Quels sont les systèmes de transmission d'électricité
Qu'est-ce que les systèmes de transport d'électricité?
Définition des systèmes de transport d'électricité
Les systèmes de transport d'électricité transmettent l'énergie électrique des centrales de production aux centres de charge où elle est consommée.
Les systèmes de transport d'électricité sont le moyen de transmettre l'énergie depuis une source de production vers différents centres de charge (c'est-à-dire là où l'énergie est utilisée). Les centrales de production génèrent de l'électricité. Ces centrales ne sont pas nécessairement situées là où la majorité de l'énergie est consommée (c'est-à-dire le centre de charge).
La distance n'est pas le seul facteur pour choisir l'emplacement d'une centrale de production. Souvent, ces centrales sont éloignées des zones de consommation. Le terrain plus éloigné des zones à forte densité de population est moins cher, et il est préférable de garder les centrales bruyantes ou polluantes loin des zones résidentielles. C'est pourquoi les systèmes de transport d'électricité sont essentiels.
Les systèmes d'approvisionnement en électricité transmettent l'énergie depuis les sources de production, comme les centrales thermiques, jusqu'aux consommateurs. Les systèmes de transport d'électricité, qui comprennent des lignes de transport courtes, moyennes et longues, déplacent l'énergie vers les systèmes de distribution. Ces systèmes fournissent ensuite l'électricité aux foyers et aux entreprises.
Transport en courant alternatif vs courant continu
Il existe fondamentalement deux systèmes pour transmettre l'énergie électrique:
Système de transport électrique haute tension en courant continu.
Système de transport électrique haute tension en courant alternatif.
Avantages des systèmes de transport en courant continu
Seuls deux conducteurs sont nécessaires pour un système de transport en courant continu. Il est même possible d'utiliser un seul conducteur si la terre est utilisée comme voie de retour du système.
La contrainte potentielle sur l'isolateur d'un système de transport en courant continu est d'environ 70% de la tension équivalente en courant alternatif. Ainsi, les coûts d'isolation des systèmes de transport en courant continu sont réduits.
L'inductance, la capacité, le déphasage et les problèmes de surtension peuvent être éliminés dans un système en courant continu.
Inconvénients des systèmes de transport en courant alternatif
Le volume de conducteur requis dans les systèmes en courant alternatif est beaucoup plus élevé que dans les systèmes en courant continu.
La réactance de la ligne affecte la régulation de tension du système de transport d'électricité.
Les problèmes d'effet de peau et d'effet de proximité ne se trouvent que dans les systèmes en courant alternatif.
Les systèmes de transport en courant alternatif sont plus susceptibles d'être affectés par le décharge de corona qu'un système en courant continu.
La construction d'un réseau de transport d'électricité en courant alternatif est plus complexe que celle des systèmes en courant continu.
Une synchronisation appropriée est requise avant d'interconnecter deux ou plusieurs lignes de transport, ce qui peut être totalement omis dans un système en courant continu.
Avantages des systèmes de transport en courant alternatif
Les tensions alternatives peuvent facilement être montées et descendues, ce qui n'est pas possible dans un système de transport en courant continu.
L'entretien des postes électriques en courant alternatif est plus simple et économique que celui des postes en courant continu.
La transformation de l'énergie dans les postes électriques en courant alternatif est beaucoup plus facile que dans les ensembles moteur-générateur des systèmes en courant continu.
Inconvénients des systèmes de transport en courant alternatif
Le volume de conducteur requis dans les systèmes en courant alternatif est beaucoup plus élevé que dans les systèmes en courant continu.
La réactance de la ligne affecte la régulation de tension du système de transport d'électricité.
Les problèmes d'effet de peau et d'effet de proximité ne se trouvent que dans les systèmes en courant alternatif.
Les systèmes de transport en courant alternatif sont plus susceptibles d'être affectés par le décharge de corona qu'un système en courant continu.
La construction d'un réseau de transport d'électricité en courant alternatif est plus complexe que celle des systèmes en courant continu.
Une synchronisation appropriée est requise avant d'interconnecter deux ou plusieurs lignes de transport, ce qui peut être totalement omis dans un système en courant continu.
Construction d'une centrale de production
Lors de la planification de la construction d'une centrale de production, les facteurs suivants doivent être pris en compte pour une génération économique d'électricité.
Disponibilité facile de l'eau pour les centrales thermiques.
Disponibilité facile de terrain pour la construction de la centrale, y compris son quartier de logement pour le personnel.
Pour une centrale hydroélectrique, il doit y avoir un barrage sur la rivière. Un emplacement approprié sur la rivière doit être choisi de manière à permettre la construction du barrage de la manière la plus optimale.
Pour une centrale thermique, la disponibilité facile de carburant est l'un des facteurs les plus importants à considérer.
Une meilleure communication pour les marchandises ainsi que les employés de la centrale doit également être prise en compte.
Pour le transport de pièces de rechange très grandes de turbines, alternateurs, etc., il doit y avoir des routes larges, des communications ferroviaires, et une rivière profonde et large doit passer près de la centrale.
Pour une centrale nucléaire, elle doit être située à une distance telle d'un lieu commun afin qu'il n'y ait aucun effet de la réaction nucléaire sur la santé des personnes.
Il existe de nombreux autres facteurs à considérer, mais ils sont hors du cadre de notre discussion. Tous les facteurs énumérés ci-dessus sont difficiles à obtenir dans les centres de charge. La centrale de production doit être située là où toutes les facilités sont facilement disponibles. Ce lieu n'est pas nécessairement un centre de charge. L'énergie produite dans la centrale est ensuite transmise au centre de charge à l'aide d'un système de transport d'électricité, comme nous l'avons dit précédemment.
L'énergie générée dans une centrale de production est à un niveau de tension faible, car la production d'énergie à basse tension a une certaine valeur économique. La production d'énergie à basse tension est plus économique (c'est-à-dire moins coûteuse) que la production d'énergie à haute tension. À un niveau de tension faible, le poids et l'isolation de l'alternateur sont moindres, ce qui réduit directement le coût et la taille de l'alternateur. Cependant, cette énergie à basse tension ne peut pas être transmise directement au consommateur car cela n'est pas économique. Bien que la production d'énergie à basse tension soit économique, le transport d'énergie électrique à basse tension ne l'est pas.
La puissance électrique est proportionnelle au produit du courant électrique et de la tension du système. Ainsi, pour transmettre une certaine puissance électrique d'un endroit à un autre, si la tension de l'énergie est augmentée, le courant associé à cette énergie diminue. Un courant réduit signifie moins de pertes I2R dans le système, une section transversale plus petite du conducteur signifie moins de capital engagé, et un courant réduit améliore la régulation de tension du système de transport d'électricité, ce qui indique une qualité d'énergie supérieure. Pour ces trois raisons, l'énergie électrique est principalement transmise à un niveau de tension élevé.
De nouveau, au niveau de la distribution, pour une distribution efficace de l'énergie transmise, elle est abaissée à son niveau de tension désiré.
On peut donc conclure que d'abord l'énergie électrique est générée à un niveau de tension faible, puis elle est élevée à une haute tension pour une transmission efficace de l'énergie. Enfin, pour la distribution de l'énergie électrique ou de la puissance à différents consommateurs, elle est abaissée au niveau de tension désiré.
