Poste de transformation pour l’usine : Aperçu général et types courants

Poste de transformation est un dispositif statique nécessaire dans l’usine qui aide à transmettre et convertir l’énergie électrique, garantissant ainsi un système électrique interne sûr et efficace.

Définition et rôle du poste de transformation dans l’usine

Le poste de transformation est un appareil électrique statique qui transforme la tension entre différents circuits électriques par induction électromagnétique. Il joue un rôle crucial dans la conversion de la haute tension des lignes de transport à un niveau de tension utilisable dans l’usine. Cela non seulement garantit la sécurité mais optimise également l’efficacité du fonctionnement des équipements électriques. Le poste de transformation industriel distribue l’énergie électrique aux zones de production et aux systèmes auxiliaires, tout en protégeant le système électrique à travers des dispositifs de coupure.

Fonction principale des postes de transformation dans l’usine

Le poste de transformation joue un rôle indispensable dans l’assurance de la performance efficace et stable du système électrique de l’usine. Ses principales fonctions incluent :

1. Conversion de la tension

• Augmentation/réduction de la tension : Le poste de transformation effectue la conversion de la tension de niveaux élevés tels que 110kV – 220kV à des niveaux inférieurs tels que 22kV – 35kV ou sous 1kV, répondant aux besoins spécifiques en énergie de l’usine. Cela optimise le transport de l’énergie et réduit les pertes pendant la transmission.
• Transmission optimisée : Lorsque l’énergie est transmise à haute tension, les pertes énergétiques sont considérablement réduites, améliorant ainsi l’efficacité globale de l’usine.

1. Distribution d’énergie

• Distribution multi-lignes : Distribution uniforme de l’énergie aux chaînes de production, zones auxiliaires et autres équipements importants dans l’usine.
• Stabilité de réseau : Le poste aide à ajuster et équilibrer la charge, maintenant la stabilité de la source d’énergie fournie.

1. Protection du système

• Protection par coupure automatique : Les systèmes de coupure intégrés, comme MCCB ou ACB, assurent une coupure de circuit efficace en cas de surcharge ou de court-circuit.
• Protection contre les surtensions : Utilisation de dispositifs pour se protéger contre les surtensions électriques qui pourraient causer des dommages.

1. Soutien à l’exploitation

• Alimentation de secours d’urgence : Les postes de transformation intègrent des systèmes de secours, y compris UPS et générateurs de secours, pour garantir une alimentation continue en énergie pour les processus de production critiques.
• Intégration du système SCADA : Coercitif pour les dirigeants d’entreprise, SCADA permet de surveiller et de contrôler l’automatisation du réseau électrique de l’usine à distance.

Exigences de conception particulières du poste de transformation

Pour respecter les normes de sécurité et d’efficacité, la conception du poste de transformation doit prendre en compte les facteurs suivants :

• Emplacement optimal : Le poste de transformation doit être placé au centre de charge pour limiter la longueur des câbles et les baisses de tension non souhaitées.
• Normes de sécurité : Se conformer strictement aux normes internationales et nationales telles que IEC et TCVN relatives à l’isolation, aux distances de sécurité et à la protection contre les explosions.
• Capacité d’expansion : Provisions de capacité du poste d’un minimum de 20-30% pour répondre aux besoins de croissance future.

Classification des postes de transformation populaires dans l’industrie

Les postes de transformation industriels sont classés en fonction de la tension d’entrée et de sortie ainsi que de l’application spécifique :

• Poste intermédiaire : Reçoit une tension de 110kV – 220kV et la réduit à 22kV – 35kV, souvent utilisé pour la connexion au réseau de transport national.
• Poste de distribution : Spécialisé dans la réduction de tension de 22kV – 35kV à 0,4kV – 15kV, servant aux besoins internes de l’usine.
• Poste GIS : Tension allant de 72.5kV à 550kV, convenable aux usines de grande taille ou en environnement à espace réduit.

Le noyau du système électrique de l’usine est le poste de transformation, qui non seulement assure l’efficacité, mais garantit également que tous les processus de production se déroulent de manière fluide et sûre.

Classification des postes de transformation pour l’usine

Dans l’usine, le poste de transformation peut être classé selon le niveau de tension. Poste de transformation intermédiaire convertit de 220 kV à 35 kV, servant les grandes zones. À l’inverse, le poste de transformation de distribution avec une tension de sortie de 0,22 kV à 0,4 kV est souvent placé près de la zone de consommation pour réduire les pertes en énergie. Les postes de transformation de 35 kV et 220 kV sont courants selon l’échelle et les besoins en puissance de l’usine.

