs 32 Tableau 3.2 : Taux d’accroissement de chaque départ 32 Tableau 3.3 : Valeurs prévisionnelles du courant nominal 33 Tableau 3.4 : Section des conducteurs en fonction de courant 33

Tableau 3.5 : Section des conducteurs retenus 34

Tableau 3.6 : Valeurs des chutes de tension avant et après le renforcement 37 Tableau 3.7 : Valeurs des pertes de puissances avant et après

le renforcement. 37

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Soumaïla ODOU/Rapport de licence professionnelle Page viii

LISTE DES FIGURES

Figure 1.1 : Système d’alimentation à l’agence SBEE de Porto-Novo en énergie

électrique 7

Figure 1.2 : Schéma de répartition des départs du poste source

de Houinmè 8

Figure 2.1 : Evolution des consommations en énergie électrique 14 Figure 2.2 : Schéma monophasé équivalent d’une ligne 16 Figure 2.3 : Histogramme de la longueur de ligne et des chutes de tension 19 Figure 2.4 : Histogramme de la puissance et des chutes de tension 20

Figure 2.5 : Exemple de fraude électrique 23

Figure 2.6 : Compteur triphasé HTA 24

Figure 3.1 : Histogramme du coût des sections 35

(10)

Soumaïla ODOU/Rapport de licence professionnelle Page ix



RESUME

Ce rapport a consisté à l’analyse des pertes sur le réseau de distribution de l’éner- gie électrique à l’agence SBEE de Porto-Novo.

En effet, ledit réseau subit des perturbations de chutes de tension et des pertes Joule dont le niveau maximal relatif de la chute de tension atteint 8,49 % avec des pertes de puissance allant jusqu’à 617,856 KW et une perte d’énergie évaluée à 5251501 KWh dont le coût s’élève à 572413609 FCFA .

Pour remédier à ces perturbations du réseau, offrir un service de qualité aux consommateurs et améliorer les recettes de la Société Béninoise d’Energie Elec- trique SBEE, nous avons essayé d’abord de diagnostiquer les causes et les consé- quences de ces phénomènes. Et pour y parvenir, nous avons effectué l’analyse de toutes les solutions possibles, et il a été retenu le renforcement du réseau qui nous a permis d’obtenir une chute de tension maximale relative de 2,19 %, des pertes de puissance maximale relative de 138,532 KW et un gain d’énergie de 4012129 KWh évalué à 437322061 FCFA.

MOTS CLES : chute de tension, réseau HTA, réseau BT, perte de puissance, renforcement, agence SBEE de Porto-Novo.



SUMMARY

This report consisted with the analysis of the losses on the distribution network of electrical energy at agency SBEE of Porto-Novo.

Indeed said network undergoes disturbances of voltage drop and losses joule whose relative maximum level of the voltage drop reaches 8,49% with losses of power going up to 617,856 KW and loss of energy evaluated 5251501 KWh whose cost rises to 572413609 FCFA.

To cure these disturbances of the network, to offer a high quality service to consumption and to improve the receipts of the beninese company of electrical energy, we initially tried to diagnose the causes and the consequences of these phenomena. And to reach that point, we carried out the analysis of all the possible solutions and it was retained the reinforcement of the network which enabled us to obtain a relative maximum voltage drop from 2,19% losses of maximum power relative of 138,532 KW and a profit of energy of 4012129 KWh evaluated to 437322061 FCFA.

KEYWORDS: voltage drop, network HTA, network BT, losses of power, rein- forcement, agency SBEE of Porto-Novo.

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Soumaïla ODOU/Rapport de licence professionnelle Page x

TABLE DES MATIERES

INTRODUCTION GENERALE 1

CHAPITRE I : 3

PRSENTATION ADMINISTRATIVE DU CADRE DE STAGE 3 I.1-Présentation de la Société Béninoise d’Energie Electrique (SBEE) 3

I.1.1- Historique 3

I.1.2- Mission 3

I.1.3- Structure Organisationnelle 4

I.2- Présentation de la Direction Régionale Ouémé-Plateau 4 I.2.1. Présentation de l’agence SBEE de Porto-Novo 4

CHAPITRE II : 6

DEROULEMENT DE STAGE ET LES PROBLEMES

RENCONTRES 6

II.1- Présentation du système d’alimentation HTB/HTA

à l’agence SBEE de Porto-Novo 6

II.2- Description des différents départs du réseau HTB/HTA 8 II.3- Description des activités menées au cours de stage 9

II.4- Problèmes rencontrés au cours du stage 10

CHAPITRE III : CARACTERISATION DES CONSOMMATEURS 12

III.1- Consommateurs BT 12

III.1.1- Consommateurs ordinaires ou domestiques 13 III.1.2- Consommateurs commerciaux ou professionnels 13

III.1.3- Consommateurs du secteur public 13

III.2- Consommateurs HTA 13

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Soumaïla ODOU/Rapport de licence professionnelle Page xi

III.3- Consommation actuelle en énergie électrique dans l’agence SBEE de Porto-

Novo 14

CHAPITRE IV : 15

DIAGNOSTIC DES PERTES DANS LE RESEAU DE DISTRIBUTION DE L’ENERGIE ELECTRIQUE A L’AGENCE SBEE DE

PORTO-NOVO 15

IV.1- Les pertes techniques 15

IV.1.1- Les pertes techniques sur le réseau HTA 15 IV.1.1.1- Définition de la chute de tension 15

IV.1.1.2- Causes de chutes de tension 18

IV.1.1.3- Conséquences des chutes de tension 19

IV.1.1.3.1- Evolution des chutes de tension avec la longueur de ligne et la puis-

sance transitée 19

IV.1.1.4- Les pertes par effet joule 20

IV.1.1.4.1- Evaluation des pertes engendrées par ces chutes de tension 20 IV.1.2- Les pertes techniques sur le réseau BT 21 IV.1.2.1- Causes des pertes techniques sur le réseau BT 21 IV.1.2.2- Conséquences des pertes techniques sur le réseau BT 22 IV.2- Les pertes non techniques sur le réseau de distribution de l’énergie élec-

trique à l’agence SBEE de Porto-Novo 22

IV.2.1- Causes des pertes non technique sur le réseau de l’énergie électrique à

l’agence SBEE de Porto-Novo 22

IV.2.2- Evaluation chiffrée des consommations en énergie électrique dans

l’agence SBEE de Porto-Novo 25

IV.2.2.1- Evaluation chiffrée des consommations en BT 25 IV.2.2.2- Evaluation chiffrée des consommations en HTA 26

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Soumaïla ODOU/Rapport de licence professionnelle Page xii

IV.2.2.3- Evaluation chiffrée des pertes d’énergie électrique 26

CHAPITRE V : 29

METHODE D’AMELIORATION DES CHUTES DE TENSION ET DES

PERTES 29

V.1- Augmentation de la tension source d’alimentation 29 V.2- Reconfiguration du réseau HTA à l’agence SBEE de Porto-Novo 30 V.3- Renforcement du réseau HTA à l’agence SBEE de Porto-Novo 30 V.3.1- Dimensionnement des câbles des départs 30 V.3.1.1- Caractérisation de la détermination de la section des câbles 30 V.3.1.2- Méthode de détermination de la section des câbles 30

V.3.2- Choix du câble 34

V.4- Evaluation du gain d’énergie et financier après le renforcement 38

V.4.1- Evaluation du gain d’énergie 38

V.4.2-Evaluation du gain financier 38

V.5- Suggestions 39

CONCLUSION GENERALE 40

(14)

Soumaïla ODOU/Rapport de licence professionnelle Page 1

INTRODUCTION

L’énergie électrique est importante pour le développement d’un pays. Elle peut y contribuer par sa disponibilité, sa qualité, son coût réduit et son accessibilité à tous.

