Évaluation du dimensionnement et construction des lignes électriques de moyenne tension à Adrar

Abstract

يركز هذا مشروع على دراسة شبكات توزيع الكهرباء ذات الجهد المتوسط، مع تطبيق خاص على شبكة منطقة أدرار. والهدف الرئيسي هو فهم الخصائص التقنية لخطوط الجهد المتوسط، وتصميمها، وتقييم أدائها باستخدام برنامج ETAP. في البداية، يعرض البحث شبكة الكهرباء الجزائرية، وهيكلها الخاص بالتوليد والنقل والتوزيع، بالإضافة إلى الخصائص المميزة لشبكة منطقة أدرار. وتسلط الدراسة الضوء على التحديات المتعلقة بالظروف المناخية الصحراوية، لا سيما ارتفاع درجات الحرارة، والعواصف الرملية، والمسافات الطويلة التي تتطلبها عملية نقل الطاقة. أما الجزء الثاني، فيُخصص لخطوط نقل الطاقة ذات الجهد المتوسط. ويصف هذا الجزء مختلف بنى شبكات الجهد المتوسط (الشعاعية، والمتشابكة، والخط الرئيسي)، والمحطات الفرعية، والموصلات المستخدمة من قبل شركة سونلغاز، والجوانب الميكانيكية للخطوط الهوائية. وتركز الحسابات على المسافات بين الخطوط، والانحناءات، والإجهادات الميكانيكية، والدعامات، والعوازل، وأنظمة التأريض. أخيرًا، تتناول هذه المذكرة حساب المعايير الكهربائية لخطوط نقل الطاقة، بما في ذلك الطاقة المنقولة، والتيارات، وانخفاضات الجهد، والضياعات التقنية. كما تُدرس طرق اختيار الموصلات والمحولات وأجهزة الحماية. ويتيح نمذجة الشبكة ومحاكاتها باستخدام برنامج ETAP تقييم سلوك الخط والتحقق من مطابقته لمتطلبات التشغيل واستمرارية الخدمة. الكلمات المفتاحية: الشبكة الكهربائية، الجهد المتوسط (MT)، خطوط الطاقة، تحديد الحجم، شبكة التوزيع، أدرار، إيتاب،انخفاض الجهد، الضياعات التقنية، الحماية الكهربائية.

Résumé

Ce mémoire porte sur l’étude des réseaux électriques de distribution moyenne tension, avec une application particulière au réseau de la région d’Adrar. L’objectif principal est de comprendre les caractéristiques techniques des lignes MT, de réaliser leur dimensionnement et d’évaluer leurs performances à l’aide du logiciel ETAP. Dans un premier temps, le travail présente le réseau électrique algérien, sa structure de production, de transport et de distribution ainsi que les particularités du réseau de la région d’Adrar. L’étude met en évidence les défis liés aux conditions climatiques sahariennes, notamment les fortes températures, les tempêtes de sable et les longues distances de transport de l’énergie. La deuxième partie est consacrée aux lignes électriques moyennes tension. Elle décrit les différentes architectures de réseaux MT (radiaux, maillés, coupure d’artère), les postes de transformation, les conducteurs utilisés par SONELGAZ ainsi que les aspects mécaniques des lignes aériennes. Les calculs portent notamment sur les portées, les flèches, les efforts mécaniques, les supports, les isolateurs et les systèmes de mise à la terre. Enfin, le mémoire traite du calcul des paramètres électriques des lignes, notamment les puissances transportées, les courants, les chutes de tension et les pertes techniques. Les méthodes de choix des conducteurs, des transformateurs et des dispositifs de protection sont également étudiées. Une modélisation et une simulation du réseau sous ETAP permettent d’évaluer le comportement de la ligne et de vérifier sa conformité aux exigences techniques et de continuité de service. Mots-clés : Réseau électrique, moyenne tension (MT), lignes électriques, dimensionnement, réseau de distribution, Adrar, ETAP, chute de tension, pertes techniques, protection électrique.

Abstract

This thesis focuses on the study of medium-voltage electrical distribution networks, with a particular application to the network in the Adrar region. The main objective is to understand the technical characteristics of MV lines, to design them, and to evaluate their performance using ETAP software. Initially, the work presents the Algerian electrical grid, its generation, transmission, and distribution structure, as well as the specific characteristics of the Adrar region's network. The study highlights the challenges related to Saharan climatic conditions, particularly high temperatures, sandstorms, and the long distances involved in power transmission. The second part is dedicated to medium-voltage power lines. It describes the different MV network architectures (radial, meshed, main break), substations, the conductors used by SONELGAZ, and the mechanical aspects of overhead lines. The calculations focus on spans, sags, mechanical stresses, supports, insulators, and grounding systems. Finally, the thesis addresses the calculation of electrical parameters for power lines, including transmitted power, currents, voltage drops, and technical losses. Methods for selecting conductors, transformers, and protection devices are also examined. Network modeling and simulation using ETAP software allow for the evaluation of line behavior and verification of its compliance with technical and service continuity requirements. Keywords: Electrical network, medium voltage (MV), power lines, sizing, distribution network, Adrar, ETAP, voltage drop, technical losses, electrical protection.