De nos jours, la demande en électricité augmente très rapidement. Pour satisfaire ces immenses besoins en énergie, l'époque moderne nécessite la création de plus en plus grandes centrales de production d'électricité. Ces centrales peuvent être hydroélectriques, thermiques ou atomiques. En fonction de la disponibilité des ressources, ces centrales sont construites à différents endroits. Ces endroits peuvent ne pas être proches des centres de charge où se déroule effectivement la consommation d'énergie.
Il est donc nécessaire de transmettre ces blocs d'énergie considérables des centrales de production vers leurs centres de charge. Des réseaux de transmission longs et à haute tension sont nécessaires à cet effet. L'électricité est produite à un niveau de tension relativement faible. Il est économique de transmettre l'énergie à un niveau de tension élevé. La distribution de l'électricité se fait à des niveaux de tension inférieurs, comme spécifié par les consommateurs. Pour maintenir ces niveaux de tension et pour fournir une plus grande stabilité, de nombreuses stations de transformation et de commutation doivent être créées entre les centrales de production et les points de consommation. Ces stations de transformation et de commutation sont généralement connues sous le nom de sous-stations électriques. En fonction des objectifs, les sous-stations peuvent être classées comme suit-
Les sous-stations de montée de tension sont associées aux centrales de production. La production d'énergie est limitée à des niveaux de tension faibles en raison des limitations des alternateurs rotatifs. Ces tensions de production doivent être augmentées pour une transmission économique de l'énergie sur de longues distances. Il doit donc y avoir une sous-station de montée de tension associée à la centrale de production.
Les tensions élevées doivent être abaissées dans les centres de charge, à différents niveaux de tension selon les besoins. En fonction de ces objectifs, les sous-stations de descente de tension sont catégorisées en différentes sous-catégories.
Les sous-stations primaires de descente de tension sont créées près des centres de charge le long des lignes de transmission principales. Ici, les tensions de transmission principales sont abaissées à différents niveaux de tension appropriés pour les besoins de la transmission secondaire.
Le long des lignes de transmission secondaires, dans les centres de charge, les tensions de transmission secondaires sont encore abaissées pour les besoins de la distribution primaire. L'abaissement des tensions de transmission secondaires aux niveaux de distribution primaire est effectué dans les sous-stations secondaires de descente de tension.
Les sous-stations de distribution sont situées là où les tensions de distribution primaire sont abaissées pour alimenter les consommateurs finaux via un réseau de distribution.
Les sous-stations de gros approvisionnement ou industrielles sont généralement des sous-stations de distribution, mais elles sont dédiées à un seul consommateur. Un consommateur industriel de grand ou moyen groupe d'approvisionnement peut être désigné comme consommateur de gros approvisionnement. Une sous-station individuelle de descente de tension est dédiée à ces consommateurs.
Les sous-stations minières sont un type très spécial de sous-station et nécessitent une conception et une construction spéciales en raison des précautions supplémentaires nécessaires pour la sécurité de l'exploitation de l'alimentation électrique.
Les sous-stations mobiles sont également des sous-stations à usage très spécifique, nécessaires temporairement pour les travaux de construction. Pour de grands projets de construction, cette sous-station répond aux besoins temporaires d'énergie pendant les travaux de construction.
En fonction des caractéristiques de construction, les catégories de sous-stations peuvent être divisées de la manière suivante-
Les sous-stations extérieures sont construites en plein air. Presque toutes les sous-stations de 132 kV, 220 kV, 400 kV sont des sous-stations extérieures. Bien que de nos jours, des GIS (sous-stations isolées à gaz) spéciales soient construites pour les systèmes à très haute tension, qui sont généralement situées sous toit.
Les sous-stations construites sous toit sont appelées sous-stations intérieures. Généralement, les sous-stations de 11 kV et parfois de 33 kV sont de ce type.
Les sous-stations situées en sous-sol sont appelées sous-stations souterraines. Dans les endroits encombrés où il est difficile de trouver un emplacement pour construire une sous-station de distribution, on peut opter pour un schéma de sous-station souterraine.
Les sous-stations montées sur poteau sont principalement des sous-stations de distribution construites sur deux poteaux, quatre poteaux et parfois six ou plus de poteaux. Dans ce type de sous-station, des transformateurs de distribution protégés par fusibles sont montés sur des poteaux, ainsi que des disjoncteurs électriques.
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