Au Bénin, la distribution de ce facteur de développement est confiée à la SBEE, (Société Béninoise d’Energie Electrique) une société d’état ayant pour mission la disponibilité d’une meilleure qualité d’énergie électrique sur toute l’étendue du territoire national. Mais force est de constater qu’on assiste à des perturbations intempestives sur le réseau de distribution de l’énergie électrique, ce qui crée des dommages aux abonnés et du manque à gagner pour la SBEE. Le réseau de distribution de l’énergie électrique à l’agence SBEE de Porto-Novo ne fait pas exception à cette règle.

C’est au vue de toutes ces observations, que nous avons décidé d’analyser les causes de ces perturbations auxquels sont confrontés les réseaux de la SBEE, en particulier celui de la direction régionale de Porto-Novo à travers le thème de notre rapport intitulé «ANALYSE ET EVALUATION DES PERTES SUR LE RESEAU DE DISTRIBUTION DE L’ENERGIE ELECTRIQUE A L’AGENCE SBEE DE PORTO-NOVO ».

L’objectif de ce rapport est de diagnostiquer d’évaluer et d’analyser les causes liées aux problèmes énumérés ci-haut afin d’apporter des approches de solutions pour la réduction des pertes et chutes de tension.

Pour ce faire, notre étude sera structurée de la manière suivante :

 La première partie présentera le cadre du déroulement du stage et les pro- blèmes rencontrés.

 La deuxième partie présentera l’analyse et évaluation des pertes sur le ré- seau de distribution liées à l’exploitation du réseau.

 La troisième partie présentera des approches de solutions pour la réduction de ces pertes et chutes de tension.

(15)

PREMIERE PARTIE : Présentation du cadre du stage, le

déroulement du stage et les problèmes rencontrés.

(16)

CHAPITRE I : Présentation administrative du cadre de stage Introduction

Nous avons fait notre stage de fin de formation conformément à la réglementation en vigueur à l’Ecole Polytechnique d’Abomey Calavi (EPAC) à la direction ré- gionale Ouémé-Plateau de la SBEE précisément au service gestion des réseaux de distribution.

I.1 : Présentation de la Société Béninoise d’Energie Electrique.

(SBEE)

I.1.1- Historique.

L’usage de l’électricité a commencé au Bénin, ex Dahomey en 1948 avec l’installation à Cotonou d’un groupe de 50 kVA par la Compagnie Coloniale de Distribution de l’Energie Electrique (CCDEE). La fourniture de l’énergie élec- trique s’est progressivement étendue dans les villes de Porto-Novo, Ouidah et Ca- lavi. Après les villes de Bohicon et d'Abomey ont été couvertes en électricité en 1968. La CCDEE fut rachetée par l’Etat Dahoméen qui créa la Société Daho- méenne d’Electricité et d’Eau (SDEE), par Ordonnance n°73-13 du 7 Février 1973. Il en fit une Société d’Etat à caractère industriel et commercial et prit dès lors l’option d’électrifier et de desservir en eau progressivement tout le territoire national.

La Société Dahoméenne d’Electricité et d’Eau (SDEE) deviendra en 1975, la Société Béninoise d’Electricité et d’Eau lors du changement du nom Dahomey en Bénin. Pendant cette même année, commença l’électrification de Parakou, de Natitingou et de Lokossa. La politique d’extension du réseau électrique est toujours en œuvre avec les nombreux projets d’électrification et d’interconnexion de diverses localités de notre pays ; il en est de même pour la couverture en eau.

Dans le cadre de la réforme institutionnelle des secteurs de l’énergie et de l’eau, l’activité eau a été séparée de celle de l’électricité par décret n° 2004-098 du 1er mars 2004. La Société Béninoise d’Energie Electrique (SBEE) fut alors créée. Son capital social en francs CFA est de dix milliards

(10.000.000.000FCFA). Ce capital est entièrement détenu par l’Etat béninois.

I.1.2- Mission

La SBEE a pour mission principale la distribution et la commercialisation de l’énergie électrique. Son champ d’action s’étend sur l’ensemble du territoire de la République du Bénin.

(17)

Par ailleurs, elle exécute la politique du gouvernement en matière de recherche, de production et d’utilisation des ressources énergétiques. La fourniture de l’énergie électrique de bonne qualité, sa disponibilité et son usage à moindre coût sont les défis que la SBEE s’est engagée à relever pour satisfaire les ambi- tions des gouvernants et les attentes de sa clientèle.

I.1.3- Structure organisationnelle.

L’organigramme de la SBEE, donnant une idée claire sur la hiérarchie des différentes directions est présenté en annexe.

I.2- Présentation de La Direction Régionale de la SBEE Ouémé- Plateau

(

DROP).

Nous avons fait notre stage à la DROP, l’une des directions régionales de la SBEE qui a son siège à Porto-Novo et située à quelques mètres de la descente du pont au quartier kpota dans le 1^er arrondissement de la ville de Porto – Novo.

La direction régionale SBEE Ouémé – Plateau a, à sa tête un directeur régional qui est assisté dans ses fonctions par un chef d’exploitation qui est chargé des opérations techniques de la région et dirige les services techniques.

Du point de vue structure, cette direction régionale comprend :

 Le service commercial,

 Le service gestion de réseau de distribution,

 Le service dépannage HTA/BT,

 Le service informatique,

 Le service contrôle de gestion et gouvernance,

 Le service unité de production de l’énergie électrique,

 Le service audit interne, contrôle matière, qualité, sécurité et normes,

 Le service du patrimoine et de la gestion des stocks,

 Le service gestion des ressources humaines,

 Le service comptabilité et finances,

 L’agence de Porto-Novo,

 L’agence de Sèmè,

 L’agence de Pobè,

I.2.1- Présentation de l’agence de Porto-Novo.

