Un poste de transformation est une assemblée complète et indépendamment opérationnelle d'équipements électriques au sein d'une sous-station. Il peut être considéré comme une unité fondamentale du système électrique de la sous-station, comprenant généralement des disjoncteurs, des interrupteurs sectionneurs (disjoncteurs), des interrupteurs de terre, des instruments, des relais de protection et d'autres dispositifs associés.
La fonction principale d'un poste de transformation est de recevoir l'énergie électrique du réseau dans la sous-station puis de la distribuer aux destinations requises. C'est un composant essentiel pour le fonctionnement normal de la sous-station. Chaque sous-station contient plusieurs postes, chacun fonctionnant indépendamment et équipé de ses propres systèmes de protection, de contrôle et de commutation pour permettre un contrôle et une protection par sections au sein de la sous-station.
Généralement, le nombre de postes dans une sous-station dépend des exigences et de la capacité du système d'alimentation. Les systèmes d'alimentation plus importants nécessitent plus de postes pour atteindre un contrôle et une protection par sections plus efficaces. La fiabilité et la sécurité des postes de transformation jouent un rôle vital pour assurer la stabilité et la sécurité globales du système d'alimentation. Par conséquent, la conception, la fabrication, et l'exploitation & la maintenance des postes de transformation doivent se conformer aux normes et réglementations nationales afin de garantir le bon fonctionnement de la sous-station et d'améliorer la fiabilité et la sécurité du système d'alimentation.
Selon différentes configurations d'équipements et principes de fonctionnement, les postes de transformation peuvent être classés en types courants suivants :
Postes de transformation à huile
Les postes à huile sont des enceintes d'équipement électrique scellées remplies d'huile isolante spéciale. Ils sont principalement utilisés dans les systèmes de transmission haute tension et forte intensité et fournissent efficacement des fonctions telles que l'isolement, l'interruption et l'isolation.
Postes de transformation à isolation gazeuse (GIS)
Les postes GIS utilisent la technologie d'équipement électrique à isolation gazeuse, réduisant considérablement la taille de l'équipement. Ces postes utilisent du gaz SF6 à haute pression pour l'isolation et l'extinction des arcs, offrant des avantages tels qu'une taille compacte, un poids léger et une densité de puissance élevée. Ils sont couramment utilisés dans les zones urbaines, les raffineries pétrochimiques, les installations aérospatiales et d'autres environnements nécessitant un niveau élevé de protection et d'efficacité spatiale.
Postes de transformation à vide
Les postes à vide utilisent la technologie d'interrupteur à vide, où la commutation et l'extinction des arcs sont réalisées dans un environnement de haut vide. Ces postes ne contiennent pas de gaz isolant, offrant une sécurité accrue et sont adaptés aux applications haute tension (généralement jusqu'à et au-delà de 12 kV) et aux scénarios de forte intensité.
Postes de transformation sans conducteur
Les postes sans conducteur font référence à des configurations de postes qui utilisent des liaisons à fibres optiques pour la transmission de données et les signaux de commande au lieu de conducteurs métalliques traditionnels. Ces postes offrent des avantages tels qu'une grande sécurité, une immunité contre la foudre et une forte résistance aux interférences électromagnétiques. Ils ne sont également pas affectés par des températures extrêmes ou des environnements corrosifs.
Les quatre types de postes de transformation ci-dessus sont les plus courants ; cependant, d'autres types peuvent exister en fonction des scénarios d'application spécifiques et des exigences du système.
La division des postes au sein d'une sous-station doit être déterminée en fonction des exigences fonctionnelles de la sous-station et des besoins du système d'alimentation. Généralement, la segmentation des postes peut être abordée selon les perspectives suivantes :
Segmentation fonctionnelle :
Les postes peuvent être catégorisés selon leurs rôles—par exemple, les postes de transformateur principal, les postes de lignes sortantes, les postes de liaison, les postes de barres, les postes de condensateurs de couplage et les postes de compensation de puissance réactive. La segmentation fonctionnelle permet une disposition et une intégration rationnelles de l'équipement au sein de la sous-station.
Segmentation basée sur les paramètres électriques :
Les postes peuvent également être classés par niveau de tension—comme haute tension, moyenne tension et basse tension. Les différences de paramètres électriques influencent la sécurité, la fiabilité, la capacité et l'impédance, ce qui à son tour influence le choix, l'installation et la mise en service de l'équipement.
Considérations de disposition spatiale :
La division des postes doit tenir compte de l'agencement physique et de l'allocation spatiale. Les dimensions et la disposition des postes doivent être déterminées en fonction du type et des spécifications de l'équipement pour assurer une ventilation adéquate, une sécurité et une facilité d'entretien.
Considérations d'exploitation et de maintenance :
Pour faciliter l'exploitation et améliorer l'efficacité de la maintenance, les postes peuvent être regroupés par type et fonction d'équipement. La planification des interconnexions et des voies d'accès à la maintenance doit également être intégrée dans la conception.
En résumé, la segmentation des postes de transformation doit prendre en compte les paramètres électriques, la fonctionnalité de l'équipement, la disposition spatiale et les exigences d'exploitation et de maintenance pour atteindre une intégration optimale de l'équipement et un fonctionnement efficace de la sous-station.