Energie Electrique

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    12-Oct-2015

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  • Nom : PRODUCTION, TRANSPORT, Date :

    Prnom : DISTRIBUTION DE Electricit

    Classe : 2MSMA LELECTRICITE Fiche N 1

    Sources : AFPA Llectricit dans lhabitat -H.NEY Nathan p 4, 10,12,15 Technor vol 2 p 69, 71

    I. LENERGIE ELECTRIQUE

    Llectricit a fait son apparition industrielle il y a environ un sicle.

    Elle a depuis supplant les autres nergies dans bon nombre de domaines,

    notamment dans lclairage domestique et urbain.

    Dans les ateliers, dencombrantes machines vapeur entranaient nagure

    les machines-outils par des jeux de poulies et de courroies.

    Aujourdhui, chaque machine est mue par un moteur lectrique individuel.

    Llectricit prsente un certain nombre davantages :

    - nergie non polluante

    - pas de problme de fuites

    - facile mettre en uvre

    II. LA CONSOMMATION DELECTRICITE

    elle fluctue en fonction de lhoraire, du jour et des saisons, car les besoins sont

    diffrents ( clairage, chauffage, machines industrielles )

    Cette consommation a doubl tous les 10 ans entre les annes1960 1980.

    De 1980 1990, elle a progress de 40%.

    Actuellement, elle se stabilise ( de 2 7% daugmentation par an ).

    En 1997, la France a consomm 485 milliards de Kilowattheures (kWh).

    Llectricit reprsente environ 39% de la consommation nergtique totale.

  • Nom : PRODUCTION, TRANSPORT, Date :

    Prnom : DISTRIBUTION DE Electricit

    Classe : 2MSMA LELECTRICITE Fiche N 2

    Sources : AFPA Llectricit dans lhabitat -H.NEY Nathan p 4, 10,12,15 Technor vol 2 p 69, 71

    III. COMMENT PRODUIRE DE LELECTRICITE

    Llectricit na quune existence fugitive, on ne la trouve pas ltat naturel

    il faut donc la fabriquer .

    Pour cela, on dispose dnergies primaires et dappareils qui vont produire

    de llectricit partir de ces dernires.

    Prsentons quelques-uns de ce appareils :

    LAlternateur

    Cest lappareil producteur dnergie qui prsente la plus grande importance

    conomique car cest le seul, lheure actuelle, qui est capable de fournir de trs

    grandes puissances.

    ENERGIES PRIMAIRES

    MECANIQUE LUMINEUSE CHIMIQUE

    Alternateur dynamo

    accumulateur pile photo pile

    ELECTRICITE

    - charbon - gaz naturel - hydraulique - ptrole (fioul) - uranium - vent

    ACTION

    Soleil

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    Prnom : DISTRIBUTION DE Electricit

    Classe : 2MSMA LELECTRICITE Fiche N 3

    Sources : AFPA Llectricit dans lhabitat -H.NEY Nathan p 4, 10,12,15 Technor vol 2 p 69, 71

    la pile

    Son importance conomique est trs importante. Pourtant, lnergie quelle

    fournit est chre et sa capacit est relativement faible.

    La photopile (ou pile photovoltaque )

    Cest la conqute spatiale qui lui a donn ses lettres de noblesse.

    La lumire solaire est utilise directement pour produire de llectricit,

    proportionnellement la surface claire.

    Le cot dinvestissement est lev, mais lnergie lectrique est gratuite et

    disponible indfiniment.

    IV. LA PRODUCTION DELECTRICITE

    En France, llectricit est produite partir de :

    - lnergie thermique (charbon, gaz naturel, fioul ) pour 4%

    - lnergie hydraulique pour 14%

    - lnergie nuclaire pour 82%

    4.1. Lnergie hydraulique

    Dans ce type de centrales, on utilise lnergie mcanique dun courant deau

    pour entraner une turbine couple un alternateur.

    Pour viter que la production dlectricit soit tributaire du dbit de la rivire,

    on constitue une rserve deau derrire un barrage.

    Il existe plusieurs types de centrales hydrauliques, chacune tant adapte

    aux caractristiques du cours deau.

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    Prnom : DISTRIBUTION DE Electricit

    Classe : 2MSMA LELECTRICITE Fiche N 4

    Sources : AFPA Llectricit dans lhabitat -H.NEY Nathan p 4, 10,12,15 Technor vol 2 p 69, 71

    4.2. Lnergie thermique

    Dans ce type de centrales, lnergie primaire est brle afin de chauffer de

    leau. La vapeur deau ainsi produite va, en se dtendant, faire tourner une turbine

    couple un alternateur.

    centrale de haute chute ( hauteur > 300m )

    centrale de moyenne chute ( 25m > hauteur > 300m )

    centrale de basse chute ( hauteur < 25m )

    condenseur

    EAU

    EAU

    Turbine

    Energie Electrque

    alternateur

    vapeur deau

    BRULEUR Energie Primaire ( gaz, fioul, charbon )

    chaudire

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    Prnom : DISTRIBUTION DE Electricit

    Classe : 2MSMA LELECTRICITE Fiche N 5

    Sources : AFPA Llectricit dans lhabitat -H.NEY Nathan p 4, 10,12,15 Technor vol 2 p 69, 71

    4.3. Lnergie nuclaire

    Cest ce type de centrale le plus rentable au niveau conomique.