L’agence SBEE de Porto-Novo a son siège à la Direction Régionale SBEE Ouémé-Plateau à kpota dans le premier arrondissement de la ville de Porto-Novo.

Elle est dirigée par un chef d’agence, qui coordonne les activités techniques et commerciales de l’agence.

(18)

En dehors de la ville capitale, l’agence SBEE de Porto-Novo couvre les localités comme Adjarra ; Akpro-Missérété ; Dangbo ; Adjohoun ; Avran- kou Ifangni Bonou et les Aguégués en énergie électrique.

(19)

CHAPITRE II : Déroulement de stage et les problèmes rencontrés

Introduction

Au cours de notre stage au service gestion des réseaux de distribution, nous avons pris connaissance du système d’alimentation HTB/ HTA de la sous-station de Houinmè, participé à quelques activités d’entretien et de maintenance du ré- seau et confronté à quelques problèmes.

II.1- Présentation du système d’alimentation HTB/HTA à l’agence SBEE de Porto-Novo.

L’agence SBEE de Porto-Novo est desservie en énergie électrique par le poste source HTB/HTA 63/15KV (36 MVA) de Houinmè. Ce dernier est principalement alimenté par la ligne constituée d’un tronçon en aérien de 28 km et en souterrain de 1,9km de 63 KV en provenance du poste source d’Akpakpa et en cas de déficit, par la centrale SIIF.(figure 1.1)

Le poste source HTB/HTA de Porto-Novo est doté de 3 transformateurs T1, T2 et T3.

Ces trois (03) transformateurs ont les caractéristiques suivantes : T1 : 11/63 KV–15 MVA

T2 : 63/15 KV–36 MVA T3 : 63/15 KV–31,5 MVA

La centrale SIIF dispose de 6 groupes diesel de puissance unitaire 2,5 MVA. Le transformateur T1 permet d’élever la tension produite par la centrale SIIF (11 KV à 63 KV) et de l’injecter sur les jeux de barres en cas de déficit sur la ligne 63kV servant d’arrivée depuis le poste d’Akpakpa à Cotonou jusqu’au poste source de Houinmè. Notons que nous avons aussi un banc de compensation 15kV de 3 MVARS dans le poste.

(20)

Tableau 1.1 : Bilan des puissances à la sous- station de P/N en septembre 2014 Transformateurs Puissance installée

(MVA)

Puissance disponible (MVA)

T1 15 5

T2 36 0

T3 31,5 31,5

Total 82.5 36,5

Actuellement le transformateur T2 n’est pas utilisé à cause de l’état défectueux de son régleur en charge. Sur les six (o6) groupes installées à la centrale SIIF deux (02) seulement fonctionnent normalement, les quatre (04) autres sont hors usage pour raison d’entretien irrégulier de ces groupes. On remarque que la puissance disponible à la sous-station de P/N est de 36,5MVA.

Nous pouvons schématiser le système d’alimentation à l’agence SBEE de Porto-Novo en énergie électrique comme suit :

Arrivée des 63KV d’Akpakpa

11/63KV/15MVA SIIF

TANZOUN (En projet)

En cours de réalisation 63KV T1

T3 T2

63/15KV/31,5MVA 63/15KV/36MVA

D1 D2 D3 D4

Figure 1.1: Système d’alimentation à l’agence SBEE de Porto-Novo en énergie électrique.

(21)

II.2-Description des différents départs du réseau HTB/HTA

Le réseau HTB/HTA à l’agence de Porto-Novo est constitué de quatre (04) départs D1, D2, D3 et D4 (figure 1.2).

 Le départ D1

Il est en grande partie souterrain. La partie souterraine est faite avec des câbles en cuivre de 150mm² et la partie aérienne en almélec de section 54,6mm². Ce départ présente une longueur totale de 18,724 km et alimente P/N1.

 Le départ D2

Ce départ, long de 29,6 km a une configuration mixte. Pour la partie souterraine, les câbles en cuivre de section 150 mm² sont utilisés. Les dérivations aé- riennes sont en almélec de 54,6 mm². Il alimente P/N2 et Adj II.

 Le départ D3

Ce départ est caractérisé par une ligne aérienne dont les artères principales sont en Almélec pour une section de 117 mm². Les axes secondaires sont des conducteurs en Almélec de 54,6 mm². La longueur du départ est de 25,892 km et alimente P/N3, Avr, Adj I, et Ifan.

 Le départ D4

Ce départ aérien d’une longueur de 32,315 km est constitué de conducteurs en Almélec de section 117 mm² pour les axes principaux. Les dérivations sont des conducteurs en Almélec de section 54, 6 mm². Il alimente P/N4, Bon, Dan, et Adjo.

La figure 1.2 présente la répartition des quatre départs du réseau HTA.

Poste source HTB/HTA de Porto-Novo

Départs D1 D2 D3 D4

P/N1 P/N2 AdjII P/N3 AdjI Avr Ifan P/N4 Dan Adjo Bon

Figure 1.2 : Schéma de répartition des départs du poste source de Houinmè.

(22)

P/N1 regroupe les environs de l’Assemblée Nationale et les quartiers périphé- riques avant le Pont de Porto-Novo.

P/N2 couvre les quartiers de Djaguidi, Kandévié, Agbokou, Djègan Daho ; P/N3 couvre les quartiers de Djègan- Kpèvi, Gbodjè, Anavié ;

P/N4 couvre les autres localités de Porto-Novo hormis celles citées plus haut ; Adj, Avr, Ifan, Bon, Dan, Adjo désignent respectivement les communes de Ad- jarra, Avrankou, Ifangni, Bonou, Dangbo et Adjohoun.

Nous remarquons donc que le réseau HTA dessert Porto-Novo et d’autres communes.

Les postes de transformation HTA/BT sont de deux (02) sortes :

- Les postes aériens H61 de puissance 50, 100 et 160 KVA sont montés sur supports. Ils se retrouvent dans les zones de densité de charge faible.

- Les postes en cabines maçonnées H59 sont des postes de puissance 250, 2x250, 400 et 630 KVA.

Le tableau 1.2 indique le nombre de postes de transformation se trouvant sur le réseau HTA à l’agence SBEE de Porto-Novo.

Tableau 1.2 : Nombre de postes de transformation du réseau.

Postes Nombre

H61 88

H59 90

Total 178

Le réseau HTA comprend cent soixante-dix-huit postes de transformation HTA/BT répartis en trois groupes à savoir : les postes publics, les postes privés et les postes mixtes.

II.3- Description des activités menées au cours du stage.

Au cours de notre stage pratique, nous avons participé à de nombreuses acti- vités de maintenance et d’entretien du réseau électrique dont les grandes lignes sont les suivantes :

 Entretien du champ électrique du poste source de Porto- Novo : il a consisté à faire :

- Le désherbage et le nettoyage du champ électrique.

