Les pertes

Les différentes pertes dans le réseau électrique

    Le transite d’électricité sur le réseau de transport génère des pertes. Ces pertes ne  constituent pas une fatalité, elles doivent être identifiées puis combattues avec un objectif d’optimisation et de réduction permettant ainsi l’amélioration du rendement du réseau.

Les pertes du système électrique sont constituées de :

-       Pertes techniques

   Ces pertes résultent du transit d’énergie active et réactive dans le réseau au cours de processus de transport. Leur  volume (ou quantité) dépend directement des caractéristiques des ouvrages existants et de leurs modes d’exploitation.

§   Les pertes par  effet de joule :

       Les pertes par effet joule constituent la composante principale des pertes de  transport. Ces pertes sont causées par le courant qui circule dans les lignes et les transformateurs.

La puissance dissipée par l'effet joule vaut :    P = R * I²

    Avec        

                      P : la puissance dissipée par effet joule en watts (W)

                      R : la résistance de l’élément en ohms (Ώ)

                      I : le courant qui circule dans l’élément en ampères (A)

  

§   Les pertes fer :

   On appelle pertes fer la somme des pertes par hystérésis et des pertes par courant de foucault. La magnétisation des tôles des transformateurs est à l’origine des pertes fer. Ces pertes ont deux causes: l’Hystérésis et les courants de Foucault.

  

 Pertes par Hystérésis :

 

     Un matériau magnétique soumis à un champ variable tel qu’il décrive un cycle d’hystérésis complet, absorbe une énergie égale à l’aire du cycle multiplié par le volume de l’échantillon.

Si le champ est alternatif de fréquence f, la puissance dissipée, aura pour expression :                  P hystérésis = f *  V * A       avec :      

          F  : la fréquence

          V : le volume du matériau

          A : aire du cycle

   Pertes par courant de Foucault : 

 

    Les courants de Foucault sont des courants induits dans la masse métallique du circuit magnétique. En effet, lorsque des pièces métalliques conductrices sont plongées dans des champs magnétiques variables, cela induit dans ces pièces des courants parasites.

   Limitation des pertes fer

    Pour réduire les pertes par hystérésis il faut choisir un matériau ferromagnétique avec un cycle d’hystérésis le plus étroit possible.

Pour réduire les pertes par courants de Foucault, le noyau est feuilleté. C’est à dire qu’il est constitué de tôles vernies, donc isolées les unes des autres. La taille des boucles de courant de Foucault est alors limitée par l’épaisseur de la tôle. Plus les boucles sont petites, plus les pertes sont réduites.

 

§   Les pertes par effet couronne :

      Lorsqu'on porte un fil a un potentiel électrique élevé, le champ à son voisinage peut devenir suffisamment intense pour provoquer l'ionisation des molécules de l'air. Les ions ainsi formés sont alors entraînés par la force électrostatique et tendent à se déplacer le long des lignes de champ, ce qui induit des fuites. Ces pertes sont amplifiées dans un temps humide ou par les précipitations.      

     Les pertes par effet couronne dépendent de la tension des lignes et de la quantité des précipitations. L’étude des pertes par effet couronne est abordée en tenant compte des caractéristiques des lignes de transport (longueur de circuit et parcours par niveau de tension), de la fréquence des précipitations et de données expérimentales

§   Les pertes shunt :

   Les pertes shunt proviennent des appareils branchés à la terre telque les appareils de compensation, de mesure et de protection. Ces pertes shunt sont influencées par le niveau de tension et le facteur d'utilisation des appareils. Les condensateurs et les inductances sont manœuvrés périodiquement pour le contrôle de tension. Chacun de ces appareils soutire une faible quantité de courant pour fonctionner, mais leur grand nombre entraîne des pertes relativement importantes.

L’évaluation des pertes shunt met en parallèle les capacités des équipements sous des conditions nominales avec leur facteur d’utilisation sur le réseau. Les équipements considérés incluent les inductances, les compensateurs statiques et synchrones, les condensateurs et les parafoudres

 

§   Les pertes de fuite :

   Les pertes de fuite sont principalement dues aux pertes dans les isolateurs et les isolants des lignes souterraines. Ces fuites sont établies selon le nombre de chaînes d’isolateurs par pylône et le facteur d’utilisation des lignes sous tension.

§   Les pertes par induction :

  Les pertes par induction électromagnétique résultent de l’induction de courant dans des circuits parallèles fermés comme les fils de garde non isolés à leur point de support.

  Ces pertes sont évaluées en considérant les types de pylônes utilisés à chaque niveau de tension,  le nombre de câbles de garde ainsi que l’amplitude du courant induit dans les câbles de garde.

-     Pertes non techniques ou « commerciales »

    Elles résultent des dysfonctionnements de processus de mesure, de relève, de comptabilisation, de facturation et de recouvrement  de l’énergie consommée par la clientèle. Leur importance dépend directement de la qualité de gestion de la clientèle.