APPROCHE TECHNIQUE EN TUNISIE : SYSTÈME MALT - ELECTRIFICATION RURALE

ELECTRIFICATION RURALE
  EN TUNISIE :   SYSTÈME MALT

APPROCHE TECHNIQUE
 “Choix Technique au
    moindre coût”
                           Juin 2009

CHOIX STRATEGIQUE
STEG a entrepris (1974-1975) pour l’ER:
Un audit technique montra que le type de réseau
  triphasé existant n’était pas bien adapté à un
  programme ambitieux d’ER.
Une étude technico-économique sur 300 projets
  d’ER choisis au hasard comparant:
  - Le système triphasé classique (dit européen)
  - Le système Tri-phasé/Monophasé phase-
  Neutre (dit Nord-américain)

REDUCTION DE COUT
         Niveau du réseau          Réduction

    Réseau MT                      30 à 40 %
    Postes MT/BT                   15 à 20 %
    Réseau BT                       5 à 10 %
              Global               18 à 24 %

  Décision       en Janvier 1976 : adoption du
système « triphasé 4 fils-monophasé 2 fils » avec
mise à la terre effective (MALT) en gardant le niveau
30/17,32 kV.

Poste de
transformation MT/BT
aérien monophasé
(Ligne MT mono,
parafoudre,
sectionneur fusible,
transformateur mono,
lignes BT)

Configuration MALT

 Réseau aérien 30/17.3 kV
 Protection à temps inverse
 Lignes principales en 4 fils: 3 phases (148 mm²
  almélec) + 1 neutre (54.6 mm² almélec)
 Neutre MT mis à la terre tous les 300 m
 Lignes d’électrification rurale monophasées: 2 fils, 1
  phase + 1 neutre mis à la terre tous les 300 m. Chaque
  dérivation monophasée est protégée par un fusible
  (sectionneur fusible).
 Postes aériens ruraux MT/BT avec un transformateur
  monophasé (5, 10, 25 kVA)
 Electrification des villages ruraux: Lignes aériennes BT
  monophasées

Configuration MALT

Transformer monophasé
                    Sectionneur
                    fusibleType H
 Poste HT/MT
                                           sectionneur fusible Type T
                   Ligne MT 4 files
                                    Neutral
                                    mis à la         Ligne MT
Bobine de      Z                    terre
point neutre                                         monophasée

                         Lignes BT
                         monophasées

Characteristics of Tunisian MALT system

-Adoption de la section 148.1 mm² Alm pour le
  conducteur de phase des lignes principales 3-Φ
  (en Hiver: 360A; 16.8 MW et en été 250A, 12
  MW)
-Adoption de la section 54.6 mm² Alm pour les
  lignes aériennes d’élec rurale 1-Φ (150A; up to
  2.6 MW)
- Chaque dérivation mono est protectégée par un
  sectionneur      fusible.    (Coordination avec
  Disjoncteur, recloser, sectionalizer)
- Les transformers mono sont protégés ar un
  sectioneur fusible et un parafoudre.

Avantages des sectionneurs fusibles:
o  * Très bon marché
o  * Coupure visible.
o  * Pas besoin de coupure pour
 remplacer le fusible.
o * Differents types de fusibles offrant
 plusieurs possibilités de coordination
 autres appareils de protection
o * En cas d’incident seule la dérivation
 concernée est coupée. Bonne qualité de
 service (grâce au sectionneur fusible).

Sectionneur Fusible

Open cutout

              Fermé         Ouvert

Gamme de fusibles utilisée par STEG
    Type de fusible              Courant nominal (A)
Type T pour protection de     6, 8, 10, 15, 25, 40, 60,
lignes monophasées            (rarement 100, et 140 A)

Type H pour transformateur    1A (10kVA), 2A (25kVA), 3A
sur poteau (50kVA)           (50kVA), 4A, 5A

Type K pour transformateur    6A (75 et 100kVA),         8A
sur poteau (75 kVA)          (150kVA) et10A

Gamme de transfos monophasés
    Type monophasé              Puissance nominale (kVA)
Gamme Transformateurs        5; 10 25 ; 50 ; 75 ; 100 and 150
“Made in Tunisia”                           kVA