 Séances d’entretien général hebdomadaire de chacun des quatre départs HTA. Elles ont consisté entre autres :

- Une visite et entretien systématique de tous les postes de transformation de chacun des départs.

- Aux vérifications des bornes des disjoncteurs BT.

(23)

- A l’entretien des interrupteurs aériens à commande mécanique (IACM).

- Vérification et remise en état, s’il a y lieu des prises de terre au niveau des réseaux HTA et BT de chaque départ et des postes de transformation.

- Remplacement des isolateurs rigides et chaines d’isolateurs cassés

 Aux remplacements de certains poteaux bois pourris et tombés au niveau des réseaux BT.

II.4- Problèmes rencontrés au cours du stage.

L’agence SBEE de Porto-Novo est principalement alimentée par une seule ligne en provenant du poste source d’Akpakpa ce qui n’est pas convenable pour une grande ville comme Porto-Novo, la ville capitale. En cas d’une panne sur la seule ligne d’arrivée, P/N et les villes environnantes se trouvent plongées dans le noir. Nous avons également constaté que sur les six groupes installés à la centrale SIIF seuls deux fonctionnent sans oublier le transformateur T2 non opérationnel pour cause de son régleur défectueux. Manque d’effectif technique capable de répondre promptement à certaines pannes sans oublier l’insuffisance de matériel de travail qui freine parfois la résolution de certaines pannes survenues sur le ré- seau. Les armoires des départs D1 et D2 ne respectent plus les normes de sécurité puisque tous les relevés sur ces armoires se font de façon analogique. Nous n’avons presque pas des informations fiables sur certains paramètres concernant ces (02) deux départs.

Conclusion

Cette première partie a été consacrée d’une part à la présentation administrative de la Société Béninoise d’Energie Electrique de façon générale, de la Di- rection Régionale Ouémé-Plateau et de l’agence SBEE de Porto-Novo en particulier, dans le but de décrire le cadre de notre stage. Et d’autre part à la description du réseau HTA à l’agence SBEE de Porto-Novo, de quelques activités menées au cours de ce stage sans occulter les problèmes rencontrés.

(24)

DEUXIEME PARTIE : Analyse et évaluation des pertes liées à l’exploitation du réseau de distribution d’énergie électrique à

l’agence SBEE de Porto-Novo.

(25)

CHAPITRE III : Caractérisation des consommateurs (abonnés).

Introduction.

La caractérisation des consommateurs est fonction de la demande de l’éner- gie électrique. Selon la puissance souscrite, la SBEE caractérise ses consommateurs (abonnés) en deux types :

Les abonnés BT et les abonnés HTA.

La SBEE repartit ces différents consommateurs suivants leurs agences corres- pondants. C’est ainsi que dans l’agence de Porto-Novo, d’après les données sta- tistiques de gestion clientèle de la direction régionale SBEE ouémé-plateau du rapport de l’année 2014 nous avons 54295 consommateurs en basse tension.

Quant aux nombres de consommateurs en moyenne tension on en dénombre un dizaine.

III.1- Consommateurs BT.

Est considéré comme consommateur ou abonné BT, tout consommateur ayant souscrit une puissance inférieure ou égale à 40 KVA et une tension comprise entre 50V et 1KV et raccordé directement sur le réseau public de distribution électrique.

A l’agence SBEE de Porto-Novo, on a quatre catégories de consommateurs BT qui sont :

-les consommateurs ordinaires ou domestiques (BT1)

-les consommateurs commerciaux ou professionnels (BT2) - les consommateurs du secteur public (administration) -l’ éclairage public (BT3).

Dans ces catégories des consommateurs en BT, nous avons des abonnés à consommation élevée, à consommation moyenne et à consommation faible. C’est dans ces catégories des consommateurs que l’on arrive à déterminer certains facteurs qui influent sur le bon fonctionnement du réseau de distribution de l’énergie électrique. Nous avons :

Le facteur de simultanéité : c’est un facteur qui permet de déterminer le nombre de consommateurs (abonnés) utilisant l’énergie au même moment. Lors- que ce facteur augmente on assiste à de sérieux problèmes sur le réseau de distribution et qui conduit au phénomène de délestage du fait qu’avec les consommateurs non connus, le réseau devient saturé.

Le facteur d’utilisation : c’est un facteur qui tient compte ou qui dépend du temps de fonctionnement d’un équipement branché sur le réseau de distribution d’énergie électrique.

(26)

III.1.1- Consommateurs ordinaires ou domestiques

Les consommateurs ordinaires sont les ménages. Ces abonnés font usage de l'énergie électrique dans le but essentiel de satisfaire leurs besoins domestiques propres, d’éclairage, de réfrigération et de climatisation.

III.1.2- Consommateurs commerciaux ou professionnels

Ce sont des commerçants et artisans utilisant l'énergie électrique pour la transformation de leurs produits et /ou la promotion de leurs services.

On en distingue à moyenne puissance, comme à grande puissance dont la puissance est comprise entre 40 KVA et 400 KVA au niveau de leur unité de transformation et raccordés au réseau à 380 V.

III.1.3- Consommateurs du secteur public

Ce sont les administrations étatiques, les postes de police, les écoles publiques, et structures sanitaires publiques.

III.1.4- L’éclairage public

La loi n°97-029 du 15 janvier 1999 portant organisation des communes en république du Bénin dans son article 88 énonce les prérogatives de la commune dans la prise en charge de la signalisation et de l’entretien de l’éclairage public.

Les factures de consommation d'énergie électrique pour l’éclairage public sont à payer par les collectivités locales.

III.2-Consommateurs HTA

Est considéré comme abonné HTA, tout abonné ayant souscrit une puissance supérieure à 400KVA et dont la tension est comprise entre 1KV et 69KV.

A l’agence SBEE de Porto-Novo pour les consommateurs en HTA nous avons les paramètres importants suivants :

 Puissance souscrite :

C’est une caractéristique des contrats de fourniture de l’énergie électrique.

Il s’agit d’une indication de la puissance maximale qui ne doit pas être franchie ou dont les dépassements seront facturés avec pénalités. Cette puissance exprimée en KVA.

 Le facteur de puissance :

C’est une caractéristique d’un récepteur électrique. On le définit comme le quotient de la puissance active consommée par l’installation sur la puissance apparente fournie à l’installation. Il est également au cosinus de l’angle de dépha- sage entre la puissance active et la puissance apparente.

Cos φ = P/S : facteur de puissance compris entre 0 et 1.

Cos φ : facteur de puissance

(27)

P : puissance active S : puissance apparente.

Quand le facteur de puissance est proche de 1 ; il optimise le fonctionnement de l’installation. Le facteur de puissance toléré à la SBEE est 0,90.

III.3- Consommation actuelle en énergie électrique dans l’agence SBEE de Porto-Novo.