Le poste de transformation joue un rôle crucial dans le système d’alimentation électrique des usines, où ils sont classés selon divers critères pour assurer une performance opérationnelle maximale.

• Classification par tension :
  • Très haute tension : Plus de 500 kV, pour les transmissions d’énergie importantes.
  • Haute tension : 66 kV, 110 kV, 220 kV et 500 kV, pour la transmission et distribution d’énergie.
  • Tension intermédiaire : 6 kV, 10 kV, 15 kV, 22 kV et 35 kV, adapté pour les zones industrielles.
  • Basse tension : 0,4 kV et 0,22 kV, pour la fourniture directe aux appareils consommateurs.
• Classification selon la fonction et la position dans le système électrique :
  • Poste de transformation intermédiaire : Reçoit de 110 kV – 220 kV, convertit à 22 kV – 35 kV pour distribution, utilisé dans des systèmes à grande capacité.
  • Poste de transformation de distribution : Reçoit de la tension intermédiaire, convertit à basse tension pour les équipements de l’usine ou les zones résidentielles.
• Classification selon la structure et la méthode d’installation :
  • Poste de transformation fermé : Équipements placés dans des enceintes fermées, adaptés aux zones urbaines grâce à sa sécurité et réduction de bruit.
  • Poste de transformation extérieur : Convient aux postes intermédiaires à grande capacité, nécessitant un espace large.
  • Poste Kios : Poste en boîte fermée, facile à installer et à transporter, utilisé dans les zones à exigences élevées en matière de sécurité.

Le choix du type de poste de transformation dépend des spécificités techniques et des besoins propres de chaque usine, y compris des facteurs tels que la capacité, l’environnement opératoire et le niveau de sécurité requis.

Facteurs pour choisir un poste de transformation approprié

Lors du choix d’un poste de transformation pour l’usine, il est nécessaire de considérer la capacité et la tension de consommation. Le type de poste doit également être examiné en fonction des conditions environnementales et du design de l’usine, tels que les postes fermés ou extérieurs. La sécurité est un facteur clé, nécessitant l’installation de systèmes de coupure et dispositifs de protection. Le lieu d’installation est également important pour réduire le coût d’installation et les pertes d’énergie, exigeant une position proche de la source d’énergie d’entrée et de la zone de consommation principale.

Besoins en Puissance

• Puissance nécessaire : Le poste de transformation doit avoir une capacité adaptée à la charge électrique totale du système. C’est un facteur déterminant pour la taille et la capacité de transport du poste de transformation.
• Taille du poste de transformation : La taille doit être compatible avec la quantité de puissance que le poste doit servir. Par exemple, les applications avec une tension supérieure à 500 kV nécessitent une très haute tension.

Nombre de Phases

• Type de courant : Le poste de transformation doit être adapté au système électrique monophasé ou triphasé, selon les exigences spécifiques du projet.

Tension d’Entrée et de Sortie

• Tension adaptée : Bien déterminer la tension d’entrée et de sortie prévient les défaillances d’équipement et réduit le risque d’incendie.

Fréquence de Fonctionnement

• Fréquence standard : Les postes de transformation fonctionnent généralement à une fréquence de 50 Hz ou 60 Hz, selon la réglementation locale.

Efficacité et Facteur de Puissance

• Efficacité élevée : Le poste de transformation doit avoir une haute efficacité de conversion d’énergie pour assurer l’efficacité et réduire les pertes d’énergie.
• Facteur de puissance : Indique la capacité de transporter efficacement l’énergie électrique, un facteur important à considérer dans la conception d’installation.

Conception et Emplacement

• Lieu d’installation : Choisi pour garantir la sécurité, optimiser le coût d’installation et faciliter la maintenance, limitant les pertes d’énergie.
• Type de poste de transformation : Peut être choisi comme un poste intérieur ou extérieur, selon les conditions propres à l’ouvrage.

Protection Incendie

• Système de sécurité : Le poste de transformation doit être doté d’un système de protection contre l’incendie, particulièrement crucial dans les zones à risque élevé.

Normes Techniques

• Conformité aux règlements : La conformité aux normes techniques et aux règlements de sécurité est le fondement d’un système électrique stable et sûr.

Le poste de transformation joue un rôle fondamental dans l’assurance de la distribution et de l’utilisation efficace de l’énergie dans l’usine. Choisir correctement le poste de transformation n’améliore pas seulement l’efficacité de production mais renforce également la sécurité et réduit les coûts opérationnels pour l’entreprise.

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