Évaluation de l'effet de la mer et du contrepoids sur le profil de la tension d'un système de mise à la terre d'une ligne de transport d'énergie à haute tension dans un sol résistif

Georges, Semaan (2001). Évaluation de l'effet de la mer et du contrepoids sur le profil de la tension d'un système de mise à la terre d'une ligne de transport d'énergie à haute tension dans un sol résistif. Thèse de doctorat électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

La résistivité du sol joue un rôle principal dans la conception des systèmes de mise à la terre. Lorsque la résistivité du sol est très élevée, l'élévation de potentiel engendrée par un courant de défaut dans la terre devient problématique dans l'absence d'un bon système de mise à la terre (malt).

Ce sujet de recherche traite un cas pratique, il consiste à évaluer l'effet de l'eau de mer ainsi que l'installation d'un contrepoids connecté par une ligne d'électrode à l'eau salée sur le profil de l'élévation de potentiel d'une ligne de transport d'énergie à 69kV, déjà en service qui se trouve dans la province de Québec, région de Labrador à proximité de l'océan Atlantique.

La ligne de transport d'énergie faisant l'objet de cette étude est de 21 km de longueur, s'étend entre un poste de distribution (Latabatière) et une centrale électrique (Lac-Robertson). Elle a été construite sans fil de garde ni contrepoids mais un conducteur d'électrode dédié relie chacune des grilles de mise à la terre de la centrale électrique et du poste de distribution à l'eau salée. Des mesures qui ont été effectuées par un groupe technique d'Hydro-Québec pour déterminer la résistance de malt de quelques pylônes montrent que cette résistance varie de 10 à 500 Ω, ce qui est problématique lors d'un court circuit ou d'un coup de foudre sur la ligne.

La méthode des images d'électromagnétisme a été appliquée pour calculer le potentiel engendré par l'injection du courant dans la terre. Le sol a été modélisé par un modèle à deux couches horizontales de part et d'autre d'une frontière verticale qui sépare la terre de la mer. Les résultats obtenus montrent que l'ajout d'un contrepoids relié à la mer le long de la ligne pourrait assurer efficacement la mise à la terre des pylônes lors d'un court circuit sur la ligne et stabiliser davantage le profil de potentiel.

Titre traduit

Evaluation of the effect of salt water and a counterpoise on the voltage profile of a grounding system of a high voltage power transmission line in a high resistivity soil

Résumé traduit

Soil resistivity plays an important role in the design of grounding systems. When the soil resistivity is very high, the potential raise generated by a fault ground current can be problematic in the absence of an efficient grounding system.

This research treats a practical case, it consists of evaluating the impact of salt water and the eventual installation of a counterpoise connected through an electrode line to salt water on the potential raise profile of a 69 kV power transmission line which is already in service and located in the Labrador region in the province of Quebec at the vicinity of the Atlantic Ocean.

The power transmission line making the object of this research is of 21 km length between a distribution sub-station (Latabatière) and a power generating station (Lac-Robertson). lt has been built without a shield wire neither counterpoise but a line electrode connecting the grids of the distribution and power stations to salt water. Some measurements of the grounding resistance of some towers carried out by a special test group of Hydro-Quebec reveal that their values vary between 10 and 500 Ω which can be problematic when a lightning strike occurs on the line.

The electromagnetic image method is applied in order to compute the potential raise generated by a current injected into the ground. The soil is modeled by two horizontal layers in a side and other from a vertical fault, which separates the ground from the salt water. The simulations shows that the installation of a counterpoise connected to salt water can reduce significantly the potential raise and make the grounding system very efficient in case of a short circuit or lightning strike occurring on the power line.

Type de document:	Mémoire ou thèse (Thèse de doctorat électronique)
Renseignements supplémentaires:	"Thèse présentée à l'École de technologie supérieure comme exigence partielle à l'obtention du doctorat en génie". Bibliogr.: p. [113]-116.
Mots-clés libres:	Contrepoids, Eau, Effet, Energie, Haut, Ligne, Mer, Mise, Resistif, Sale, Sol, Tension, Terre, Transport
Directeur de mémoire/thèse:	Directeur de mémoire/thèse Lagacé, Pierre Jean
Codirecteur:	Codirecteur Do, Xuan Dai
Programme:	Doctorat en génie > Génie
Date de dépôt:	16 mai 2011 19:04
Dernière modification:	03 oct. 2016 20:16
URI:	https://espace.etsmtl.ca/id/eprint/844

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