Une enquête auprès du service facturation de la Direction Régionale SBEE Ouémé-Plateau, nous a permis de recueillir les consommations mensuelles en énergie électrique dans l’agence SBEE de Porto-Novo du mois de Janvier 2014 au mois de Décembre 2014 pour les abonnés BT et HTA.

La figure 2.1 nous renseigne sur l’évolution de la consommation en énergie électrique des abonnés BT et HTA dans l’agence SBEE de Porto-Novo de Janvier 2014 à Décembre 2014.[6]

Consommation en énergie élec- trique en BT

Consommation en énergie élec- trique en HTA.

Figure 2.1 : Evolution des consommations en énergie électrique.

A l’analyse de la figure 2.1, nous remarquons que la consommation en énergie électrique en BT est très importante par rapport à celle de la HTA. Cela s’explique par le faite que le nombre d’abonné BT très largement supérieur à celui des abonnés HTA sur le réseau à l’agence SBEE de Porto-Novo. La ville capitale et les autres villes environnantes sont peu industrialisées.

0 1000000 2000000 3000000 4000000 5000000 6000000 7000000 8000000

Consommation en énergie électrique (KWh)

MOIS

(28)

CHAPITRE IV : Diagnostic des pertes dans le réseau de distribu- tion de l’énergie électrique à l’agence SBEE de Porto-Novo.

Introduction

Dans un réseau de distribution de l’énergie électrique, il existe les pertes techniques et les pertes non techniques qui influent sur les recettes de la société qu’est la SBEE.

IV.1- Les pertes techniques

Les pertes techniques désignent l’ensemble des pertes liées à la configuration du réseau. On a : les pertes techniques d’énergie ; les pertes techniques de puissance et les chutes de tension

- Les pertes techniques d’énergie diminuent les recettes de la société du fait de la réduction de l’énergie distribuée.

- Les pertes techniques de puissance limitent les abonnés dans l’utilisation de leurs appareils.

- Les chutes de tension empêchent les abonnés dans utilisation de leurs appareils.

IV.1.1-Les pertes techniques sur le réseau HTA

Le réseau de distribution HTA à l’agence SBEE de Porto-Novo compte tenu du transit de puissances actives et réactives est sujet à des chutes de tension de l’ordre de 8,5% alors que la norme NF 50160 prévoit 5% de la tension nominale.

La chute de tension est un facteur des pertes techniques sur le réseau distribution de l’énergie électrique. Il sera alors traité dans ce chapitre de la définition, des causes et des conséquences des chutes de tension.

IV.1.1.1-Définition de la chute de tension

La chute de tension en un point du réseau est la diminution de la tension mesurée en ce point par rapport à un autre situé en amont du réseau. Généralement la source d’alimentation est prise pour référence. Cette chute de tension est inévi- table quelque soit le circuit électrique (nature des conducteurs considérés). Ce- pendant elle devient inadmissible lorsque sa valeur en pourcentage est supérieure à un seuil donné. Sur un réseau HTA le seuil de chute de tension fixé par la norme NF 50160 est de l’ordre de 5%. La relation (1.7) montre les différents types de constantes intervenants dans la chute de tension. Cette relation est alors obtenue en utilisant le schéma monophasé équivalent d’une ligne.

(29)

Figure 2.2: Schéma monophasé équivalent d’une ligne.

On approxime généralement la chute de tension entre la source et la charge à ∆V. On a alors

∆𝐕 ≈ 𝐑.𝐋.𝐈.𝐜𝐨𝐬(𝛗)+𝐗.𝐋.𝐈.𝐬𝐢𝐧(𝛗) (1.1)

R : résistance de la ligne par kilomètre L : longueur de la ligne

𝑉_𝑠 : tension à la source

𝑉_𝑐ℎ : tension au niveau de la charge X : réactance de la ligne par kilomètre I : le courant de ligne

Cos φ : facteur de puissance

𝐒 =𝐕𝐈 𝐏_𝟏 = 𝐕.𝐈.𝐜𝐨𝐬(𝛗) D’où 𝐈 × 𝐜𝐨𝐬(𝛗) = ^𝐏^𝟏

𝐕

𝐐_𝟏 = 𝐕.𝐈.𝐬𝐢𝐧(𝛗) D’où 𝐈.𝐬𝐢𝐧(𝛗) = ^𝐐^𝟏

𝐕

S : puissance apparente en monophasé

𝐏_𝟏: Puissance active de la charge monophasée équivalente 𝐐_𝟏 : Puissance réactive de la charge monophasée équivalente

∆𝐕

𝐕 = 𝐑.𝐋.𝐈.𝐜𝐨𝐬(𝛗) +𝐗.𝐋.𝐈.𝐬𝐢𝐧(𝛗) 𝐕

(1.2)

(1.3)

𝐕_𝐬 𝐕_𝐜𝐡

(30)

∆𝐕

𝐕

=

^{𝐑.𝐋.𝐏}^𝟏^{+𝐗.𝐋.𝐐}^𝟏

𝐕^𝟐 En triphasé, nous définissons :

U : tension de la ligne

P : puissance active triphasée Q : puissance réactive triphasée

𝐔^𝟐 = 𝟑𝐕^𝟐 (1.5) 𝐏 = 𝟑. 𝐕. 𝐈. 𝐜𝐨𝐬(𝛗) = 𝟑𝐏_𝟏

𝐐 = 𝟑. 𝐕. 𝐈. 𝐬𝐢𝐧(𝛗) = 𝟑𝐐_𝟏

∆𝐕

𝐕 = 𝟑. 𝐑. 𝐋. 𝐏_𝟏+ 𝟑. 𝐗. 𝐋. 𝐐_𝟏 𝟑𝐕^𝟐

∆𝐔

𝐔 =𝐑. 𝐋. 𝐏 + 𝐗. 𝐋. 𝐐

𝐔^𝟐 (𝟏. 𝟔)

En posantQ = 𝐏 tan(φ), on a alors :

∆𝐔

𝐔 % = 𝟏𝟎𝟎. 𝐋. 𝐏. (𝐑 + 𝐗 𝐭𝐚𝐧(𝛗)) 𝐔^𝟐

= 100 ^𝑳𝑷

𝑺′ (𝒌_𝟏+ 𝒌_𝟐 tangφ) avec s’ la section du conducteur, 𝒌_𝟏et 𝒌_𝟐 sont des constantes

La détermination des chutes de tension en ligne permet de vérifier :

 la conformité aux normes et règlements en vigueur ;

 la qualité de la tension d’alimentation d’arrivée.

En ce qui concerne l’évaluation de la chute de tension sur le réseau HTA, nous avons évalué la chute de tension par mesure.

(1.4)

(1.7)

(31)

IV.1.1.2 - Causes de chutes de tension D’après la relation (1.7) :

Les chutes de tension sont proportionnelle à la longueur de la ligne, aux puissances actives et réactives de la charge et inversement proportionnelle à la section de la ligne et au carré de la tension.

