Impact de l’impédance de terre sur les transitoiresélectromagnétiques de foudre dans un réseau électrique

Abstract

Dans ce travail de thèse de doctorat, en utilisant le formalisme topologique en fréquen- tiel et la théorie des lignes de transmission, nous proposons de modéliser les surtensions de foudre dans un parc éolien en considérant la configuration réelle du circuit de terre et en tenant compte de la propagation de l’onde de choc depuis le sommet de la tour de l’éolienne jusqu’à la grille de mise à la terre du poste électrique qui assure la liaison avec le réseau public. La modélisation fréquentielle que nous utilisons est homogène, car tous les éléments conducteurs sont traités comme des lignes de transmission de natures différentes, considère la dépendance avec la fréquence des paramètres électriques du sol et couvre le spectre fréquentiel total de la foudre qui peut atteindre les 10MHz. Aussi, ce formalisme est valable pour les faibles et les fortes résistivités du sol sans aucune contrainte numérique. Après avoir validé la modélisation que nous proposons, nous avons réalisés plusieurs applications pour mettre en évidence ses avantages pour l’analyse de la problématique des surtensions de foudre dans un parc éolien. Nous avons aussi pu aisément analyser le comportement fréquentiel des circuits de mise à la terre. La théorie des lignes de transmission permet une interprétation aisée des résultats obtenus lorsque le circuit de mise à la terre est inhomogène en présence des tours des éoliennes et des barres d’interconnexions nues (ou isolées) dont les dimensions respectives favorisent la propagation des ondes électriques. La modélisation basée sur la théorie des lignes de transmission, nous a permis d’aborder une question très importante qui concerne l’interconnexion des prises de terre dans un parc éolien. L’analyse, élaborée à partir des résultats obtenus pour le GPR, l’impédance harmonique et le coefficient impulsionnel, a permis de relever d’importantes informations dans les parties hautes et basses fréquences du spectre de la foudre aussi bien lors de l’interconnexion avec des barres nues qu’avec des barres isolées. Bien évidement ce travail de thèse de doctorat est sujet à amélioration car incomplet ; 133

en perspectives il serait intéressant de considérer le problème des injections multiples, car c’est un phénomène bien constaté et avéré, pour redéfinir la distance d’interconnexion et ainsi optimiser le circuit de terre