Stations de transformation moyenne et haute tension : rôle et applications dans le système électrique

Les stations de transformation moyenne et haute tension jouent un rôle crucial dans le système électrique, de la distribution d’énergie électrique au transport sur de longues distances. Ces deux types de stations servent à différents objectifs selon les besoins et le terrain spécifique.

Concept et plage de tension des stations de transformation moyenne et haute tension

Les stations de transformation moyenne tension reçoivent et convertissent l’électricité de niveau moyen, généralement de 6kV à 35kV, vers une basse tension. Les stations de transformation haute tension servent principalement à monter ou abaisser la tension dans une plage de 66kV et plus. Les objectifs et l’échelle de ces deux types de stations varient grandement selon la conception du système de distribution électrique dans une région ou un pays donné.

Les stations de transformation sont indispensables dans le système d’alimentation électrique moderne, jouant un rôle significatif dans le transport d’électricité et garantissant une fourniture efficace d’énergie aux consommateurs. Particulièrement, les stations de transformation moyenne et haute tension sont des composants clés pour effectuer la conversion de tension adaptée aux besoins d’utilisation.

1. Concept de Station de Transformation

Une station de transformation est un appareil électrique statique qui utilise le phénomène d’induction électromagnétique pour convertir la tension d’un niveau à un autre, garantissant le transport raisonnable de l’énergie dans le système d’alimentation électrique.

2. Plage de Tension des Stations de Transformation Moyenne Tension

• Tension Moyenne : Déterminée dans une plage de 6kV à 35kV, incluant des niveaux importants comme 10kV, 15kV, 22kV, et 35kV.
• Application : Sert principalement à transporter l’électricité des stations de transformation haute tension vers des stations de distribution plus petites ou des zones résidentielles.

3. Plage de Tension des Stations de Transformation Haute Tension

• Tension Haute : La tension varie de 66kV à 220kV, utilisée dans les stations de transformation haute tension, tandis que des tensions supérieures à 500kV sont employées pour les stations de très haute tension.
• Application : Utilisé pour transporter l’énergie sur de longues distances, minimisant les pertes grâce au niveau de tension élevé.

4. Fonction et Schéma de Construction

Les stations de transformation moyenne et haute tension ne répondent pas seulement aux exigences de conversion de tension mais incluent également des composants tels que les transformateurs, le système de barreaux, des disjoncteurs, le système de protection contre la foudre relié à la terre, et le système d’électricité auxiliaire. Ces composants assurent le transport efficace et en toute sécurité de l’énergie dans le système.

5. Importance dans le Système Électrique

L’importance des stations de transformation dans le système d’alimentation électrique ne peut être éliminée. Elles aident à minimiser les pertes d’énergie lors du transport sur de longues distances et répondent avec souplesse aux besoins en énergie d’une région spécifique. Le choix du bon type de station de transformation en termes de tension dépend largement de la conception du système et des exigences de chaque région géographique.

Application des stations de transformation dans le système électrique

Les stations de transformation moyenne tension servent principalement à la distribution de l’électricité aux zones résidentielles et commerciales, avec l’objectif de minimiser les pertes lors du transport. Au contraire, les stations de transformation haute tension sont déployées pour transporter l’énergie sur de longues distances, connectant les centrales électriques au réseau national. Cela optimise l’utilisation des ressources et réduit les coûts de production et de transport.

Transport et distribution d’énergie

Les stations de transformation jouent un rôle clé dans le transport et la distribution d’énergie. Les stations intermédiaires reçoivent l’électricité de 110kV–220kV, abaissée ensuite à 22kV–35kV pour être distribuée aux régions voisines, optimisant l’exploitation en réduisant les pertes d’énergie sur les lignes.

• Station de transformation moyenne tension : Répondre aux besoins en électricité des zones résidentielles et commerciales en ajustant la tension, conformément aux exigences techniques de ces systèmes électriques.
• Distribution d’énergie : À partir de la station moyenne tension, la tension est abaissée de 22kV–35kV à 0,4kV–0,22kV, répondant aux besoins des ménages et des industries.

Système électrique industriel et stabilité du réseau

Les stations de transformation contribuent fortement à la stabilité du réseau national et répondent aux besoins énergétiques élevés des systèmes électriques industriels.

