[Autre] transport d'énergie électrique
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transport d'énergie électrique



  1. #1
    dekerimel

    transport d'énergie électrique


    ------

    Bonjour à tous,
    Je réalise mon TIPE sur le transport d'énergie électrique, j'étudie principalement les différentes pertes possible.
    Je voudrais réaliser une expérience, mais je n'ai pas d'idées. En auriez-vous ?
    merci

    -----

  2. #2
    Antoane
    Responsable technique

    Re : transport d'énergie électrique

    Bonjour,

    Deux exemple qui se simulent très bien et pas trop trop difficiles à mesurer :
    - Etude des pertes dans une ligne de transmission (AC) multi brins : impact du nonmbre et de la position des brins sur les pertes (ici par exemple on voit qu'il y a deux fils en parallel pour chaque conducteur)
    - DC vs AC en distribution ou transmission d'énergie.

    Dans tous les cas, les pertes à 50Hz eront difficiles à mesurer vs le DC car l'épaisseur de peau est "grande". Il faudra donc a priori faire une étude en échelle réduite : plus haute fréquence et plus faible diametre des conducteurs.
    Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.

  3. #3
    Gyrocompas

    Re : transport d'énergie électrique

    Bonjour,
    Le transport d'énergie marque la victoire de Tesla (version AC) sur Edison version DC.

    Pour transporter un volume important d'énergie sur une grande distance, l'utilisation d'une haute tension AC et des transformateurs abaisseurs offre moins de perte que la même puissance, sur la même distance en version DC.
    La démonstration est facile à faire.
    Alimenter des lampes H4 (12v) jusqu'à 100 à 200 w, depuis le 235v par un transformateur abaisseur sur quelques mètres.
    Idem, le transformateur est au point de départ, pour obtenir la même puissance à l'arrivée, il faut jouer sur la section des câbles.

    Transposer quand il faut transférer les 900MW d'une centrale sur 100 km.
    Les pylones tiendraient difficilement la masse en version DC.
    Dernière modification par Gyrocompas ; 08/10/2024 à 14h33.

  4. #4
    Antoane
    Responsable technique

    Re : transport d'énergie électrique

    Il faut une vision holistique, système, pour juger, prendre en compte uniquement les pertes en ligne est insuffisant. Typiquement, c'est le cout sur un cycle complet de vie qui joue, et il n'est pas rare qu'on ne veuille pas payer pour de meilleurs composants même si cela permettrait de diminuer un peu les pertes. C'est en particulier le cas lorsque ce n'est pas la même personne qui paye l'infrastructure e celle qui paye l'énergie
    Vraiment maximiser le rendement se rencontre seulement dans certaines applications.

    Le AC a pris le dessus car on ne savait pas faire de convertisseurs DCDC. Le AC reste(ra pendant longtemps) dominant aussi car on a construit toute une infrastructure en AC, et la convertir en DC est complexe.
    Le DC n'est pas seulement pour de la transmission d'énergie sur >100 km, mais a de gros avantages en distribution aussi, en particulier simplicité de conversion de tension . Mais les challenges, sur les protections, l'absence de standard, les questions de fiabilité, etc... et l'infrastructure AC existante.
    Ceci dit, on trouve des projects de recherche cherchant à convertir l'infrastructure existante pour passer du DC en AC, et ainsi augmenter la puissance transferable.
    Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    Gyrocompas

    Re : transport d'énergie électrique

    Bonjour,
    on ne savait pas faire de convertisseurs DCDC
    On sait faire des convertisseurs AC -> DC -> AC.
    Cas de la transmission d'énergie entre la France et l'Angleterre.

    En Europe, tous les centres de production fonctionnent en //, un asservissement de la vitesse de rotation est nécessaire pour synchroniser les phases.
    L'Angleterre ne permettant pas de liaison directe, bicose ze Channel, la puissance est transférée via des câbles en continu, puis remise en forme de l'autre côté.
    Un moteur continu peut entraîner un alternateur.
    Un moteur tri-phasé peut entraîner une grosse dynamo.

  7. #6
    Vincent PETIT
    Animateur Électronique

    Re : transport d'énergie électrique

    Bonjour,
    Je suis tout à fait d'accord avec ce que dit Antoane, le modèle AC est en partie questionnable avec le changement d'usage de l'électrique.

    Les foyers sont fortement équipés d'appareil électrique DC (PC, téléphone, éclairage LED, rasoir élec, TV, la domotique en général etc...) nécessitant des convertisseurs AC/DC ayant des pertes qu'il faut ajouter aux pertes joules des câbles. A ça on pourra bientôt ajouter les véhicules élec et le photovoltaïque. Toutes ses utilisations du DC deviennent non négligeable et n'existaient pas lorsque le AC s'est imposé.

    De plus, ces usages en DC comme l'éclairage LED, contribuent à la production d'harmoniques qui déforment la sinus AC créant ainsi plus de perte sur le réseau.

    Et demain il y aura une généralisation de l'intelligence de tout ça : le panneau photovoltaïque alimente la maison, recharge la voiture mais cette dernière si elle ne roule pas peut a son tour alimenter un autre appareil DC dans la maison etc... Ce changement d'usage redonne une place importante à la distribution d'énergie DC.
    Là où il n'y a pas de solution, il n'y a pas de problème.

