Qu'est-ce qu'un système de puissance électrique

Qu'est-ce qu'un système électrique de puissance?

Définition du système de puissance

Un système électrique de puissance est un réseau conçu pour générer, transmettre et distribuer efficacement l'électricité aux consommateurs.

Un système électrique de puissance est défini comme un réseau de composants électriques utilisés pour fournir, transférer et consommer de la puissance électrique. La fourniture est réalisée par une forme de génération (par exemple, une centrale électrique), le transfert est effectué par un système de transmission (via une ligne de transport) et de distribution, et la consommation peut se faire par des applications résidentielles telles que l'alimentation des lumières ou de la climatisation dans votre maison, ou via des applications industrielles telles que le fonctionnement de grands moteurs.

Un exemple de système de puissance est le réseau électrique qui fournit de l'énergie aux foyers et à l'industrie sur une vaste zone. Le réseau électrique peut être largement divisé en les générateurs qui fournissent l'énergie, le système de transport qui transporte l'énergie des centres de production vers les centres de charge, et le système de distribution qui alimente l'énergie aux foyers et aux industries voisins.

Des systèmes de puissance plus petits sont également trouvés dans l'industrie, les hôpitaux, les bâtiments commerciaux et les maisons. La majorité de ces systèmes s'appuient sur le courant alternatif triphasé - la norme pour la transmission et la distribution à grande échelle dans le monde moderne.

Des systèmes de puissance spécialisés qui ne s'appuient pas toujours sur le courant alternatif triphasé sont trouvés dans les avions, les systèmes ferroviaires électriques, les paquebots, les sous-marins et les automobiles.

Les centrales de production produisent de l'énergie électrique à un niveau de tension faible. Nous maintenons la tension de production à un niveau faible car cela présente certains avantages spécifiques. La production à basse tension crée moins de contraintes sur l'armature de l'alternateur. Ainsi, à une production à basse tension, nous pouvons construire un alternateur plus petit avec une isolation plus fine et plus légère.

Du point de vue de l'ingénierie et de la conception, des alternateurs plus petits sont plus pratiques. Nous ne pouvons pas transmettre cette énergie à basse tension jusqu'aux centres de charge.

La transmission à basse tension entraîne plus de pertes de cuivre, une régulation de tension médiocre et des coûts d'installation plus élevés du système de transport. Pour éviter ces trois difficultés, il faut augmenter la tension à un niveau spécifique élevé.

Augmenter la tension du système au-delà d'un certain point est impraticable car cela augmente considérablement les coûts d'isolation et les frais pour les structures de soutien en raison de la distance de dégagement au sol requise.

La tension de transport dépend de la quantité de puissance à transporter. La charge d'impédance de surtension est un autre paramètre qui détermine le niveau de tension du système pour transporter une certaine quantité d'énergie.

Pour augmenter la tension du système, nous utilisons des transformateurs élévateurs et leurs dispositifs de protection et d'exploitation associés à la station de production. Nous appelons cela une sous-station de production. À l'extrémité de la ligne de transport, nous devons réduire la tension de transport à un niveau inférieur pour le transport secondaire et/ou la distribution.

Ici, nous utilisons des transformateurs abaisseurs et leurs dispositifs de protection et d'exploitation associés. C'est une sous-station de transport. Après le transport primaire, l'énergie électrique passe par le transport secondaire ou la distribution primaire. Après le transport secondaire ou la distribution primaire, nous réduisons à nouveau la tension à un niveau bas désiré pour la distribution sur les lieux des consommateurs.

C'était la structure de base d'un système électrique de puissance. Bien que nous n'ayons pas mentionné les détails de chaque équipement utilisé dans un système électrique de puissance, en plus des trois principaux composants (alternateur, transformateur et ligne de transport), il existe de nombreux équipements associés.

Certains de ces équipements sont le disjoncteur, le parafoudre, l'isolateur, le transformateur de courant, le transformateur de tension, le transformateur de tension à condensateur, le piège d'ondes, la banque de condensateurs, le système de relais, les arrangements de commande, l'arrangement de mise à la terre de la ligne et des équipements de la sous-station, etc.

Régulation de tension

La gestion des niveaux de tension par les transformateurs est cruciale pour minimiser les pertes d'énergie et assurer une distribution d'énergie sûre et efficace.

Importance du transport

Le transport à haute tension est nécessaire pour réduire les pertes d'énergie et les coûts d'infrastructure sur de longues distances.

Composants essentiels

Les parties clés d'un système de puissance incluent les générateurs, les transformateurs et divers équipements de protection et d'exploitation.

Raisonnement économique

Les systèmes de puissance sont vitaux pour acheminer l'électricité des sites de production riches en ressources vers des zones de consommation éloignées, garantissant un accès économique et fiable à l'énergie.