Conditions techniques pour le raccordement des producteurs aux

Conditions techniques pour le raccordement des producteurs
aux réseaux publics d’électricité en France
Les prescriptions administratives
Résumé
Philippe Cruchon
Secrétariat d’État à l’industrie, Service
technique de l’énergie électrique et des grands
barrages, France
•
Le respect des limites de courant de courtcircuit
•
La capacité de fourniture et d’absorption
d’énergie réactive
Les prescriptions techniques générales
auxquelles doivent satisfaire les installations
de
production
d’électricité
pour
leur
raccordement aux réseaux publics de
transport ou de distribution sont fixées par des
textes réglementaires. L’objet de ces
spécifications est de préserver la sécurité des
personnes et des biens, la sûreté des réseaux,
la qualité et la disponibilité de la tension
distribuée.
•
Le maintien de la tension du réseau
•
Le maintien de la transmission des
signaux tarifaires
•
L’impact sur la qualité de l’onde
•
La présence
découplage
•
Les conditions de mise à la terre
•
Les conditions de couplage au réseau
•
Les relations entre producteur et
gestionnaire du réseau pour la conduite de
l’installation de production
Dans le cas des réseaux publics de
distribution (basse tension et moyenne
tension), ces spécifications techniques sont
actuellement décrites par plusieurs arrêtés.
La récente loi du 10 février 2000 relative à la
modernisation et au développement du service
public de l’électricité, prévoit que ces
prescriptions seront fixées par un décret, texte
de statut juridique supérieur à l’arrêté. Dans ce
cadre, un décret rassemblant l’ensemble des
prescriptions concernant le raccordement aux
réseaux publics de distribution est en
préparation. Il se situe dans la continuité des
textes actuels. Il sera soumis avant son
adoption à l’avis de la Commission de
régulation de l’électricité et du Comité
technique de l’électricité, Comité composé
d’experts
et
de
représentants
des
administrations, et sera notifié à la
Commission européenne.
Les principales dispositions actuellement
(décembre 2000) envisagées sont décrites.
Elles concernent en particulier :
•
La tension de raccordement
•
Le respect de l’intensité maximale des
ouvrages du réseau
d’une
protection
de
Le cas des réseaux non raccordés à un grand
réseau interconnecté donne lieu à des
dispositions spécifiques.
Un autre décret en cours de rédaction fixera
les conditions techniques de raccordement
aux réseaux de transport (63 à 400 kV).
Conditions techniques pour le raccordement des producteurs
aux réseaux publics d’électricité en France
Les prescriptions administratives
Philippe Cruchon
Secrétariat d’État à l’industrie, Service
technique de l’énergie électrique et des grands
barrages, France
Les prescriptions techniques générales
auxquelles doivent satisfaire les installations
de
production
d’électricité
pour
leur
raccordement aux réseaux publics de
transport ou de distribution sont fixées par des
textes réglementaires. L’objet de ces
spécifications est de préserver la sécurité des
personnes et des biens, la sûreté des réseaux,
la qualité et la disponibilité de la tension
distribuée.
Dans le cas des réseaux publics de
distribution (basse tension et moyenne
tension), ces spécifications techniques sont
actuellement décrites par plusieurs textes :
-
un arrêté du 21 juillet 1997 pour les
installations de moins de 1 MW ;
-
un arrêté du 3 juin 1998 pour le
raccordement au réseau moyenne tension
des installations de plus de 1 MW ;
-
un arrêté du 15 avril 1999 complétant les
deux textes précédents pour le cas
d’installations non reliées à un grand
réseau interconnecté.
Ces
textes
sont
www.industrie.gouv.fr
consultables
sur
*
* *
La récente loi du 10 février 2000 relative à la
modernisation et au développement du service
public de l’électricité, prévoit que ces
prescriptions seront fixées par un décret, texte
de statut juridique supérieur à l’arrêté. Dans ce
cadre, un décret rassemblant l’ensemble des
prescriptions concernant le raccordement aux
réseaux publics de distribution est en
préparation. Il se situe dans la continuité des
textes actuels. Il sera soumis avant son
adoption à l’avis de la Commission de
régulation de l’électricité et du Comité
technique de l’électricité, Comité composé
d’experts
et
de
représentants
des
administrations, et sera notifié à la
Commission européenne.
Les principales dispositions actuellement
(décembre 2000) envisagées sont décrites ciaprès. Elles restent susceptibles d’évolution
en fonction de la poursuite des études et de
l’avis des organismes consultés.
1. Tension de raccordement
Le domaine de tension de raccordement est
déterminé en fonction de la puissance de
l’installation : raccordement en Basse Tension
jusqu’à une puissance limite de 250 kV, en
Moyenne Tension jusqu’à une puissance limite
de 10 MW. Au-delà de cette limite, le
raccordement s’effectue normalement à un
réseau
Haute
Tension
appartenant
généralement au réseau de transport.
