Sous-stations électriques : objectif et classification

Une sous-station électrique est une installation électrique qui sert à transformer et à distribuer de l'électricité. et se compose de transformateurs ou d'autres convertisseurs d'énergie, d'appareillages de commutation, d'appareillages de commande et de structures auxiliaires.

Selon la fonction, ils sont appelés transformateur (TP) ou transformateurs (PP). La sous-station est appelée sous-station complète - KTP (KPP) - lorsqu'elle fournit des transformateurs (convertisseurs), un tableau basse tension et d'autres éléments assemblés ou en visa entièrement préparés pour le montage.

Les sous-stations électriques sont utilisées pour recevoir, transformer et distribuer de l'électricité, elles sont réalisées à tous les niveaux de tension, elles peuvent augmenter si elles sont situées à proximité des centrales électriques et convertir l'électricité avec une tension plus élevée qu'elles dans le réseau) ou abaisser ( il s'agit notamment du grand nombre de sous-stations à partir desquelles l'électricité est fournie aux consommateurs).

La destination, les niveaux de puissance et de tension d'une sous-station électrique sont déterminés par l'implantation et la configuration du réseau électrique dans lequel elle opère, par la nature et les charges des consommateurs électriques raccordés.

Il existe principalement les types de sous-stations électriques suivants :

• impasse (fin);

• embranchements reliés à des lignes aériennes passant à proximité ;

• intermédiaire, servant à nourrir les consommateurs ;

• transit (dans un grand nombre de cas - nodal), destiné non seulement à alimenter les consommateurs, mais également à transmettre des flux d'énergie vers les réseaux voisins des systèmes électriques propres et voisins ;

• convertisseur - pour la transmission et la réception d'énergie électrique en courant continu;

• traction — pour alimenter les réseaux de traction électrique.

Structurellement, les dispositifs de distribution des sous-stations électriques peuvent être ouverts (l'équipement principal est situé à l'extérieur) ou fermés (en conditions urbaines, dans des lieux aux conditions environnementales insatisfaisantes), selon leur affiliation départementale, les sous-stations sont exploitées par des systèmes électriques ou industriels et autres consommateurs d'électricité.

Sous-stations électriques CA de tensions supérieures 330, 500, 750 kV, 150 kV et certaines des sous-stations 220 kV avec un schéma de connexion électrique développé, équipées de compensateurs synchrones 50-100 MB-A et plus avec un appareillage ouvert , un grand nombre de transformateurs, disjoncteurs, etc. Avec l'aide de ces sous-stations, en règle générale, les communications intersystèmes sont effectuées, formant un système d'alimentation unique et unifié.

Sous-station 330 kV Mashuk

Les sous-stations permanentes avec des tensions plus élevées 800 et 1500 kV avec un grand nombre d'équipements de conversion complexes sont encore peu nombreuses. À l'avenir, cependant, leur importance augmentera considérablement.

Sous-stations fermées à entrée profonde à haute tension 110-220 kV, dont la construction est réalisée dans des zones densément peuplées de grandes villes, où seules des zones limitées peuvent être allouées à la construction et où d'importantes charges municipales et industrielles sont concentrées. Dans ces sous-stations, ils assurent une surveillance constante et les mesures nécessaires pour protéger la population du bruit généré par le fonctionnement des transformateurs et autres équipements.

Sous-stations électriques 35, 110 et 220 kV avec un schéma simplifié de connexions électriques, souvent sans interrupteurs côté haute tension, avec des appareillages complets pour basse tension (KRU, KRUN, etc.), dans lesquels se trouvent des équipements de commande, de protection, signalisation et automatisme situés en façade de leurs armoires et ne nécessitant pas de salle de pupitre dédiée.

Ces postes ne nécessitent pas de personnel d'astreinte permanent, sont tenus par des équipes opérationnelles de terrain (OVB) ou sont d'astreinte à domicile et constituent la majorité des postes de ce type en nombre (pour faciliter la maintenance et le pilotage des dispatchings, les postes sont équipés avec des dispositifs de communication et télémécaniques appropriés).

Sous-station 110 kV construite pour les Jeux olympiques d'hiver de 2014 à Sotchi

Sous-stations 6 — 10 kV à usage urbain, villageois et rural, desservies par des équipes de terrain.

Riz. 1. Schéma de principe de la distribution d'électricité de la centrale électrique à des tensions de 10 et 35 kV.

Dans le schéma de la fig.1 montre que deux lignes électriques parallèles L-7 et L-8 alimentent le poste de transformation abaisseur régional (urbain, industriel) P-7 pour une tension secondaire de 10 kV, à partir de laquelle les postes abaisseurs des consommateurs-P- 8, P-9, P-10 et autres. Les consommateurs d'énergie sont alimentés par les bus de ces sous-stations (ainsi que par les bus des sous-stations P-1, P-2 et P-3).

L'alimentation des postes abaisseurs directement à partir des jeux de barres des postes ou des postes régionaux (postes P-1, P-2, P-3, P-8, P-9) n'est recommandée qu'avec des postes suffisamment puissants et critiques. Les groupes de petites sous-stations sont généralement plus opportuns pour être alimentés à partir de points de distribution (DP), alimentés à partir des jeux de barres de la station ou de la sous-station de district.

Au point de distribution, l'électricité n'est pas transformée, car elle est uniquement destinée à la distribution d'électricité entre les sous-stations abaisseurs individuelles. Les sous-stations du réseau urbain, les sous-stations d'atelier et même les sous-stations générales de l'usine peuvent être alimentées par RP.

Il est possible d'alimenter plusieurs sous-stations à partir d'une ligne sans construire de sous-station, comme illustré pour les sous-stations P-10, P-11 et P-12. Dans les deux cas, le nombre de lignes sortant des voies à la gare ou au poste de quartier et le coût de construction du réseau sont réduits.

Les sous-stations P-10 et P-11 sont des points de contrôle, toutes les autres sont des impasses.

L'alimentation des sous-stations avec des lignes simples, par exemple l'alimentation de la sous-station P-1 sur la ligne L-1, ne fournit pas une alimentation continue, car une panne de ligne ou un arrêt pour réparation entraîne une longue interruption de l'alimentation des utilisateurs de la sous-station.Pour éviter cela, l'alimentation électrique de la sous-station est secourue, par exemple, en construisant deux lignes électriques : les lignes L-3 et L-4, alimentant la sous-station P-3, les lignes L-3 et L-6, alimentant RP, etc., l'alimentation électrique de la sous-station correspondante se poursuit en continu par la deuxième ligne.