• Système électrique industriel : Les stations assurent une fourniture de tension exacte pour les hôpitaux, centres commerciaux, et industries lourdes grâce à leur capacité de fourniture et d’ajustement efficace de la tension.
• Stabilité du réseau : Le rôle d’isoler le circuit électrique, empêchant une propagation généralisée des incidents et assurant la sécurité du système grâce à leur capacité à ajuster la charge selon les besoins réels.

Zone urbaine et réseau électrique intelligent

Les stations de transformation ne se contentent pas de réduire la tension pour la consommation domestique, mais intègrent également des technologies modernes pour servir les réseaux électriques intelligents.

• Réseau électrique intelligent : Utilise la technologie de surveillance automatique pour optimiser la distribution d’énergie, réduire les pertes et améliorer la fiabilité du système.
• Réduction de tension domestique : La tension est abaissée à 220V/110V pour répondre aux besoins des appareils ménagers.

Structure de réseau électrique multi-niveaux

La structure de réseau électrique multi-niveaux est la base du système électrique moderne, comprenant trois étapes :

1. Transport haute tension : L’énergie est transportée à haute tension de 110kV–500kV pour réduire les pertes sur de longues distances.
2. Distribution moyenne tension : L’énergie à 22kV–35kV sert à relier les stations intermédiaires et les stations de distribution.
3. Réduction de tension pour consommation : Répondre aux besoins des utilisateurs finaux avec une tension de 0,4kV–0,22kV.

Ce modèle assure la continuité et la stabilité de l’ensemble du système électrique, de la production à la consommation.

Distances de sécurité dans l’exploitation des stations de transformation

Distances de sécurité dans l’exploitation des stations de transformation

Pendant l’exploitation des stations de transformation, la distance de sécurité est un facteur essentiel. Pour les stations de transformation moyenne tension, la distance de sécurité exigée dépend de la tension, variant de 0,7m pour une tension de 1kV à 15kV et de 1,0m pour une tension de 15kV à 35kV. Pour les stations de transformation haute tension, il est nécessaire de maintenir une plus grande distance ; de 2,5m pour une tension de 110kV à 220kV, et 4,5m pour une tension de 220kV à 500kV.

La distance de sécurité autour des stations de transformation est une exigence technique primordiale pour protéger les personnes et les équipements des risques liés à l’exploitation du réseau électrique. Ces distances sont strictement réglementées selon la tension de la station de transformation.

Réglementation générale sur les distances de sécurité

• Tension des stations de transformation 110 kV : La distance de sécurité doit être maintenue à environ 1,5 mètre des conducteurs électriques jusqu’aux points à protéger ou 15 mètres devant et 12 mètres sur les côtés de la station de transformation.
• Tension des stations de transformation 220 kV : Exigence de distance de sécurité variant de 2,5 mètres à 6 mètres selon la situation spécifique.
• Tension des stations de transformation 500 kV : La distance de sécurité est de 4,5 mètres à 6 mètres.

Couloir de protection des réseaux électriques haute tension

Selon l’article 10 du Décret 14 du Gouvernement, le couloir de protection des réseaux électriques haute tension comprend la distance de sécurité contre les décharges électriques, applicable aux personnes et aux équipements. Cette distance dépend de la tension, assurant la sécurité des véhicules de transport et des constructions proches des stations de transformation. C’est une partie importante des régulations de sécurité.

Réglementation pour les aéronefs

Les aéronefs doivent maintenir une distance minimale de 100 mètres de la partie la plus proche d’une installation de réseau électrique haute tension, sauf cas exceptionnels.

Réglementation pour la voie navigable et ferrée

La distance de sécurité pour la voie navigable et ferrée dépend de la hauteur libre et de la catégorie technique des équipements ou constructions environnantes les stations de transformation.

Rayonnement électromagnétique des stations de transformation

Bien que les stations de transformation génèrent un rayonnement électromagnétique, les distances de sécurité sont généralement établies pour éviter les décharges électriques, plutôt que pour gérer le rayonnement. Cela garantit qu’il n’y ait pas de contact avec des zones à haute tension, assurant la sécurité de l’environnement et du système de réseau électrique.

Les distances de sécurité sont l’un des facteurs décisifs pour l’exploitation stable et sûre du réseau électrique, contribuant à la protection de la productivité du travail et de la santé publique.

Les stations de transformation moyenne et haute tension sont un pilier du système électrique, garantissant l’efficacité et la stabilité dans la distribution et le transport de l’énergie. Investir dans ces deux types de stations génère des avantages à long terme en termes de coûts et d’efficacité opérationnelle pour l’industrie de l’énergie.

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