Lorsque le transit de puissances actives et réactives dans une ligne élec- trique est assez important, il s’en suit une chute de la tension. La tension est alors plus basse en bout de ligne qu’en son origine.

Notons que :

 certains départs du réseau HTA à l’agence SBEE de Porto-Novo sont trop longs excèdent 20 Km, longueur moyenne d’une ligne HTA ; ce qui augmente la résistance des câbles ou des lignes. (Tableau 2.1)

 le facteur de puissance Cosφ du réseau descend jusqu’à 0,8, cela est dû à la quantité de puissance réactive circulant dans le réseau ;

 d’autres causes comme le vieillissement des câbles, la surcharge des départs, sont également à insérer parmi les causes des chutes de tension sur le réseau de distribution à l’agence SBEE de Porto-Novo.

Tableau 2.1 : Récapitulatif de certaines caractéristiques des départs. (septembre 2014)

Départs Charge maximale

mesurée 2014

(A)

Tension en début de

ligne (KV)

Tension en bout de

ligne (KV)

Chutes de tension

Δ𝑈 U

%

Puissance maximale (MW)

Pertes de puissance (KW)

Longueur Des départs

(Km)

D1 209 15 14,532 3,12 4,1 135,532 18,724

D2 238 15 14,345 4,376 5,3 216,007 29,6

D3 324 15 13,915 7,233 8,9 487,108 25,892

D4 350 15 13,726 8,493 9,6 617,858 32,315

Les résultats présentés par le tableau 2.1 sont des mesures faites sur le réseau HTA à l’agence SBEE de Porto-Novo.

A l’analyse des données du tableau 2.1, il existe bien des chutes de tension importantes. Elles sont au-delà de la norme admise qui est de 5% sauf les chutes de tension des départs D1et D2 à cause peut être de la faible charge par rapport aux autres départs. Pour les départs D3 et D4, les chutes de tension peuvent être dues aux charges élevées et quelque part à la longueur de la ligne sur- tout le départ D4.

(32)

IV.1.1.3 - Conséquences des chutes de tension.

Les chutes de tension présentent des conséquences graves sur les installations électriques. L’apparition des chutes de tension excessives aux bornes des machines tournantes (moteur synchrone, moteur asynchrone etc.) entraîne la diminution de leur couple moteur. Ces chutes de tensions aux bornes des moteurs s’accompagnent également d’une augmentation de l’intensité du courant entraî- nant ainsi un échauffement excessif des fils conducteurs. Ceci peut entraîner éga- lement un court-circuit et être à l'origine des incendies. Les contacteurs, éléments souvent alimentés en courant alternatif, s’ouvrent lorsque leur circuit de commande est soumis à des chutes de tension d’environ 30% de la tension nominale.

Les dispositifs de régulation électronique sont généralement prévus pour supporter sans inconvénient des variations de leur tension d’alimentation.

IV.1.1.3.1-Evolution des chutes de tension avec la longueur de ligne et la puis- sance transitée.

La figure 2.3 présente l’histogramme de l’évolution de la longueur avec des chutes de tension. Cela nous permet de voir l’évolution des chutes de tension en fonction de la longueur de ligne et la figure 2.4 présente celui de la puissance transitée dans les lignes de celles-ci avec les résultats de mesure.

Figure 2.3 : Histogramme de la longueur de ligne et de la chute de tension Echelles :

1cm 5km : longueur

1cm 5% : chute de tension

0 5 10 15 20 25 30 35

D1 D2 D3 D4

Chute de tension (%) Longueur de la ligne (Km)

DEPARTS

chute de tension Longueur de la ligne

(33)

Figure 2.4 : Histogramme de la puissance et de la chute de tension.

Echelles :

1cm 2 MW : puissance 1cm 2% : chute de tension

Les histogrammes de la figure 2.3 et de la figure 2.4 permettent de mettre en évidence les conséquences de la chute de tension. A l’analyse des deux figures, lorsque la puissance transitée ou la longueur de la ligne est élevée, la chute de tension est aussi importante.

IV.1.1.4 - Pertes par effet Joule.

IV.1.1.4.1 - Evaluation des pertes engendrées par ces chutes de tension.

Les chutes de tension engendrent des pertes en ligne très importantes. Il sera question dans ce chapitre de déterminer ces pertes.

Ainsi on a :

P_p = √3 𝚫 ∪. 𝐈. 𝐜𝐨𝐬 𝛗

(1.8) =

√𝟑. 𝚫𝐔.^𝐊

𝐒′. 𝐜𝐨𝐬𝛗

Avec P_p la perte en ligne, 𝐈 courant de ligne, 𝛗 le déphasage, s’ la section du conducteur et k une constante.

Prenons comme exemple le départ D3. Sur ce départ 𝐈 = 𝟑𝟐𝟒𝐀, 𝚫𝐔 = 𝟏, 𝟎𝟖𝟓𝐤𝐕. On prendra pour 𝐜𝐨𝐬𝛗 = 𝟎, 𝟖

P_p = √3 ∗ 1,085 ∗ 324 ∗ 0,8 𝐏_𝐩 = 𝟒𝟖𝟕, 𝟏𝐎𝟖 𝐊𝐖

0 2 4 6 8 10 12

D1 D2 D3 D4

Chute de tension (%) Puissance (MW)

DEPARTS

Chute de tension Puissance transitée

(34)

Ces pertes proviennent des pertes en ligne et des pertes liées à la transformation HTA en BT. Ces pertes apparaissent dans les transformations HTA/BT et proviennent des pertes par effet joule et des pertes fer. Les pertes fer dépendent de la tension et de la fréquence d’alimentation, des matériaux utilisés et sont dé- composées en pertes par courants de Foucault et pertes par hystérésis.

IV.1.2 –Les pertes techniques sur le réseau BT

IV.1.2.1- Causes des pertes techniques sur le réseau BT

Depuis sa création, la direction régionale SBEE Ouémé-Plateau s’efforce pour garantir une bonne prestation en matière de distribution d’énergie électrique à ses abonnés. Mais de nombreuses causes dues à des défaillances de ses équipe- ments sur son réseau de distribution et le non respect des normes en la matière entravent ses efforts voir des pertes d’énergie. Aux nombres de ces causes on peut citer :

- dépassement du rayon d’action des postes de transformation:

La direction régionale SBEE ouémé-plateau installe des postes de transformation de rayon d’action inférieure à 1000 m. Mais force est de constater que certains de ces transformateurs subissent des charges excédant les 1000 m. C’est une cause de la baisse de tension chez les abonnés. Nous pouvons citer entre autres certains quartiers qui subissent ces baisses: Djègan-Kpèvi, Hlogou,

Tokpota 2.