Longueur des réseaux
             Lignes MT     Lignes MT   % réseau
Fin de   triphasées en km mono en km   mono /rés.
 Plan
                                         total
 81           9488          1830        16,2 %
 86          12312          3318        21,0 %
 91          13412          7008        34,3 %
 96          15551          13920       47,2 %
2001         17538          18563       51,4 %
Depuis 2003 ce % est passé à 52,8%
Mais l’ER touchait à sa fin

Implantation d’un support électrique
en zone rurale

Evolution du nombre de postes monophasés

Anné Total postes triph.   Postes      % mono/total
 e    et mono. STEG        mono          postes
 76         3100
 80         4324             876          20,3%
 85         8001             2317         29,0%
 90         12775            5610         43,9%
 95         21941           14384         65,6%
 00         31519           22334         70,9%
 02        34 847           25 163        72,2%
Depuis 2005 ce taux est devenu < 72% signe de
saturation de l’Electrification Rurale

Estimations récentes                  de réduction de coût

 Coûts en US$ (avec des prix Chaîne de Isolateur         Réduc
Tunisiens et le taux de change de suspensio   rigide      coût
Septembre 2001)                       n                rigide/sus
                                                        pension
Coût de 1 km de ligne
aérienne triphasée      type 11157            10532     5.6%
Européen (en US$)
Coût de 1 km de ligne
aérienne monophasée type 8146                 6665       18%
MALT (in US$)
Réduction de coûts en %
pour 1 km ligne mono 2-fils /
triphasée 3 Fils type
                              27,0%           37,0%
Européen

Répartition de la réduction des coûts
                 en %
               Réduction (monophasé)/(triphasé classique)
               Pour 2 types d’isolateurs
  Type de mono Chaînes de suspension Isolateur rigide
Constituants
Conducteurs             6,6%                 7,0%
Accessoires ligne       13,5%                11,5%
Mise à la terre         -2,0%                -2,2%
Supports                 7,2%                17,3%
Armements                1,7%                 3,1%
Global                   27%                 36,7%

Transfo Mono / Transfo triphasé ayant la
même puissance nominale en kVA, Prix en
                TND 2004

           Fabricant Tunisien   Réduction
Tranfo
                                  de coût
Puiss     1-phase    3-phase    1-Ph / 3-Ph
 kVA       TND        TND           %
  25       1580       2844         44%
  50       2500       3512         29%
 100       3700       4550         19%
 150       4400       5827         24%

Solutions Techniques pour les
        gros moteurs électriques
-   Pour les puissances < ou = 7,5 cv le moteur
    monophasé existe sur le marché et ne pose pas de
    problème
-   Pour les moteurs de puissance > 7.5 cv : 2 solutions.
    * 1)- si possible: mettre 2 moteurs monophasés en
    parallèle
    * 2)- Installer un Convertisseur de phases “Roto-
    phase”

    « Le prix d’un convertisseur roto-phase de 50 kVA <
      au prix d’un transfo triphasé de même puissance »
-

Puits de surface: Moteur
diesel remplacé par une
Pompe électrique monophasée
moins chère et plus propre

  Huilerie: Deux moteurs électriques monophasés mis en
    parallèle pour doubler la puissance disponible en kW

Convertisseur Roto-phase
Equipement individuel pour   Forage: Pompe
transformer une arrivée      électrique triphasée
monophasée en une            immergée, alimentée
alimentation triphasée       par le convertisseur

Poste aérien MT/BT en
 SWER (Ligne SWER,
parafoudre, sectionneur
fusible, transformateur
monophasé, lignes BT)

RECOMMANDATIONS
   Le Système MALT est plus rentable quand il est
    utilisé à grande échelle
   Démarrer la conversion an MALT le + tôt possible
   Utiliser le Monophasé dans toutes les zones rurales
   Utiliser le SWER en bout de réseau (avantage: ne
    nécessite pas un transformateur d’isolement)
   Opter pour une tension élevée 33/19 kV ou 30/17.3
    kV (pour minimiser les pertes et pour plus de sécurité et de rentabilité des
    extensions SWER)

RECOMMANDATIONS (2)
 Utiliser des petits transformateurs
  monophasés ((1; 3; 5; 10; 15; 25 kVA))
 Préférer l’isolateur rigide à la chaîne de
  suspension chaque fois que c’est possible
 Utiliser l’Alu-acier s’il y a moyen d’avoir de
  longues portées, surtout en SWER
 Poser le neutre plus haut que la phase (si
  possible) pour décourager le vol du conducteur
  de neutre