Logique de sélection et facteurs techniques déterminants pour les lignes de transport THT : une analyse approfondie

I. Clarifier d'abord les concepts : EHV et UHV

En une phrase : le THT/UHT est le principal corridor pour le transport d'électricité « interprovincial, interrégional et entre grandes bases ».

II. Pourquoi utiliser le transport THT/UHT ?

1. La physique : une tension plus élevée, des pertes en ligne plus faibles

La puissance transportée P = √3 × U × I, tandis que les pertes en ligne :

Ploss = 3 × I² × R = P² × R / U²

Chaque doublement de la tension réduit les pertes en ligne au quart pour une même puissance.

2. Inadéquation spatiale entre les ressources et les charges

La répartition énergétique de la Chine suit un modèle classique de « transport d'électricité de l'ouest vers l'est et du nord vers le sud » :

• Ouest/Nord : ressources abondantes en hydroélectricité, éolien, solaire et charbon, mais une consommation locale limitée
• Est/Côte : économies développées avec une forte demande d'électricité mais des ressources énergétiques rares

Sans le THT, l'électricité de l'ouest ne peut pas atteindre l'est — c'est pourquoi le THT est si justement surnommé « autoroute de l'électricité ».

3. Économie : pour les longues distances, une tension plus élevée est rentable

Coût total du transport sur longue distance = coût de construction de la ligne + pertes en ligne + investissement dans les postes. À mesure que la distance augmente, l'avantage des pertes réduites à haute tension devient de plus en plus significatif — dans la distance de transport économique, plus le niveau de tension est élevé, plus il est rentable.

III. Courant alternatif ou continu ? — Choisir entre deux voies techniques

Transport en courant alternatif

Transport en courant continu (HVDC/UHVDC)

Règles de sélection

Scénario	Recommandation
Point à point sur de très longues distances (>1000 km)	UHVDC (±800 kV/±1100 kV)
Interconnexion de réseaux régionaux, dérivation intermédiaire	EHV AC (500 kV/1000 kV)
Transport d'énergie éolienne en mer	HVDC (±320 kV etc.)
Transport d'énergie des grandes bases vers le réseau	UHVDC comme choix principal

Pratique de la Chine : « CC pour le transport, CA pour le réseau » — le transport en gros point à point inter-régional utilise le CC ; les réseaux intra-régionaux utilisent le CA.

IV. Choix des conducteurs : Pourquoi les lignes UHT utilisent-elles des « conducteurs groupés » ?

1. Pertes par effet de couronne et interférences radioélectriques

Lorsque le champ électrique à la surface du conducteur est trop élevé, l'air est ionisé, produisant une décharge par effet de couronne :

• Gaspille de l'énergie (pertes par effet de couronne)
• Produit un bruit audible (« bourdonnement »)
• Interfère avec les communications radioélectriques

2. Principe des conducteurs groupés

Division d'un conducteur de grande section en 2 à 8 sous-conducteurs, maintenus à un espacement déterminé par des entretoises, formant un conducteur de phase :

      ○          ○      ○      ○
     ○ ○   ou   ○ ○   ○ ○   ○ ○   (faisceau de 2, faisceau de 4, faisceau de 6, faisceau de 8)
      ○          ○      ○      ○

Effet : Le « rayon équivalent » du conducteur augmente, ce qui réduit l'intensité du champ électrique en surface, permettant ainsi :

Nombre de faisceaux typiques :

• 500kV : 4 faisceaux
• 1000kV : 8 faisceaux
• ±800kV : 6 faisceaux (par ex., 6×625mm²)

3. Matériau et section du conducteur

• Matériau : principalement des conducteurs en aluminium à âme d'acier (ACSR) ; un rapport aluminium/acier plus élevé = une meilleure conductivité
• Grande section : les UHT utilisent couramment des conducteurs de grande section de 500–1250mm² pour réduire les pertes par résistance
• Tendance : conducteurs à haute efficacité énergétique (par ex., âme en alliage d'aluminium de résistance moyenne) pour réduire les pertes en ligne

V. Sélection des pylônes et des isolateurs

1. Types de pylônes

2. Sélection des isolateurs

Les isolateurs de lignes THT/UHT sont confrontés au triple défi de la haute tension + longue distance + pollution :

Paramètres clés :

• Rapport de ligne de fuite : plus la zone est polluée, plus la distance de fuite requise est longue (pollution de classe IV ≥ 31 mm/kV)
• Tenue à la foudre : configuration des bretelles et des câbles de garde
• Chaînes en V / chaînes de traction : les suspensions en V sont courantes en UHT pour prévenir les collisions dues au galop des conducteurs

VI. Principaux défis techniques pour les lignes THT/UHT

VII. Résumé de la logique fondamentale de la « Sélection » THT/UHT

Étape 1 : Déterminer la capacité de transfert et la distance
    ↓
Étape 2 : Choisir le courant continu ou alternatif (distance >1000 km et point à point → CC)
    ↓
Étape 3 : Déterminer le niveau de tension (meilleure rentabilité pour la capacité et la distance)
    ↓
Étape 4 : Conception des conducteurs (nombre de conducteurs par faisceau, section, matériau → maîtrise de l'effet couronne et des pertes)
    ↓
Étape 5 : Conception de l'isolation (type d'isolateur, nombre de disques, rapport de fuite → prévention du contournement sous pollution)
    ↓
Étape 6 : Structure mécanique (pylônes, dispositifs anti-galop, dispositifs anti-givrage)
    ↓
Étape 7 : Équipements auxiliaires (disjoncteurs, parafoudres, TC/TT, postes électriques)

VIII. ROCKWILL et équipements auxiliaires THT/UHT

Bien que la construction de lignes soit un projet d'envergure mené par les gestionnaires de réseau, ROCKWILL fournit un maillon clé dans les équipements auxiliaires des systèmes THT/UHT :

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Édité à partir de : Dyson