Pertes en ligne

[Evandar29]

Bonjour,

Je travaille sur un réseau alimenté par une centrale PV, et je cherche à savoir quelles seront les pertes en ligne dans le réseau basse tension qui alimentera les foyers en les reliant à la centrale.

D'après mes données, les cables seront :
1300m de cables préassemblés alu à neutre porteur
1600m de cable torsadé retylène 2x16mm²
300m de cable torsadé rétylene 4x16mm²

En calculant la résistance avec R=roh*L/S
je trouve qu'au total de tous les cables la résistance sera de 4.675 Ohm

Sachant qu'il y'a 3 onduleurs dont l'intensité de sortie sera de 17A (pour chaque onduleur)environ

Puis avec P=R*I²
je trouve que les pertes seront de P=4.675*17²=1382 W, ce qui resprésente plus de 10% de l'energie en sortie d'onduleur...

Mon calcul est il correct ? Je ne suis pas électricien et mes connaissances dans ce domaines sont limités.

Merci d'avance
-----

[calculair]

Bonjour

Vos explications ne sont pas 100 % claires

Vous dites 3 onduleurs qui delivrent 17 A , alors pourquoi vous prenez seulement 17 A dans les cables

Attention en alternatif , les pertes risquent d'être plus importantes que celles duent à la résistance ohmique en continue de fait de l'effet de peau.


Tout dépend de la precision recherchée dans votre calcul

[antek]

17 A par onduleur, quelle résistance de ligne par onduleur ?
Ici tu prend en compte une résistance totale et un courant individuel, ce qui est incohérent.

[Evandar29]

Merci pour vos réponses rapides.

Les sorties des 3 onduleurs sont reliées.

Donc oui c'est 51A et pas 17A, pardon.

Donc les pertes dans le réseau seront de plus de 30% de la puissance en sortie d'onduleur, sans compter les effets de peau (auriez vous un ordre de grandeur a me donner) ??
Est-ce normal ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[LPFR]

Bonjour.
S’il faut faire passer 17 A sur 3200 m (plus autant pour le retour) il est probable qu’il faille des diamètres de câble plus importants.
D’autant plus que 4 Ω et 17 A donnent une chute de tension de 68 V.
Il faut une autre solution. Comme des câbles au moins trois fois plus gros, ou utiliser des transfos et une ligne en moyenne tension.
Au revoir.

[f6bes]

Bonjour,

Je travaille sur un réseau alimenté par une centrale PV, et je cherche à savoir quelles seront les pertes en ligne dans le réseau basse tension qui alimentera les foyers en les reliant à la centrale.

D'après mes données, les cables seront :
1300m de cables préassemblés alu à neutre porteur
1600m de cable torsadé retylène 2x16mm²
300m de cable torsadé rétylene 4x16mm²

En calculant la résistance avec R=roh*L/S
je trouve qu'au total de tous les cables la résistance sera de 4.675 Ohm

Sachant qu'il y'a 3 onduleurs dont l'intensité de sortie sera de 17A (pour chaque onduleur)environ

Puis avec P=R*I²
je trouve que les pertes seront de P=4.675*17²=1382 W, ce qui resprésente plus de 10% de l'energie en sortie d'onduleur...

Mon calcul est il correct ? Je ne suis pas électricien et mes connaissances dans ce domaines sont limités.

Merci d'avance

Bjr à toi,
".....1300m de cables préassemblés alu à neutre porteur..."
La section de ce cable on la détermine...COMMENT ? ( c'est du 3x150 mm2 + 90 mm2 ou....autre chose !! )?

Bonne journée

[Evandar29]

Désolé j'ai mal expliqué mon probleme.
Le réseau part en forme d'arbre, ce n'est pas juste une seule ligne. Il y a une ligne principale sur la route principale (environ 1km) et plusieurs séparations pour aller les petites rues aux alentours.

Du coup, comment dois je faire pour savoir quelles seront les pertes totales dans le réseau ? D'apres les normes elles devraient etre de 2% environ de l'energie en sortie des onduleurs.

Et les cables sont bien de section 16mm², meme si celui sur la route principale (les cables préassemblés alu à neutre porteur) est de 3*25²+1x54²+1x16².

Dois je calculer les pertes sur chaque chemin de cables et les additioner par la suite ?

[f6bes]

Remoi,
Un croquis sur l'assemblage de tout ce beau monde ne serait pas superflu ?

Bonne journée

[Evandar29]

Voici le plan de piquetage pour vous donner une meilleure idée :

[calculair]

Bonjour F6bes a tout à fait raison.

Un croquis avec les longueurs de sables et les courants prévus sur chaque tronçon est indispensable

Par ailleurs si la perte en ligne ne doit pas dépasser 2% , il sera sans doute nécessaire de tenir compte de l'effet de peau ( pas si négligeable ) et peut être d'élever la tension sur la ligne pour en diminuer le courant et limiter ainsi la section des conducteurs.

Les cables sont en Al ce qui est plus léger et moins cher que le Cu

Une petite étude est nécessaire pour rester dans le gabarit du cahier des charges.

