Définition : Le diagramme unifilaire est la représentation d’un système électrique en utilisant le symbole simple pour chaque composant. Le schéma unifilaire d’un système électrique est le réseau qui montre les connexions principales et la disposition des composants du système ainsi que leurs données (telles que la puissance de sortie, la tension, la résistance et la réactance, etc.).
Il n’est pas nécessaire de montrer tous les composants du système sur un schéma unifilaire, par exemple, les disjoncteurs n’ont pas besoin d’être montrés dans l’étude du flux de charge mais sont le must pour une étude de protection. Dans le schéma unifilaire, les composants du système sont généralement représentés sous la forme de leurs symboles. Les connexions des générateurs et des transformateurs, les mises à la terre en étoile, en triangle et au neutre sont indiquées par des symboles dessinés à côté de la représentation de ces éléments.
Les disjoncteurs sont représentés par des blocs rectangulaires. La figure ci-dessous représente le schéma unifilaire d’un système de blocs typique. Il est difficile de dessiner le diagramme linéaire des quelques composants. Donc, pour simplifier, le diagramme d’impédance est utilisé pour représenter les composants du système électrique.
Diagramme d’impédance pour le système électrique
Dans le diagramme d’impédance, chaque composant est représenté par son circuit équivalent, par exemple, le générateur synchrone de la centrale par une source de tension en série avec la résistance et la réactance, le transformateur par un circuit équivalent ∏ nominal. La charge est supposée être passive et est représentée par une réactance résistive et inductive en série. L’impédance de mise à la terre du neutre n’apparaît pas dans le diagramme car on suppose la condition équilibrée.
Le diagramme présenté ci-dessous est le diagramme triphasé équilibré. Il est également appelé diagramme de séquence positive. Trois diagrammes distincts sont également utilisés pour représenter les réseaux à séquence positive, négative et nulle. Les trois diagrammes d’impédance séparés sont utilisés dans le court-circuit pour les études de défaut non symétrique.
Le diagramme d’impédance peut encore être simplifié en faisant certaines hypothèses et réduit à une réactance simplifiée. Le diagramme de réactance est dessiné en négligeant la résistance effective de l’armature du générateur, la résistance de l’enroulement du transformateur, la charge de la ligne de résistance de la ligne de transmission et le circuit de magnétisation des transformateurs. Le diagramme de réactance du système électrique est présenté ci-dessous.
Diagramme de réactance du système électrique
Le diagramme de réactance donne un résultat précis pour de nombreuses études du système électrique, telles que les études de court-circuit, etc. La résistance de l’enroulement, y compris la résistance de ligne, sont assez faibles par rapport à la réactance de fuite et le chemin shunt qui comprend la charge de ligne et le circuit de magnétisation du transformateur fournissent une impédance parallèle très élevée avec défaut.
On considère que si la résistance est inférieure à un tiers de la réactance, et que la résistance est ignorée, alors l’erreur introduite ne sera pas supérieure à 5 %. Si la résistance et la réactance sont ignorées, des erreurs allant jusqu’à 12 % peuvent être introduites. Les erreurs signifient que leur calcul donne une valeur plus élevée que la valeur réelle.
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