Système d'Alimentation Électrique : Qu'est-ce que c'est?

Auparavant, la demande en énergie électrique était très faible. Une seule petite unité de production d'électricité pouvait satisfaire la demande locale. Aujourd'hui, la demande en énergie électrique augmente considérablement avec la modernisation des modes de vie humains. Pour répondre à cette demande croissante en charge électrique, nous devons établir un grand nombre de centrales électriques de grande taille.

Cependant, du point de vue économique, il n'est pas toujours possible de construire une centrale électrique près des centres de charge. Nous définissons les centres de charge comme étant les endroits où la densité de consommateurs ou de charges connectées est beaucoup plus élevée par rapport aux autres parties du pays. Il est économique d'établir une centrale électrique près des sources naturelles d'énergie comme le charbon, les gaz et l'eau, etc. En raison de cela et pour de nombreux autres facteurs, nous devons souvent construire une station de production électrique loin des centres de charge.

Nous devons donc établir des systèmes de réseau électrique pour acheminer l'énergie électrique générée de la station de production au consommateur. L'électricité générée dans la station de production atteint les consommateurs via des systèmes que nous pouvons diviser en deux parties principales, appelées transmission et distribution.

Nous appelons le réseau par lequel les consommateurs reçoivent l'électricité de la source le système d'approvisionnement en électricité. Un système d'approvisionnement en électricité a trois composants principaux : les stations de production, les lignes de transport et les systèmes de distribution. Les stations de production produisent de l'électricité à un niveau de tension relativement bas. Produire de l'électricité à un niveau de tension bas est économique sous de nombreux aspects.

Les transformateurs élévateurs connectés au début des lignes de transport augmentent le niveau de tension de l'énergie. Les systèmes de transport électrique transmettent ensuite cette énergie électrique à haute tension vers la zone de centre de charge la plus proche possible. Transmettre l'énergie électrique à des niveaux de tension élevés présente de nombreux avantages. Les lignes de transport à haute tension comprennent des conducteurs électriques aériens ou/et souterrains. Les transformateurs abaisseurs connectés à la fin des lignes de transport réduisent la tension de l'électricité à des valeurs basses souhaitées pour les besoins de distribution. Les systèmes de distribution distribuent ensuite l'électricité aux différents consommateurs selon leurs niveaux de tension requis.

Nous adoptons généralement un système alternatif (AC) pour la production, le transport et la distribution. Pour le transport à très haute tension, nous utilisons souvent un système de transport en courant continu (DC). Les réseaux de transport et de distribution peuvent être soit aériens soit souterrains. Comme le système souterrain est beaucoup plus coûteux qu'un système aérien, ce dernier est préférable là où c'est possible du point de vue économique. Nous utilisons un système triphasé à 3 fils pour le transport AC et un système triphasé à 4 fils pour la distribution AC.

Nous pouvons diviser les systèmes de transport et de distribution en deux parties, le transport primaire et le transport secondaire, la distribution primaire et la distribution secondaire. C'est une vue généralisée d'un réseau électrique. Nous devons noter que tous les systèmes de transport et de distribution n'ont pas nécessairement ces quatre étapes du système d'approvisionnement en électricité.

Selon les besoins du système, il peut y avoir de nombreux réseaux qui n'ont pas de transport secondaire ou de distribution secondaire. Dans de nombreux cas de systèmes d'approvisionnement en électricité localisés, l'ensemble du système de transport peut même être absent. Dans ces systèmes d'approvisionnement en électricité localisés, les générateurs distribuent directement l'énergie à différents points de consommation.

Examinons un exemple pratique du système d'approvisionnement en électricité. Ici, la station de production produit de l'énergie triphasée à 11 kV. Ensuite, un transformateur élévateur 11/132 kV associé à la station de production élève cette puissance au niveau de 132 kV. La ligne de transport transmet cette puissance de 132 kV à une sous-station de descente 132/33 kV située en périphérie de la ville, comprenant des transformateurs de descente 132/33 kV. Nous appellerons la partie du système d'approvisionnement en électricité allant du transformateur élévateur 11/132 kV au transformateur de descente 132/33 kV le transport primaire. Le transport primaire est un système triphasé à 3 fils, ce qui signifie qu'il y a trois conducteurs pour les trois phases dans chaque circuit de ligne.

Après ce point dans le système d'approvisionnement, la puissance secondaire du transformateur 132/33 kV est transmise par un système de transport triphasé à 3 fils à différentes sous-stations aval 33/11 kV situées à différents emplacements stratégiques de la ville. Nous appelons cette partie du réseau le transport secondaire.

Les alimentations 11 kV triphasées à 3 fils passant le long des routes de la ville transportent la puissance secondaire des transformateurs 33/11 kV de la sous-station de transport secondaire. Ces alimentations 11 kV constituent la distribution primaire du système d'approvisionnement en électricité.

Les transformateurs 11/0,4 kV dans les zones de consommation abaissent la puissance de distribution primaire à 0,4 kV ou 400 V. Ces transformateurs sont appelés transformateurs de distribution et sont montés sur des poteaux. De ces transformateurs, l'énergie est acheminée aux consommateurs par un système triphasé à 4 fils. Dans un système triphasé à 4 fils, 3 conducteurs sont utilisés pour les 3 phases, et le 4e conducteur est utilisé comme fil neutre pour les connexions neutres.

Un consommateur peut recevoir l'alimentation en triphasé ou en monophasé selon ses besoins. Dans le cas d'une alimentation triphasée, le consommateur reçoit une tension de 400 V phase à phase (tension de ligne), et pour une alimentation monophasée, le consommateur reçoit une tension de 400 / racine de 3 ou 231 V phase à neutre à son tableau de distribution. Le tableau de distribution est le point final d'un système d'approvisionnement en électricité. Nous appelons cette partie du système, allant du secondaire du transformateur de distribution au tableau de distribution, la distribution secondaire. Les tableaux de distribution sont les terminaux installés sur les lieux des consommateurs d'où ils prennent la connexion pour leurs usages.

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