Remoi,
Un croquis sur l'assemblage de tout ce beau monde ne serait pas superflu ?

Bonne journée

[LPFR]

Re.
Comme les branches de l’arbre sont de longueurs différentes je ne vois d’autre solution que de calculer les pertes des branches une par une. Les plus fines, puis celles des moyennes, puis plus grosses et celles du « tronc ».
C’est peut être fastidieux, mais avec un tableur ce n’est pas la mer à boire.

Commencez sans tenir compte de l’effet de peau. Une fois fini, vous pourrez ajouter l’effet de peau (qui sera un simple coefficient dans la résistance, dépendant de la section des fils).
Je parie un café qu’il n’est pas si important que ça. Il y a des années, Calculair, que je salue, nous avait calculé les conséquences sur des lignes de transmission de 50 mm de diamètre. Et là, il fallait en tenir compte. Mais sur des câbles de 54 mm² (si j’ai bien compris) soit 8 mm de diamètre, je pense que c’est moins important.
A+
Nota: Je dois un tas de cafés à Calculair.

[calculair]

Re bonjour,

Le schema fourni est très approximatif

Questions

Quelles sont les courants prévus sur chaque tronçon ?

La distribution se fait elle en triphasée ?

Quel cos phi est prévu.

Comment doit on comprendre la perte de 2% ? Perte totale de la distribution ou perte admissible sur la longueur la plus longue

Pour info

Résistivité du Cu 1,7 * 10 ^ -7

Resisitivite Al = 2,7 *10 ^_8

Effet de peau à 50 Hz environ 9,3 mm ( 70 % du courant )

Votre projet demande une petite étude pour éviter toute surprise

Bonjour F6bes a tout à fait raison.

Un croquis avec les longueurs de sables et les courants prévus sur chaque tronçon est indispensable

Par ailleurs si la perte en ligne ne doit pas dépasser 2% , il sera sans doute nécessaire de tenir compte de l'effet de peau ( pas si négligeable ) et peut être d'élever la tension sur la ligne pour en diminuer le courant et limiter ainsi la section des conducteurs.

Les cables sont en Al ce qui est plus léger et moins cher que le Cu

Une petite étude est nécessaire pour rester dans le gabarit du cahier des charges.

[calculair]

Bonjour LPFR,

En effet ici les cables n'ont pas un très gros diamètre, mais les pertes ne doivent pas dépasser 2% ( valeur encore mal définie )

Par ailleurs, sur des lignes aériennes de cette longueur, il faut sans doute les protéger contre la foudre, si non le risque pour les installations ( onduleurs et utilisations ) sont importants dés le moindre orage.

De mon point de vue : Cette installation devrait être pilotée par un professionnel connaissant bien les lignes aériennes.

Merci pour les cafés C'est toujours un moment de détente.....

Re.
Comme les branches de l’arbre sont de longueurs différentes je ne vois d’autre solution que de calculer les pertes des branches une par une. Les plus fines, puis celles des moyennes, puis plus grosses et celles du « tronc ».
C’est peut être fastidieux, mais avec un tableur ce n’est pas la mer à boire.

Commencez sans tenir compte de l’effet de peau. Une fois fini, vous pourrez ajouter l’effet de peau (qui sera un simple coefficient dans la résistance, dépendant de la section des fils).
Je parie un café qu’il n’est pas si important que ça. Il y a des années, Calculair, que je salue, nous avait calculé les conséquences sur des lignes de transmission de 50 mm de diamètre. Et là, il fallait en tenir compte. Mais sur des câbles de 54 mm² (si j’ai bien compris) soit 8 mm de diamètre, je pense que c’est moins important.
A+
Nota: Je dois un tas de cafés à Calculair.

[f6bes]

Voici le plan de piquetage pour vous donner une meilleure idée :

Pièce jointe 319684

Bjr à toi,
Sans faire de calcul et avec les sections de cable proposées, tu peux oublier tes 2%.
Tu penses alimenter combien d'abonnés , va falloir les limiter dans leur consommation.
Pourquoi limiter à 2 %, j'ai comme la vague impression que c'est pour une distribution en " brousse africaine".
Donc je ne vois pas l'intérét d'un..2% (normes européennes)
T'as pas autre chose comme plan de PIQUETAGE ?
Bonne journée

[f6bes]

Remoi,
On ne s ait COMMENT se fait la distribution ?
Tu emploies du 3+N, ok. mais tu distribues du mono ou du tri ?
j'ai tout de meme l'impression que tu vas essayer de REPARTIR sur les 3x25 mm2
Le retour lui sera..unique.
Bref si tu veux t'amuser à calculer CHAQUE chute de tension...bon courage.
A+

[Evandar29]

C'est en effet en brousse africaine, dans le pays le plus pauvre et le moins raccordé à l'électricité du monde.

Le 2% correspond en effet aux normes européennes, je ne sais pas vraiment d'où viens la consigne de les appliquer dans ce cas mais bon ...

Quelques appareils seront effectivement alimentés en triphasé.

Je n'ai malheureusement pas grand chose d'autre pour l'instant.

