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Approvisionnement électrique : l'Europe sous tension (rapport)

 

B. LES RÈGLES DE BASE DE LA SÛRETÉ DES RÉSEAUX ÉLECTRIQUES

Le présent chapitre est largement inspiré du « Mémento de la sûreté du système électrique » édité en 2004 par RTE, le gestionnaire du réseau de transport d'électricité français, auquel vos rapporteurs invitent le lecteur à se reporter pour l'obtention d'informations plus précises dans ce domaine. En effet, aux termes de l'article 15 de la loi du 10 février 2000 précitée, c'est à RTE qu'il revient d'assurer « à tout instant l'équilibre des flux d'électricité sur le réseau, ainsi que la sécurité, la sûreté et l'efficacité de ce réseau, en tenant compte des contraintes techniques pesant sur celui-ci ». Une politique de sûreté d'un réseau doit viser trois objectifs :- assurer le fonctionnement normal du système ; - limiter le nombre des incidents et éviter les grands incidents ; - limiter les conséquences des grands incidents lorsqu'ils se produisent. A cette fin, le responsable de la sécurité doit prévoir, pour chaque grande famille de causes d'incidents majeurs, une succession de lignes de défense, d'ailleurs communes à l'ensemble des installations sensibles, et qui relèvent, en premier lieu, de la prévention, en deuxième lieu, de la surveillance qui induit une action (si nécessaire) et, enfin, des « parades ultimes » si l'incident sérieux n'a pu être évité. Or, l'expérience montre que l'origine d'un incident de grande ampleur sur les réseaux électriques est toujours caractérisée par quelques phases de fonctionnement typiques liées à quatre grands phénomènes qui, indépendamment de leurs causes initiales - qui peuvent être multiples -, se succèdent ou se conjuguent tout au long de l'incident.

Ces phénomènes sont : les surcharges en cascade ; l'écroulement de tension ; l'écroulement de fréquence ; la rupture de synchronisme. La présente partie tend à exposer brièvement, pour chacun de ces phénomènes, leurs causes et conséquences ainsi que les moyens à mettre en oeuvre pour les prévenir, limiter les dégâts qu'ils occasionnent ou, au pire, rétablir le réseau.

1. Les surcharges en cascade

a) Causes et conséquences

Le maintien d'intensités trop élevées dans un ouvrage conduit à des échauffements pouvant endommager des constituants de la liaison elle-même (ligne ou câble). En outre, pour les lignes aériennes, l'échauffement des conducteurs induit aussi leur allongement : ils se rapprochent du sol, réduisant les distances d'isolement (risques d'amorçages) et créant des risques pour les personnes et les biens. Pour se prémunir contre ces risques, on utilise en France des protections dites de surcharge. Si la surcharge n'est pas levée avant un temps donné (dépendant de l'intensité de la surcharge), l'ouvrage concerné déclenchera (i.e. se déconnectera) par action de sa protection de surcharge. Le transit supporté auparavant par cet ouvrage va alors se reporter sur d'autres ouvrages, ce qui peut générer de nouvelles surcharges, de nouveaux déclenchements et, par reports de charge successifs, l'apparition d'un phénomène cumulatif, les nouvelles surcharges étant plus nombreuses et de plus en plus difficiles à lever dans les délais impartis.