    Inconvnient : le retraitement des dchets.

    Cest une centrale thermique o la chaudire a t remplace par un

    racteur. La vapeur deau nest donc pas obtenue par combustion de lnergie

    primaire, mais par fission dun combustible nuclaire, uranium ou plutonium.

    La chaleur produite par la fission est recueillie par le fluide caloporteur, qui

    va son tour chauffer leau ncessaire au fonctionnement de la turbine.

    condenseur

    EAU

    Turbine

    Energie Electrique

    alternateur

    vapeur deau

    cur du racteur

    fluide caloporteur

    barres de contrle

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    Prnom : DISTRIBUTION DE Electricit

    Classe : 2MSMA LELECTRICITE Fiche N 6

    Sources : AFPA Llectricit dans lhabitat -H.NEY Nathan p 4, 10,12,15 Technor vol 2 p 69, 71

    V. LE TRANSPORT DE LELECTRICITE

    Les centrales de production dnergie sont souvent loignes des grandes

    villes en raison des besoins hydrauliques ou de lapprovisionnement en

    combustible, or les consommateurs sont rpartis sur tout le territoire et ne

    consomment pas rgulirement la mme quantit dnergie.

    5.1. Les lignes Trs Haute Tension (THT)

    Ce sont de vritables autoroutes de transport de lnergie.

    La tension des lignes de transport dnergie peut-tre de :

    63 kV, 90 kV, 225 kV, 400 kV

    Plus la tension est leve, plus la quantit dnergie transporte est

    importante et les pertes en ligne diminues.

    Extrait Science et vie HS

  • Nom : PRODUCTION, TRANSPORT, Date :

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    Classe : 2MSMA LELECTRICITE Fiche N 7

    Sources : AFPA Llectricit dans lhabitat -H.NEY Nathan p 4, 10,12,15 Technor vol 2 p 69, 71

    Exemple :

    pour transporter 4000MW ( 2 centrales nuclaires), il faut :

    sous 63kV 22 lignes de 180MW sous 225kV 5 lignes de 800MW

    sous 400kV 1 ligne de 4000MW

    Emploi de la tension 400kV = rduction du nombre de lignes lectriques

    gain de place et conomie

    En France, il y a environ 16 000 km de lignes 400kV

    et environ 25 000 km de lignes 225kV

    5.2. Linterconnexion

    Pour que tous les habitants du territoire franais puissent bnficier

    dlectricit tout moment, les lignes lectriques THT sont interconnectes

    entre elles afin de pouvoir utiliser chaque instant les moyens de

    production disponibles.

    Les postes dinterconnexion assurent cette jonction entre rseau 400

    kV et rseau 225 kV.

    ce procd permet de faire face aux perturbations qui peuvent survenir

    sur le rseau ( pointe de consommation, arrt dune centrale, incident sur

    une ligne HT )

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    Classe : 2MSMA LELECTRICITE Fiche N 8

    Sources : AFPA Llectricit dans lhabitat -H.NEY Nathan p 4, 10,12,15 Technor vol 2 p 69, 71

    VI. LA DISTRIBUTION

    Les besoins en nergie sont trs diffrents suivant les clients :

    - villes, grosses industries et SNCF: 63 kV ou 90 kV ( HT )

    - PMI / PME : 20 kV ( MT )

    - particuliers : 230 / 400 V ( BT )

    6.1. La gestion de llectricit

    Pour adapter chaque instant la production et le transport aux besoins,

    EDF dispose de centres de coordination ( ou Dispatching ) :

    ( centre national Paris +7 centres rgionaux Paris, Lille, Nancy, Lyon,

    Marseille, Toulouse, Nantes )

    Ces centres contrlent en permanence lquilibre entre production,

    transport et distribution rle de chef dorchestre

    6.2. La distribution

    Elle seffectue :

    - partir du rseau THT 225 KV en HT 63 ou 90 kV postes de rpartition

    ( grosses Usines, SNCF, grosses villes )

    - partir du rseau HT 63 ou 90 kV en MT 20 kV postes de Distribution

    - partir du rseau MT 20 kV en BT 230/400 V postes Basse Tension

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    Classe : 2MSMA LELECTRICITE Fiche N 9

    Sources : AFPA Llectricit dans lhabitat -H.NEY Nathan p 4, 10,12,15 Technor vol 2 p 69, 71

    Mise en commun

    PR

    PR

    PR

    PR

    PR PR

    PI

    PI

    PI

    PI

    PI

    PI

    PI

    PI

    PI

    PI

    CT

    CT

    CT

    CT

    CT

    CT

    CT

    CTCentrale PIPoste dInterconnexion

    THT 400kV / 225 kV PRPoste Rpartition

    THT 225kV / HT 63kV ou 90 kV PDPoste de Distribution

    HT 63kV ou 90kV / MT 20 kV PBTPoste Basse Tension

    MT 20kV / BT 230-400V

    Villes, Usines, SNCF

    PD

    BT 230/400V PBT

    PMI / PME