Il y aura environ 800 abonnés (pour le moment) pour une centrale de 15kW (qui montera peut etre a 45kW)



Je dois partir, je regarderais plus en détail vos réponses demain. Merci beaucoup en tout cas, vraiment, c'est interessant et ca m'aide beaucoup

[calculair]

Bonjour,

Voila une info du contexte d'utilisation.

C'est toujours utile dans un cahier des charges

Je pense qu'iml faut faire une estimation des puissances appelées par abonnés

Une estimation de la puissance totale applelée par tous les abonnés ( Peut on imaginer que tous les abonnées n'appellent pas en même temps la puissance max )

Si la centrale doit monter rapidement à 45 kW , il faut je pense prévoir la ligne principale pour cette puissance. se donner un cos phi pour estimer le courant dans les phases et le neutre

Pour économiser un peu sur la ligne on peut réduire peut être le diamètre des cables en fin de ligne.

Autre solution à évaluer : transporter le courant sous 1500 V sur l'arrête de distribution et sous la tension d'utilisation sur les artères secondaires , mais cela complique un peu le système.

Pour la maintenance , prévoir des moyens de sectionnement

C'est en effet en brousse africaine, dans le pays le plus pauvre et le moins raccordé à l'électricité du monde.

Le 2% correspond en effet aux normes européennes, je ne sais pas vraiment d'où viens la consigne de les appliquer dans ce cas mais bon ...

Quelques appareils seront effectivement alimentés en triphasé.

Je n'ai malheureusement pas grand chose d'autre pour l'instant.

Il y aura environ 800 abonnés (pour le moment) pour une centrale de 15kW (qui montera peut etre a 45kW)

Il serait bon comme je l'ai dit d'avoir le soutien d'un spécialité de ligne électrique aérienne..



Je dois partir, je regarderais plus en détail vos réponses demain. Merci beaucoup en tout cas, vraiment, c'est interessant et ca m'aide beaucoup

[f6bes]

C'est en effet en brousse africaine, dans le pays le plus pauvre et le moins raccordé à l'électricité du monde.

Le 2% correspond en effet aux normes européennes, je ne sais pas vraiment d'où viens la consigne de les appliquer dans ce cas mais bon ...

Quelques appareils seront effectivement alimentés en triphasé.

Je n'ai malheureusement pas grand chose d'autre pour l'instant.

Il y aura environ 800 abonnés (pour le moment) pour une centrale de 15kW (qui montera peut etre a 45kW)



Je dois partir, je regarderais plus en détail vos réponses demain. Merci beaucoup en tout cas, vraiment, c'est interessant et ca m'aide beaucoup

Remoi,
Je ne pense pas qu'il y ait ...800 abonnés! Mais si on s'en tiens à 800 abonnés et 45000 watts ,cela fait....56 watts par abonnés !
Une misére.
Je divises donc ton nombre d'abonnés à environ 200 ( 1 abonné= 1 famille= 4 personnes)
. Ce qui reléve le niveau de puissance à 225 watts par famille...c'est pas encore les illuminitations de Versailles.
Tout juste 1 lampe et une TV.
On peut foisonner tout ça...mais ça restera TRES léger tout de meme.
Dans ce genre de situation les 2% passent à la trappe.
De plus sur ton plan on voit un..HOPITAL...meme si succint ça doit consommer un etit peu plus.
Bonne soirée

[LPFR]

Re.
Si j’ai bien compris c’est une centrale photovoltaïque. Mais pendant que le Soleil éclaire, seul l’hôpital risque de consommer de la puissance. Et des pompes pour l’irrigation et quelques ateliers.
La consommation des familles (lampe, télé) se fait au soir... quand le soleil n’est pas là. Donc, il doit avoir un stockage (batteries ?). Je dirais même un sacré stockage.

J’imagine que ce n’est pas le premier projet de ce genre et qu’il doit en avoir d’autres en service. Il serait intéressant de voir les solutions qu’ils ont prises (pour le stockage, notamment) et la consommation réelle des usagers.
A+

[Evandar29]

Bonjour,

Merci beaucoup pour vos réponses, je vais me pencher sur les calculs et partager vos points de vue avec les ingés elec.

F6bes :
En effet la puissance recue par foyer est très faible et semble improbable de notre point de vue francais, je comprends tout a fait que cela te choque . Mais les usagers la bas sont des éleveurs de zébus qui vivent dans des maisonnettes en terre séchée avec un toit en paille. La plupart n'ont que 2-3 lampes basse conso et 1 radio. Il y'a 5 membres dans une famille en moyenne, d'ou presque 300W par foyer, ce qui est plus que suffisant pour la plupart d'entre eux.
Pour ce qui est de l'hopital et de l'EPP, ils sont presque indépendants énergétiquement (ils ont leurs propres panneaux PV).

Une enquete/sondage est actuellement en cours afin de déterminer la vraie future consommation.

Pour ce qui est du stockage, il y'a 24 batteries de 2V-2600Ah, donc un gros systeme de stockage en effet.

Le cos phi de la plupart des appareils alimentés est de 0.8 (donc j'imagine qu'il sera le meme dans la branche principale ?)