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Cours Régimes transitoires des systèmes électriques

Démarré par redKas, Janvier 03, 2019, 04:33:07 PM

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redKas

Cours Régimes transitoires des systèmes électriques
Chapitre I : Généralités sur les surtensions électriques
Chapitre II: Analyse transitoire des circuits électriques
Chapitre III : Régime transitoire des lignes électriques

Introduction Générale
Ce cours constitue une introduction aux phénomènes transitoires électromagnétiques dans les réseaux électriques. Il débute par des rappels théoriques et des définitions des surtensions et se poursuit par l'analyse des circuits linéaires en régime transitoire. Le cas particulier des lignes est abordé avec plus de détails. L'objectif de ce cours est d'apporter un outil d'analyse des réseaux électriques en régime transitoire. Dans l'analyse d'un système électrique ou physique, une distinction est faite entre le régime
permanant et le régime transitoire ou dynamique. Un système électrique est dit être en régime permanent, lorsque les variables qui décrivent son comportement (tension, courant, etc..), sont soit invariables dans le temps (circuit DC) ou des fonctions périodiques du temps (circuit AC). Un système électrique est dit en régime
transitoire quand les variables changent ou varient de manière non périodique.
Le régime transitoire disparait dans le temps et un nouvel état d'équilibre apparait. Donc le régime transitoire est le passage d'un état stable à un autre état stable.
L'analyse des transitoires électromagnétiques est un sujet important dans l'étude des réseaux électriques. Les phénomènes transitoires doivent être analysés dans les étapes de conception des réseaux pour assurer leur optimisation et garantir leur robustesse. L'optimisation implique une opération proche des limites techniques et une réduction des coûts. Robustesse sous entend continuité de service, fiabilité, sécurité et qualité. Par ailleurs, la compréhension des phénomènes transitoires est essentielle dans les analyses menées quand surviennent des défaillances d'équipement ou des fonctionnements anormaux.
Les surtensions dans un réseau électrique peuvent être engendrées par une large variété de facteurs comme les défauts, les manoeuvres et la foudre. Dans les réseaux de transmission THT, les coups de foudre sont amortis en quelques microsecondes et les surtensions de manoeuvre en quelques millisecondes. Par contre, les surtensions temporaires ont des durées relativement importantes avec différentes amplitudes et atténuations.
Un réseau électrique est caractérisé par la présence de multiples sources d'alimentation et de charges, reliés par un réseau maillé. Normalement, le réseau doit fonctionner dans un régime stationnaire et dans les limites d'exploitations normales. Cependant, le réseau est continuellement soumis à divers aléas qui peuvent perturber son fonctionnement normal. Les dispositifs de protection des réseaux électriques à courant alternatif contre les surtensions sont généralement de deux types: l'éclateur et le parafoudre. Il est nécessaire, en revanche, d'utiliser des parafoudres dès que l'on veut réduire l'isolement des matériels ou améliorer la qualité de service. Ces dispositifs présentent de meilleures caractéristiques de protection, moyennant toutefois un coût plus élevé. Un exemple sur le principe de fonctionnement d'un parafoudre à oxyde métallique (ZnO) est traité à la fin de ce cours. La matière est présentée de façon concise et directe afin de se concentrer sur l'essentiel d'analyse des phénomènes transitoires dans les systèmes électriques.
Le premier chapitre présente des généralités sur les surtensions (origines, classification et propagation). Dans le second chapitre, l'analyse transitoire des circuits électriques est étudiée et appliquée à des circuits du premier ordre. La méthode basée sur les équations différentielles est expliquée en détail permettant de l'utiliser dans diverses situations.
Le troisième chapitre est consacré à la modélisation des phénomènes transitoires dans les lignes de transport d'énergie électrique. La méthode basée sur la théorie des ondes mobiles est présentée en détail

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