OPTIMISATION DES TECHNIQUES DE MISE A LA TERRE DES ECRANS DES CABLES HAUTE ET TRES HAUTE TENSIONS
Résumé
Underground links with insulated cables will be introduced in close future in the overhead grid for VHV electricity transmission. Various technological developments of the cables, their connecting equipments and their installation conditions were initiated in order to reduce the cost of these links. The optimization of the sheath grouding techniques also fits in this step. The thesis gives the theoretical bases for the definition of specifications to realize specially bonded underground links techniques (single point bonding and cross bonding) and proposes practical ru les for the design of cables sheath grounding. The studies having made it possible to obtain this result relate to the determination of overvoltages affecting the equipements. In the first part, a general method of calculation of stresses is established, on the one hand, in steady state and on the other hand during faults, consecutive either with an external fault or with a cable breakdown. In the second part, the stresses during transients, calculated using the Electromagnetic Transient Program (EMTP) are analyzed. The synthesis of these two kinds of studies leads to optimize the choice of the type of surge arresters to be implemented to protect the equipements with respect to the transients undergone by the cable sheaths " it also makes if possible to determine the maximum possible lengths for single point bonding underground links or the maximum lengths between cross-bondings, according to the stresses at power frequency.
Des liaisons souterraines par câbles isolés seront à court terme insérées dans le réseau aérien THT de transport d'électricité. Diverses évolutions technologiques des câbles, de leurs matériels de raccordement et de leurs conditions de pose ont été initiées afm de réduire le coût de ces liaisons. L'optimisation des techniques de mise à la terre des écrans des câbles s'inscrit également dans cette démarche. La thèse donne les bases théoriques pour la défmition de spécifications de réalisation des techniques de mise à la terre des écrans des câbles dites de connexions spéciales d'écran (mise à la terre en un point et permutation d'écrans) et propose des règles pratiques de dimensionnement. Les études ayant permis d'obtenir ce résultat portent sur la détermination des surtensions sollicitant les matériels. Dans la première partie, on a établi une méthode de calcul des contraintes d'une part en régime permanent et d'autre part dans les régimes de défaut, consécutifs soit à une avarie externe à la liaison souterraine soit à un claquage de câble. Dans la deuxième partie, on a analysé les contraintes dans les régimes transitoires, calculées à l'aide du logiciel Electromagnetic Transient Program (EMTP). La synthèse de ces deux types d'étude permet d'optimiser le choix du type de limiteur de surtension à mettre en oeuvre pour protéger les matériels vis-à-vis des contraintes transitoires subies par les gaines des câbles; elle permet également de déterminer les longueurs maximales réalisables pour les liaisons à mise à la terre en un point ou les distances maximales entre permutations en fonction des contraintes à la fréquence industrielle.
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