  8. #7
    f6bes

    Re : transport d'énergie électrique

    Bref à supposer un DC..UNIQUE (distribution)va bien falloir répondre aux différentes et puissances possibles...d'utilisation.
    Va bien falloir convertir...qq part. ( 3v , 5 v, 12v ,18, 24v etc...etc..) Est ce qu'on "converti" plus facilement
    en DC ou en AC ? (cout, compléxcité....) A+

  9. #8
    Antoane
    Responsable technique

    Re : transport d'énergie électrique

    Hallo,

    Rares sont les alimentations a découpage n'ayant pas besoin de bus de tension DC (certain convertisseurs dits matriciels, lequels ont, d'ailleurs, des chances non nuls d'interêt nouveau dans le futur grace au dévelopement de nouveaux transistors bidirectionnel eg), l'immense majorité effectue donc une conversion AC-DC (non isolée), puis une conversion DCDC (si besoin isolée) ou DCAC pour délivrer la "bonne" tension en sortie (même si certaines topologies cherchent à fusionner partiellement les étages). Alimenter directement avec une tension DC éviterait le premier etage de conversion.

    A peu près toutes les applications actuelles utilisent du DC, ou du moins une conversion de tension qui fonctionnerait aussi bien en DC, rare sont les applications utilisant directement du 50Hz (ou plus précisement : devant être alimentées en 50Hz).
    Même les applications domestiques sans variateurs de vitesse (eg frigo) sont de plus en plus équipés d'onduleurs. Ca ne veut pas dire pour autant que le DC va remplacer à moyen-, ni même a long-, terme l'AC dans la distribution d'énergie aux foyers domestiques.



    D'ailleurs, l'a où a le choix de la structure de la micro-grid, sans devoir ajouter à une infrastructure deéveloppée pendant les dernières decennies (voire le dernier siècle), tels les vehicules à propulsion electrique (eg. voitures, bateaux) on crée, ou on se dirige, vers des strutures DC, même lorsque les sources sont en AC (eg. l'alternateur alimentant le réseau de bord, y compris la propulsion, des bateaux : https://fr.wikipedia.org/wiki/Propul...ue_des_navires https://en.wikipedia.org/wiki/DC_dis...ip_propulsion) )
    Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.

  10. #9
    Gyrocompas

    Re : transport d'énergie électrique

    Bonjour,
    Le choix des moyens dépend essentiellement de la puissance à traiter.

    Le transport d'énergie concerne des centaines de MW.

    Le pilotage des moteurs des véhicules est dans la gamme de quelques dizaines de KWs, le DC se justifie par la réserve qui ne peut être qu'une batterie.

  11. #10
    f6bes

    Re : transport d'énergie électrique

    Le titre "transport d'énergie" :je suppose qu'il s'agit entre le lieu de production et in fine...l'utilisateur .
    Une fois arriver à destination de l'utilisateur, ce n'est que là qu'on peut commencer à " convertir" ( en ce que l'on a besoin) !

    Les transfos classiques et alim linéaires se sont fait supplanter par les alim à découpage (meme minuscule).
    Le TRANSPORT reste majoritairement en AC ( sauf qq rares applications ....spécifiques en....DC)
    A+

  12. #11
    gextor

    Re : transport d'énergie électrique

    Je réalise mon TIPE sur le transport d'énergie électrique, j'étudie principalement les différentes pertes possible.
    Je voudrais réaliser une expérience, mais je n'ai pas d'idées. En auriez-vous ?
    Pour réaliser ton expérience relative aux pertes sur les lignes et/ou câbles de transport d’électricité, il existe en Europe ou dans le monde des ouvrages désaffectés.

    Avec un peu de chance, tu pourras recevoir l’autorisation de l’opérateur pour une remise en service avec des équipements encore opérationnels.

    Tu ne précises pas les pertes que tu as identifiées. Il faudra prévoir les dispositifs de mesure adaptés. Exemple, pour une perte de temps, une montre ou même un chronomètre sont bien appropriés.

  13. #12
    erff

    Re : transport d'énergie électrique

    Bonsoir, Jette un œil sur RTE pour avoir quelques chiffres sur la répartition des pertes dans le réseau français : https://www.rte-france.com/riverains...nomene-naturel D'après RTE c'est 78% de pertes joules "série" (résistance ohmique des lignes), 11% dans les liaisons vers les postes de transformation, 8% par effet corona et 3% en perte fer (pertes dans le circuit magnétique des transformateurs). J'évoque cela afin que tu puisses éventuellement étendre le champ d'investigation pour ton expérience : il n'y a pas que des pertes de conduction. La théorie et les manip relatives à l'effet corona peuvent être très sympa. https://fr.wikipedia.org/wiki/Effet_corona Bonne soirée ----- Bon ... Je ne comprends pas, la mise en page de mon texte est perdue lorsque je poste

  14. #13
    Gyrocompas

    Re : transport d'énergie électrique

    Bonjour,
    Considérer également la nécessité de la synchronisation de la production.
    Elle est répartie sur des points géographiquement éloignés reliés par des lignes présentant une impédance.
    Un calage en phase est nécessaire pour éviter de charger un alternateur qui fournirait moins d'énergie.
    Ca se complique quand il faut monter ou descendre un poil en fréquence.
    La prévision de production d'aujourd'hui serait de 36 000 MW à 50 000 MW selon l'instant...

  15. #14
    f6bes

    Re : transport d'énergie électrique

    Donc ne pas mélanger " transport" et "utilisation finale".
    A+

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