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Critères de dimensionnement des ouvrages d’extension

L’étude technique va permettre d’identifier si des ouvrages d’extension et/ou de renforcement seront nécessaires. Pour rappel (voir article sur les contributions financières au réseau électrique), les ouvrages d’extension sont à la charge entièrement du producteur.

Cette étude s’appuie sur les principes définis dans la Documentation Technique de Référence (DTR) via le document intitulé "Principes d’e ?tude et de de ?veloppement du re ?seau pour le raccordement des clients consommateurs et producteurs BT" (référence ERDF-PRO-RES_43E).

Sont exposés ci-dessous les principaux éléments impactant les devis de raccordement. Nous vous invitons à consulter plus en détail cette note (téléchargeable en bas de page) qui comporte de nombreuses informations.


Sommaire :

Hypothèses d’études

Actuellement, ERDF s’appuie sur des hypothèses statiques pour réaliser ses études :

Puissance de production maximale en période de faible charge de consommation (20% de la consommation maximale)

L’étude est réalisée pour une situation de production maximale (production de raccordement déclarée) en période de consommation minimale (20% de la consommation maximale déclarée sur la zone).

C’est donc la puissance installée déclarée dans la demande de raccordement de l’installation de production qui fait référence pour le dimensionnement.

Dans le cadre d’une configuration avec autoconsommation d’une partie de la production (vente de la totalité avec compteur distinct du point de livraison, vente du surplus), cette puissance installée correspond à la puissance injectée au point de livraison et peut différer de la puissance installée injectée au compteur, ce qui peut amener à un dimensionnement du réseau plus avantageux (moins de contraintes réseau et donc moins de frais d’ouvrages à remplacer/créer).

Puissance injectée = ? (puissances maximales)

Aucun facteur de foisonnement n’est appliqué : il est supposé que les installations de production décentralisées dans une zone géographique proche (boucle de distribution, rayon d’un poste source) ont une puissance maximale qui est injectée au même instant.

Marge d’élévation de tension réservée à la HTA

Comme évoqué dans un paragraphe ci-dessous, le dimensionnement prend en compte une marge fixe (de 4%) d’élévation de tension due à la production issue du réseau HTA.

Avec notamment la mise en place des compteurs Linky et avec une meilleure connaissance du réseau basse tension, les évolutions possibles suivantes pourraient être envisagées :
- Prise en compte des caractéristiques locales
- Dimensionnement pour une puissance de production réellement maximale avec les données de consommation réelles à cette période
- Facteur de foisonnement non nul dans le cas où orientations/inclinaisons sont différentes des différentes installations

Les recommandations de la CRE sur le développement des réseaux intelligents ouvrent la perspective que des solutions alternatives puissent être étudiées.

Règles de dimensionnement des transformateurs HTA/BT et des câbles BT

Dans le cadre des études, ERDF s’appuie sur les règles suivantes de dimensionnement des ouvrages :

Règles de dimensionnement des transformateurs HTA/BT - PNG - 142 ko
Règles de dimensionnement des transformateurs HTA/BT
Source : Principes d’e ?tude et de de ?veloppement du re ?seau pour le raccordement des clients consommateurs et producteurs BT (ERDF-PRO-RES_43E)

(1) L’utilisation des transformateurs 50 kVA est limite ?e aux zones peu denses et peu e ?volutives ; ils ne peuvent pas alimenter des utilisateurs de puissance de raccordement supe ?rieure a ? 12 kVA monophase ? ou 36 kVA triphase ?. (2) L’utilisation des transformateurs 1000 kVA est limite ?e aux mises en service dans les zones urbaines denses et aux mutations de transformateur (marge d’e ?volution sur les transformateurs de 630 kVA).

Règles de dimensionnement des câbles BT pour les départs - PNG - 341.4 ko
Règles de dimensionnement des câbles BT pour les départs
Source : Principes d’e ?tude et de de ?veloppement du re ?seau pour le raccordement des clients consommateurs et producteurs BT (ERDF-PRO-RES_43E)

Les départs sont dédiés uniquement au raccordement d’une installation de production à partir de 120 kVA ; en deçà, les départs sont mutualisés avec les autres utilisateurs.

Si ERDF décide d’installer des câbles de plus forte section ou des transformateurs de taille plus importante en anticipation de futurs raccordements, alors le surcoût sera à sa charge.