- déséquilibre entre phases sur le réseau :

Le réseau à l’agence SBEE de Porto-Novo comme dans les autres régions est triphasé, il alimente des récepteurs triphasés mais aussi des récepteurs mono- phasés. Lors des branchements des nouveaux abonnés sur le réseau aucun contrôle n’est effectué ce qui fait qu’une phase est beaucoup plus sollicitée que les deux autres et ceci crée entre les trois phases des amplitudes différents, d’où il y a dé- séquilibre entre les phases.

-inadéquation des sections de câbles :

Il n’est pas rare de trouver sur le réseau électrique de la direction régionale SBEE de Porto-Novo, des conducteurs installés il y a plus de 50 ans alors que la charge est en perpétuelle évolution. D’autre part, il y a sur le réseau des jonctions entre les conducteurs de sections différentes, ce qui crée des pertes actives dues à l’échauffement des câbles.

(35)

IV.1.2.2- Conséquences des pertes techniques sur le réseau BT Comme conséquences, nous pouvons citer :

- des perturbations sur le réseau de distribution qui se manifestent par : des déles- tages ; des déclenchements ; des chutes de tension qui peuvent provoquer au niveau de l’éclairage le papillotement de la lumière des lampes à incandescence.

- du manque à gagner pour la société.

Il faut noter que l’absence des compteurs d’énergie réactive chez certains abonnés est aussi à la basse des surcharges du réseau BT car ils consomment de l’énergie réactive sans aucun dispositif de compensation. Ces abonnés sont les soudeurs, les moulins les ateliers de menuiserie et des tourneurs qui n’ont pas un compteur d’énergie réactive. En dessous d’un certain niveau de tension, la plupart des appareils électriques ne peuvent plus fonctionner et l’écart de tension observé peut être assimilé à une coupure.

IV.2- Les pertes non techniques

Les pertes non techniques sont des pertes qui ne sont pas liées à la configuration du réseau. L’énergie consommée non enregistrée constitue la composante principale des pertes non techniques. S’il parait aisé d’estimer le niveau global par déduction des pertes globales ou de la différence entre l’énergie injectée au réseau de distribution effectivement facturée, les origines de ces pertes ne sont pas toujours évidentes et elles ne peuvent être mesurées précisément. Elles sont estimées en pertes énergétiques ou en pertes de recettes financières.

Dans le cadre de l’exploitation du réseau de distribution électrique à l’agence SBEE de Porto-Novo et des relations avec les abonnés, de nombreux dysfonctionnement portant enregistrement de la consommation sont non décelés sur les systèmes de comptage.

Deux types de dysfonctionnements à l’origine des non enregistrements de l’énergie électrique peuvent être identifiés :

 Les pertes non techniques dans la distribution

 Les pertes non techniques liées aux prestations de service.

IV.2.1-Causes des pertes non techniques sur le réseau de distribution élec- trique à l’agence de Porto-Novo.

Les causes des pertes non techniques dans la distribution sont multiples. On peut citer :

La consommation n’est pas facturée. Les causses en sont :

 Raccordements clandestins, long délai de prise en compte des appareils de mesures installés.

La consommation est facturée sans exactitude. Les facteurs explicatifs peuvent être :

(36)

 Fraude et sabotage sur les appareils de mesure, défectuosité des appareils de mesure, mauvais raccordement des installations.

Les irrégularités ou dysfonctionnements constatés sur l’enregistrement des consommations sont le fait d’actions sur les comptages (compteurs) de façon délibé- rée ou involontaire.

Ainsi peuvent- ils être classifiés par nature et qualifiés.

 Les fraudes

Ce sont les actions délibérées sur les systèmes de comptage ou sur la facturation de façon à réduire la consommation enregistrée et à payer moins. Ces fraudes peuvent être répertoriées en 02 (deux) types à savoir : les fraudes techniques et les fraudes administratives.

 Fraudes techniques : fraudes pratiquées sur les parties mécaniques ou électriques des comptages :

 fraudes mécaniques : plombs laboratoires enlevés, capot compteur percé pour bloquer le disque.

 fraudes électrique : sectionnement interne du fil de tension, branchement direct (figure 2.5).

Figure 2.5 : Exemple de fraude électrique

 Fraudes administratives : tarification non conforme à la puissance sous- crite, cumul d’index, consommation d’énergie après résiliation, sans facturation.

(37)

A la direction régionale SBEE ouémé-plateau et plus précisément dans l’agence SBEE de Porto-Novo, l’expérience a montré qu’il y a une distribution sociolo- gique des fraudes. Ainsi, les fraudes ont tendance à être plus sophistiquées chez les consommateurs commerciaux ou professionnels (puissance d’abonnement su- périeure à 30 ampères triphasés) que chez les consommateurs ordinaires.

 Les anomalies

Les anomalies sont des erreurs constatées sur les installations par les agents releveurs ou signalées par les abonnés. Elles donnent lieu à des corrections par le service compétent de la société. On pourrait citer, entre autres :

- nouvel index de consommation inférieur à l’ancien index, - compteur défectueux,

- index mal relevé, - compteur non listé.

Les compteurs installés chez les abonnés HTA diffèrent des compteurs installés chez les abonnés BT, ces compteurs sont numériques et enregistrent toutes opérations menées (figure 2.6). On peut citer en grande ligne : les don- nées instantanées, les données tarifaires et les données cumulées.

Il est rare de constater une éventuelle fraude sur ces compteurs très sen- sibles mais on assiste parfois à une mauvaise lecture des index et ceci peut en- gendrer une erreur de relevé et par conséquent une facture erronée ou un mauvais facteur de puissance sanctionné par une pénalité.

Figure 2.6 : compteur triphasé HTA

(38)

IV.2.2- Evaluation chiffrée des consommations en énergie électrique dans l’agence SBEE de Porto-Novo.

Une enquête au près de la facturation de la direction régionale SBEE Ouémé-Plateau nous a permis de recueillir les quantités en énergie électrique con- sommée mensuellement par rapport à celle injectée sur le réseau de distribution en BT comme en HTA.

IV.2.2.1-Evaluation chiffrée des consommations en BT

Le tableau suivant nous renseigne sur la quantité d’énergie électrique con- sommée en BT de janvier 2014 au Décembre 2014

Tableau 2.2 : Quantité d’énergie électrique consommée en BT.[6]

A l’analyse du tableau 2.2, nous remarquons que l’énergie électrique consommée annuellement en BT représente en moyenne 63,73% de l’énergie injectée sur le réseau de distribution.

