Électrotechnique des centrales électriques
Coll. EDF R&D

Auteur :

Directeur de Collection : EDF R&D

Langue : Français

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Date de parution :
Ouvrage 494 p. · 15.5x24 cm · Broché · 
ISBN : 9782743023515 EAN : 9782743023515
Éditions Lavoisier

Électrotechnique des centrales électriques expose les principes de conception des systèmes électriques de puissance qui composent les centrales de production d’électricité. Ces systèmes sont, d’une part ceux qui permettent la production et l’évacuation de l’énergie électrique vers le réseau externe, et d’autre part ceux qui assurent la distribution d’énergie électrique au sein des centrales ; ils sont traditionnellement représentés par le schéma électrique général de la centrale. Leur fonctionnement peut être caractérisé par un ensemble de paramètres – tensions, courants, impédances, puissances – qui doivent être coordonnés de manière à former un tout cohérent. Cette notion de coordination est fondamentale et ses différents aspects sont abordés avec clarté et rigueur comme autant d’étapes du dimensionnement électrique d’une centrale : choix des niveaux de tension, calcul des courants de court-circuit, calcul des échanges de puissance entre la centrale et le réseau, coordination des tensions, fonctionnement statique et dynamique de l’interface entre la centrale et le réseau. D’autres aspects de la conception sont également abordés, comme le choix des protections électriques et la détermination de leurs valeurs de réglage.

C’est tout l’intérêt et l’originalité de l’ouvrage de Christophe Schroeder que d’exposer une vue d’ensemble de la conception électrique des centrales. Il trouve également une résonance particulière dans le contexte relativement nouveau des réglementations européennes en matière de conditions d’accès aux réseaux électriques. Un autre mérite de ce livre réside dans l’illustration des procédés de calcul par de nombreux exemples d’application numérique. Les principes exposés s’appliquent essentiellement aux centrales de grande puissance mettant en oeuvre une transformation électromécanique de l’énergie avec groupe tournant.

Préface

Avant-propos

Remerciements

Chapitre 1

Généralités sur les centrales et leur conception électrique – Définitions – notations adoptées

Chapitre 2

Organisation générale du système de distribution électrique d’une centrale

Données et choix fondamentaux pour le dimensionnement

Chapitre 4

Échanges de puissance entre la centrale et le réseau - Diagrammes U/Q

Chapitre 5

Calcul des courants de court-circuit

Chapitre 6

Coordination des tensions

Chapitre 7

Protections électriques

Chapitre 8

Phénomènes déterminant le fonctionnement des groupes de production couplés à un réseau

Chapitre 9

Dimensionnement des circuits à courant continu

Chapitre 10

Synthèse – Comment concevoir une centrale de production électrique, la raccorder au réseau et l’exploiter : les grandes étapes resumées

Index des symboles et abréviations

Liste des normes citées

Bibliographie

Pour remplir sa fonction de production d’électricité, une centrale met en oeuvre de nombreux systèmes auxiliaires qui, pour la plupart d’entre eux, nécessitent une alimentation électrique. Ainsi, les systèmes électriques de puissance d’une centrale sont, d’une part ceux qui permettent la production et l’évacuation de l’énergie électrique vers le réseau externe, et d’autre part ceux qui assurent la distribution d’énergie électrique interne. Dans le cas des centrales nucléaires, ces derniers jouent un rôle déterminant vis-à-vis de la sûreté. La connaissance de ces systèmes est donc fondamentale, tant dans la phase de conception que lors de l’exploitation des centrales.

Or la culture à dominante mécanicienne des équipes de conception et d’exploitation rend souvent l’approche des systèmes électriques de puissance plus ardue que celle des systèmes et matériels mécaniques. Cette situation paradoxale au regard de la finalité d’une centrale peut aussi s’expliquer par le fait qu’il existe peu d’écrits décrivant comme un tout cohérent le fonctionnement des systèmes électriques et montrant comment sont coordonnés les paramètres – tensions, courants,impédances, puissances – qui les caractérisent.

C’est tout l’intérêt et l’originalité de l’ouvrage de Christophe SCHROEDER que d’exposer une vue d’ensemble de la conception électrique des centrales et de fournir des méthodes de calcul permettant de dimensionner leurs systèmes électriques de puissance. Il trouve également une résonance particulière dans le contexte relativement nouveau des réglementations européennes en matière de conditions d’accès aux réseaux, formalisées notamment dans les « Codes de Réseau ». Un autre mérite de ce livre réside dans l’illustration des procédés de calcul par de nombreux exemples d’applications numériques. Enfin, dans une démarche raisonnée, l’ouvrage fournit un certain nombre de vues critiques qui aideront le lecteur à interpréter les résultats des calculs au regard des hypothèses posées et des simplifications que nécessitent parfois les approches analytiques.

Ingénieur à la Division Production Nucléaire d’Électricité de France, Christophe SCHROEDER a occupé différentes fonctions techniques dans l’ingénierie, tant de conception que d’exploitation des centrales nucléaires et thermiques classiques, avec une constante forte : les systèmes électriques. Il a contribué à plusieurs projets de construction de centrales thermiques classiques et coordonne le domaine des sources électriques de secours du parc nucléaire d’EDF. Ce parcours l’a donc particulièrement préparé à traiter des différents problèmes de dimensionnement électrique.

Je félicite Christophe pour l’excellent travail qu’il a réalisé en rédigeant cet ouvrage, où il a su rassembler des éléments clés issus de sa remarquable expertise dans le domaine.

Je souhaite aux utilisateurs de ce livre d’y trouver les fondamentaux de la conception électrique des centrales. Parmi ces utilisateurs, figurent en premier lieu les équipes d’ingénierie appelées à concevoir des projets de nouvelles centrales

ou de modification des installations électriques de centrales existantes. Les connaissances exposées dans le présent ouvrage en matière de conception seront également fort utiles aux équipes d’ingénierie d’exploitation et aux exploitants de centrales, en particulier pour ce qui concerne le fonctionnement des systèmes de distribution électrique et celui de l’interface entre les groupes de production et le réseau externe, tant en régime permanent qu’en situation perturbée.

À tous, je souhaite une bonne et enrichissante lecture.

Philippe SASSEIGNE

Directeur de la Division Production Nucléaire d’Électricité de France

Cet ouvrage est destiné avant tout aux ingénieurs de bureaux d’ingénierie appelés à concevoir des projets de nouvelles centrales ou de rénovation des installations électriques de centrales existantes. Les élèves ingénieurs des filières spécialisées en électrotechnique pourront également y trouver un complément à l’enseignement reçu.

Christophe Schroeder est ingénieur de l’École Nationale Supérieure des Arts et Industries de Strasbourg et diplômé de l’École Supérieure d’Électricité. Entré à Électricité de France en 1993, il a occupé différentes fonctions techniques dans l’ingénierie, tant de conception que d’exploitation des centrales nucléaires et thermiques classiques, avec une constante forte : les systèmes électriques. Il coordonne actuellement le domaine des sources électriques de secours du parc nucléaire d’EDF.