Etudes des contraintes

Trois études principales de contraintes sont réalisées :

Contrainte d’intensité : transformateurs et câbles

La chaleur de ?gage ?e par les câbles limite la capacite ? de transit du courant : la Documentation Technique de Référence (DTR) d’ERDF spécifie un facteur de correction de l’intensité maximale admissible en fonction du nombre de câbles enterrés à proximité les uns des autres.

Contrainte de tension : plage réglementaire [Un -10% < U < Un +10%]

La contrainte de tension est étudiée en été et en hiver :

Etude de la contrainte de tension dans le respect des plages réglementaires - PNG - 53.8 ko
Etude de la contrainte de tension dans le respect des plages réglementaires
Source : Principes d’e ?tude et de de ?veloppement du re ?seau pour le raccordement des clients consommateurs et producteurs BT (ERDF-PRO-RES_43E)

Dans le schéma, on peut constater que la tension au secondaire du poste n’est pas au même niveau en été ou en hiver. En effet, cette tension varie en fonction des saisons à cause des variations de tension sur le réseau amont (HTA).

Chute/élévation de tension dans un câble

Ce calcul repose sur la formule suivante :

Formule de chute/élévation de tension dans un câble - PNG - 68.5 ko
Formule de chute/élévation de tension dans un câble

Pour le calcul de la chute de tension dans un départ mixte (départ avec consommateurs et producteurs), cela nécessite de connaître la topologie du réseau (longueur et section de câbles) ainsi que les puissances apparentes qui transitent (donc les puissances de chaque consommateur et producteur). Les porteurs de projet ne peuvent pas réaliser les études eux-mêmes.

Plan de tension

Présentées en pages 10-11 et en annexe, les règles relatives au plan de tension sont très impactantes pour le dimensionnement des installations de production.

En effet, les installations de production vont générer principalement des surtensions : la création ou le remplacement d’ouvrages se justifie généralement pour éviter que les tensions hautes ne dépassent les valeurs réglementaires.

Plan de tension en période de forte production et de faible consommation - PNG - 200.6 ko
Plan de tension en période de forte production et de faible consommation
Source : Principes d’e ?tude et de de ?veloppement du re ?seau pour le raccordement des clients consommateurs et producteurs BT (ERDF-PRO-RES_43E)

Les règles édifiées par ERDF laissent en réalité peu de marge aux installations de production : sur les 10% de hausse possible,

  • 1,5% est pris par l’élévation possible dans le branchement (départs mixtes)
  • un certain % est pris pour la chute de tension dans le transformateur et dans la ligne
  • en général 2,5% est pris par le réglage du transformateur (prise à vide réglée à 410 V et non à 400 V)
  • 4% pour la production HTA
  • 1% due a ? la chaîne de mesure et au fonctionnement discret du re ?gleur

soit un reste de 1% pour la production.

Marges de tension prises en période de forte productione et de faible consommation - PNG - 97.1 ko
Marges de tension prises en période de forte productione et de faible consommation
Source : HESPUL, d’après Principes d’e ?tude et de de ?veloppement du re ?seau pour le raccordement des clients consommateurs et producteurs BT (ERDF-PRO-RES_43E)

La lecture de la synthèse des résultats d’étude (voir paragraphe dédié ci-dessous) permet au producteur, après demande de pré-étude ou de raccordement, de connaître la prise à vide du transformateur.

Décision du CORDIS relative à la prise à vide du transformateur

Dans une décision, publiée en juillet 2013, le CORDIS (comité de règlement des différends et des sanctions rattaché à la CRE) a donné un éclairage intéressant relatif au niveau de la prise à vide du transformateur.

En effet, dans la solution de raccordement de référence qu’ERDF avait proposée au producteur plaignant, la prise à vide était prise à 410 V et en l’absence de travaux, la tension maximale dépassait la valeur des 110%.

Le rapporteur du CORDIS a notamment demandé à ERDF de fournir les résultats du plan de tension, avant et après l’arrivée de l’installation de production, en changeant la valeur de réglage du transformateur de distribution HTA/BT à 400 V au lieu de 410 V. Or, les résultats fournis ont montré que le réglage du transformateur à 400V permet de ne plus dépasser la valeur des 110%.

Le CORDIS a ainsi constaté que la solution proposée par ERDF n’était pas la solution de raccordement de référence puisqu’une solution à moindre coût existait (celle avec la prise à vide à 0) : à ce titre, dans le cas du producteur plaignant, c’est à ERDF de payer les travaux.

Pour en savoir plus, vous pouvez consulter l’ensemble des documents relatifs à cette décision sur le site internet de la CRE.

Dernière mise à jour : 30 mars 2016
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