MOIS

Energie in- jectée (kWh)

Consomma- tion d’énergie

électrique en BT (kWh)

Rapport entre l’énergie consom-

mée et l’énergie injectée

%

Janvier 9388341 6731355 71,67

Février 8635716 6071407 70,30

Mars 5104976 2424250 47,49

Avril 5340857 2523284 47,24

Mai 8265607 5652357 68,38

Juin 9513601 7204880 75,73

Juillet 8622006 5712570 66,25

Août 7155430 4812076 67,25

Septembre 6665608 4149883 62,26

Octobre 6842711 4391130 64,17

Novembre 7263832 4610299 63,47

Décembre 7666459 4647612 60,62

Total 90465144 58931103 63,73

(39)

IV.2.2.2- Evaluation chiffrée des consommations en HTA

Le tableau 2.3, nous renseigne sur la quantité d’énergie électrique con- sommée en HTA de janvier 2014 au Décembre 2014.

Tableau 2.3 : Quantité d’énergie électrique consommée en HTA [6]

Mois

Energie injec- tée (kWh)

Consommation d’énergie élec-

trique en HTA (kWh)

Rapport entre l’énergie con- sommée et éner-

gie injectée %

Janvier 9388341 1995706 21,25

Février 8635716 1905679 22,06

Mars 5104976 2021433 39,60

Avril 5340857 2163580 40,50

Mai 8265607 1956607 23,67

Juin 9513601 1652740 17,37

Juillet 8622006 2256105 26,17

Août 7155430 1686490 23,57

Septembre 6665608 1856212 27,85

Octobre 6842711 1791847 26,19

Novembre 7263832 1993357 27,44

Décembre 7666459 2356678 30,74

Total 90465144 23636434 27,20

A l’analyse du tableau 2.3, nous remarquons que la consommation de l’énergie électrique annuelle en HTA représente en moyenne 27,20% de l’énergie élec- trique injectée sur le réseau.

IV.2.2.3- Evaluation des pertes d’énergie électrique.

D’après les deux tableaux (2.2) et (2.3), nous pouvons déduire les pertes d’énergie électrique au cours de l’année 2014.

Soient Q1 : le total de l’énergie consommée en BT en 2014 Q2 : le total de l’énergie consommée en HTA en 2014

EI : le total de l’énergie électrique injectée sur le réseau au cours de la même année.

Notons PE le total des pertes d’énergie électrique au cours de l’année 2014.

On a : PE =EI – (Q1+Q2)

(40)

Application numérique :

Q1 =58931103 kWh; Q2 =23636434 kWh; EI =90465144 KWh D’où : PE = 90465144- (58931103+23636434)

= 90465144 -82567537 = 7897607

PE= 7897607 kWh

Le coût de ces pertes d’énergie électrique à raison de 109F le KWh en moyenne s’élève à :

7897607* 109F = 860839163 F

Soit Cr ce coût, d’où Cr =860839163 FCFA.

Conclusion

Dans cette partie, après avoir caractérisé les consommateurs de l’énergie électrique à la SBEE, nous avons apporté les éclaircissements sur les causes et les conséquences des pertes techniques et non techniques sur les réseaux BT et HTA à l’agence SBEE de Porto-Novo. Le coût des pertes en énergie a été évalué à 860839163 FCFA en 2014.

(41)

TROISIEME PARTIE : Les approches de solutions et suggestions

pour la réduction des pertes et chutes de tension.

(42)

Chapitre V : Méthodes d’amélioration des chutes de tension et des pertes

.

Introduction

Dans cette partie, notre travail consistera à analyser les différentes mé- thodes d’amélioration des pertes en puissance et des chutes de tension afin de retenir une pour la correction de ces dernières.

Bien que les chutes de tension soient inévitables dans les lignes électriques, d’après la relation (1.7), leur correction est possible grâce à des interventions portant sur certains éléments intervenants dans l’augmentation des chutes de tension et des pertes de puissance. Aux nombres des méthodes d’amélioration des chutes de tension on peut citer : amélioration de la tension source d'alimentation, la reconfiguration du réseau, et le renforcement du réseau.

V.1-Augmentation de la tension source d’alimentation

La tension actuelle des départs du poste source de Houinmè est de 15kV dans les lignes. La chute de tension étant proportionnelle à l’inverse du carré de la tension comme l’indique la relation (1.9) :

𝚫𝐔 𝐔 = 𝐊

𝐔^𝟐 ( 𝟏. 𝟗 )

La tension a ainsi une grande influence sur les chutes de tension. Si on augmente alors la tension de la ligne on pourrait réduire les chutes de tension et les pertes de puissance seront aussi réduites.

Bien que le changement de la tension de source 15kV en tension de 20kV soit une solution pour la réduction des chutes de tension et des pertes de puissance, elle nécessite le remplacement de tous les éléments de la ligne ne pouvant pas supporter la tension de 20kV. Il s’agit par exemple de tous les transformateurs, des disjoncteurs de protection des sectionneurs de ligne et aussi les cellules de distribution. Vu toutes ces modifications, certes la durée de vie n’est pas la même mais le coût d’investissement sera élevé et que ferait-on de ses éléments suppri- més? On pourrait envisager une telle solution pour les nouveaux réseaux.

(43)

V.2-Reconfiguration du réseau HTA à l’agence SBEE de Porto-Novo.

On peut constater que les départs D3 et D4 d’après le tableau 2.1 sont plus chargés que les départs D1 et D2. Nous pourrons reconfigurer les départs D3 et D4.

V.3- Renforcement du réseau HTA à l’agence de Porto-Novo

Nous savons que d’après les formules de chute de tension et des pertes joules :

𝚫𝑼

𝐔 % = 𝟏𝟎𝟎^𝑳𝑷

𝑺^′ (𝒌_𝟏+ 𝒌_𝟐 tangφ) et 𝑷_𝒑 = √𝟑𝚫𝑼^𝑲"_𝑺′ cosφ avec I = ^𝑲"

𝑺′, lors- que nous augmentons la section, S’peut diminuer la chute de tension et les pertes joules. Mais compte tenu du coût qui augmente avec la section du conducteur, on ne peut augmenter indéfiniment la section des conducteurs. Il faut alors chercher l’optimum technico-économique quant au choix de la section des câbles.

V.3.1-Dimensionnement des câbles des départs

V.3.1.1- Caractéristiques de détermination de la section des câbles

La section d’un conducteur dans une installation de distribution d’énergie électrique, doit satisfaire aux conditions techniques ci-après :

 ne pas dépasser les chutes de tension maximales imposées;

 ne pas dépasser en régime permanent les intensités admissibles dans les conducteurs pour éviter les échauffements anormaux entraînant leur des- truction ;

 ne pas dépasser les limites de surintensités de courte durée admissible dans les conducteurs notamment lors des courts-circuits, qui se traduisent par : une élévation rapide de la température de l’âme conducteur

 satisfaire aux contraintes économiques, ce qui est capitale dans la réalisa- tion d’un projet.

V.3.1.2- Méthodes de détermination de la section des câbles

La méthode de calcul consiste à choisir une section compatible simultané- ment aux différents points précités. Dans le cas contraire la section sera augmen- tée jusqu’à ce que ces quatre points soient vérifiés.