Le gestionnaire du réseau public peut
cependant proposer le raccordement à un
domaine de tension inférieur à celui résultant
des valeurs ci-dessus, si les études
techniques de raccordement montrent que la
sécurité, la sûreté et la qualité de
fonctionnement du réseau public sont
préservées.
2. Respect de l’intensité maximale des
ouvrages du réseau
Dans les situations de charge correspondant
aux
périodes
de
fonctionnement
de
l’installation
de
production,
l’intensité
maximale des ouvrages du réseau auxquelles
elle est raccordée ne doit pas être dépassée.
3. Respect des limites de courant de
court-circuit
Le raccordement de l’installation de production
ne doit pas entraîner de dépassement du
courant de court-circuit au-delà de la limite
assignée pour les matériels MT ou BT des
2
postes et de réseau. La vérification de cette
condition est faite en appliquant les méthodes
données dans les publications de la
Commission électrotechnique internationale
(CEI 60-909) avec des temps de court-circuit
supérieurs ou égaux à 250 ms.
4. Énergie réactive
Les installations de production doivent pouvoir
fournir et éventuellement absorber de l’énergie
réactive.
Pour les installations de moins de 1 MW, seule
la fourniture d’énergie réactive est imposée.
Au-delà de cette limite de puissance, les
prescriptions concernent la fourniture et
l’absorption de réactif. A titre d’exemple, une
génératrice synchrone appartenant à une
installation de production de puissance
comprise entre 1 et 10 MW doit pouvoir fournir
à ses bornes une puissance réactive au moins
égale à la moitié de sa puissance nominale et
absorber une puissance réactive au moins
égale à 10 % de sa puissance nominale.
5. Maintien de la tension du réseau
L’élévation calculée de la tension induite par
l’installation de production doit permettre de
maintenir en tout point de livraison du réseau
la tension à l’intérieur de la plage : 230 V –
10 % + 6 % (qui est actuellement la plage
réglementaire de tension des réseaux BT en
France) en BT et tension contractuelle (en
général 20 kV) – 5 % à + 5 % en MT.
Pour les installations de plus de 1 MW, le
gestionnaire du réseau de distribution peut
demander au producteur d’ajuster, dans la
limite des possibilités de fourniture et
d’absorption de puissance réactive, le réglage
de tension de son installation.
Les installations de puissance installée
supérieure à 10 MW, doivent être équipée
d’une régulation de tension agissant dans
leurs limites de réglage de la production et de
l’absorption de puissance réactive.
6. Maintien de la transmission des
signaux tarifaires
L’introduction de l’installation de production
sur le réseau public de distribution ne doit pas
perturber le fonctionnement de la transmission
des signaux tarifaires (généralement à 175 ou
188 Hz).
Une
vérification,
par
le
calcul,
du
fonctionnement de cette transmission doit être
effectuée par le gestionnaire du réseau de
distribution. Le producteur doit mettre en
œuvre les dispositions techniques permettant
de ne pas affecter, à la suite du raccordement
de son installation, le bon fonctionnement de
la transmission des signaux tarifaires.
Le règlement précise les hypothèses et règles
de calcul de cette vérification, ainsi que les
diverses solutions techniques (tels que filtre
actif série, circuit bouchon passif…) admises
pour
pallier
aux
conséquences
du
raccordement.
7. Impact sur la qualité de l’onde
Les fluctuations rapides de tension pouvant
être
engendrées
par
l’installation
de
production, ou devant pouvoir être supportées
par elle, sont définies par référence à la norme
CEI 1000-2-2.
Le texte réglementaire précise la qualité de la
tension et les taux maximaux de courants
harmoniques que les installations doivent
pouvoir supporter en provenance du réseau
ainsi que la qualité de la tension et les taux
maximaux de courants harmoniques qu’elles
peuvent émettre vers le réseau.
8. Présence d’une
découplage
protection
de
En complément de la protection générale
prescrite par les normes françaises (NF C13100 et NF C14-100), l’installation de
production doit équipée d’une protection de
découplage.
Cette dernière a pour objet, en cas de défauts
sur le réseau d’éviter d’alimenter un défaut ou
de laisser sous tension un ouvrage en défaut,
de ne pas alimenter les autres installations
raccordées à une tension ou à une fréquence
anormale, de permettre les ré-enclenchements
automatiques des ouvrages du réseau. Elle
doive en outre permettre d’effectuer les
travaux sous tension nécessitant une mise en
régime spécial d’exploitation.
Les temps d’action des protections de
découplage doivent être coordonnés avec
ceux du plan de protection du réseau de
distribution.
Les divers types de protection de découplage
et leurs conditions d’utilisation sont précisés
par une annexe au décret.
3
9. Conditions de mise à la terre
Les installations de production doivent être
mises à la terre dans les conditions suivantes :
1) Pour les installations raccordées sur le
réseau BT : De manière générale, le
neutre du réseau BT ne doit pas être relié
à la terre dans l’installation de production
tant qu’elle est reliée au réseau. Si elle
doit l’être en fonctionnant en réseau
séparé, un asservissement doit être
installé entre la mise à la terre du neutre et
le couplage. Toutefois, si le réseau
électrique le permet, la connexion du
neutre du réseau BT à la terre dans
l’installation de production est possible,
après accord du gestionnaire du réseau
de distribution.
2) pour les installations raccordées sur le
réseau MT : Aucun régime de neutre MT
ne doit être créé (même par un générateur
homopolaire)
dans
l’installation
de
production lorsque celle-ci est couplée au
réseau. Les écrans du câble souterrain
desservant éventuellement l’installation
sont reliés entre eux et aux masses du
poste. Si l’installation est contiguë au
poste
HT/MT,
il
est
préférable
d’interconnecter
les
masses
de
l’installation et celles du poste. Les
conducteurs d’interconnexion doivent être
dimensionnés en fonction de la valeur des
courants de défauts qui peuvent les
parcourir.
10. Conditions de couplage au réseau
Les machines de production ne doivent être
couplées que si le réseau auquel elles sont
raccordées est en service.
Le couplage des machines synchrones doit se
faire au synchronisme avec des écarts
maximaux de :
+ 10 % en tension ; + 0,1 Hz en fréquence ;
+ 10° en phase.
L’à-coup de tension lors du couplage, sur le
départ MT, ne doit pas dépasser 5 % pendant
plus de 0,5 secondes et ne doit pas faire
déclencher le disjoncteur de départ au poste
HT/MT.
La variation de tension lors du couplage des
machines asynchrones doit rester inférieure à
6 %.
Les vitesses de prise de charge ainsi que de
cessation de charge ne doivent pas dépasser
4 MW/minute.
11. Relations entre producteur et
gestionnaire du réseau pour la
conduite
de
l’installation
de
production
Des dispositifs particuliers peuvent être
demandés au producteur lorsque, compte tenu
de la puissance de la centrale comparée aux
caractéristiques locales du réseau, le
fonctionnement de la centrale a un impact sur
la gestion et la conduite du réseau. Ce peut
être le cas, par exemple, d’une centrale
raccordée directement à un poste HT/MT et
dont la puissance nominale dépasse le quart
de la puissance nominale du transformateur
HT/MT.
Les dispositifs particuliers demandés peuvent
concerner la communication des programmes
de fonctionnement prévus et la mise en place
de dispositifs de télécommunications entre le
gestionnaire de réseau et le producteur.
12. Cas de réseaux non raccordés à un
grand réseau interconnecté
Du fait de leur taille, les réseaux électriques
non reliés à un grand réseau interconnecté
subissent, même en régime normal, des
variations de tension et de fréquence
s’écartant des valeurs nominales.
Les règles de tenue des groupes de
production en régime normal et perturbé,
celles relatives aux types et au réglage des
protections de découplage, les modalités de
participation au réglage de la fréquence et de
la tension sont donc adaptées dans le cas de
ces réseaux.
13. Traitement des
raccordement
demandes
de
La demande de raccordement est transmise
par le producteur au gestionnaire du réseau
public de distribution auquel il souhaite se
raccorder.
Le gestionnaire du réseau public de
distribution effectue une étude sur la base de
cette demande afin de proposer les différentes
solutions de raccordement qui ne perturbent
pas le fonctionnement et l’exploitation du
4
réseau et de l’installation de production. Il
présente au producteur les résultats de son
étude : points de raccordement, schémas de
branchement et éventuelles contraintes. Les
deux parties analysent ensemble les modalités
de réalisation de ce raccordement et, le cas
échéant, si le producteur le demande, les
aménagements de l’installation et/ou du
réseau
qui
rendraient
possible
le
raccordement répondant mieux à l’attente du
producteur.
Les éventuels litiges entre le gestionnaire du
réseau et le producteur relatif aux conditions
de raccordement sont soumis à la
Commission de régulation de l’électricité.
*
* *
Un autre décret en cours de rédaction fixera
les conditions techniques de raccordement
aux réseaux de transport (63 à 400 kV). Il
complètera
et remplacera
les
règles
actuellement
fixées,
pour
les
seules
installations de puissance inférieure à
120 MW, par l’arrêté du 30 décembre 1999
(texte consultable sur www.industrie.gouv.fr).
Les conditions techniques demandées
tiendront compte du rôle de ces installations
de forte puissance dans la gestion du réseau,
conduisant en particulier à des exigences plus
importantes quant à la capacité constructive
de fourniture de services auxiliaires, au
comportement des installations en situation
exceptionnelle et aux échanges d’information
entre le gestionnaire de réseau et l’exploitant
de l’installation.