Comment l'électricité est transmise des centrales électriques aux consommateurs

Les groupes électrogènes convertissent l'énergie des rivières, du vent, de la combustion de carburant et même des liaisons atomiques en électricité. Ils sont répartis dans tout le pays, combinés en un seul système par des postes de transformation. L'électricité est transférée à la distance qui les sépare par des lignes électriques. Leur longueur peut aller de deux à trois à des centaines de kilomètres.

Lignes de transport d'électricité

L'électricité de haute puissance peut être transmise via des câbles électriques enfouis dans le sol ou enfouis dans des plans d'eau. Mais le moyen de transport le plus courant consiste à utiliser des lignes aériennes fixées sur des structures techniques spéciales - des supports.

Ils recherchent donc un VL-330 kV (cliquez sur la photo pour l'agrandir):

Et voici une photographie d'une ligne séparée de 110 kV.

Sous-stations électriques

Les lignes électriques à air et à câbles relient les postes de transformation aux mêmes dispositifs de distribution de tension pour transférer l'énergie d'un transformateur de puissance à un autre.

Par exemple, un autotransformateur 330/110/10 kV reçoit sur le côté 330 la puissance de plusieurs lignes. La transmission de l'électricité aux consommateurs se produit en moyenne à 110 et à une faible partie de 10 kV.

Cependant, l'autotransformateur peut être alimenté en moyenne ou basse tension. Cela dépend de l'état du circuit et de la dynamique des processus qui s'y produisent.

Fragment Autotransformer-330kV.

Vue d'un transformateur 110/10 d'une sous-station distante qui reçoit l'électricité du côté 110, la distribuant le long de lignes de 10 kV.

Il l'est, mais du côté opposé.

Pour connecter les lignes aux transformateurs, des zones clôturées sont utilisées sur lesquelles les éléments de puissance du circuit sont montés.

Vue d'un petit fragment d'un poste de commutation ouvert 330 kV.

Une partie du territoire de l'appareillage extérieur-110kV.

Variante de transmission d'énergie électrique de l'entrée 110 АТ-330 au transformateur 110/10 kV

Un exemple d'un fragment du circuit d'alimentation primaire (une section) de distribution d'électricité dans une zone ouverte pour 7 lignes électriques aériennes (pour agrandir, cliquez sur l'image):

Ici, il est possible de transférer la puissance des entrées de 110 AT n ° 1 ou AT n ° 2. Dans le circuit, chaque entrée AT était connectée à son système de bus avec les commutateurs n ° 10 et n ° 15, les pneus étant divisés en sections par les commutateurs n ° 8 et n ° 9 lors de l'utilisation d'un système de bus de dérivation commuté par le commutateur n ° 13. Les pneus 1SSh et 2Sh peuvent être combinés avec l'interrupteur n ° 18.

Les lignes électriques aériennes sont alimentées par les interrupteurs n ° 11, 12, 14, 16, 17, 19, 20. Le circuit prévoit la mise hors service de chacune d'entre elles pour alimenter la ligne aérienne via le système de bus de dérivation.

Le disjoncteur SF6 110 kV de ce circuit est illustré sur la photo.

De là, l'énergie est transférée à une ligne électrique aérienne vers une sous-station distante 110/10. La photo ci-dessous montre ses principaux éléments de puissance à partir du support d'entrée final de la ligne de transmission de puissance (cliquez sur l'image pour l'agrandir):

L'électricité est fournie au transformateur de puissance via un sectionneur, un séparateur, des transformateurs de courant et de tension de mesure.

Chacun d'eux accomplit certaines tâches:

• Les transformateurs de courant de mesure et les transformateurs de courant évaluent les vecteurs de courant et de tension dans les phases du circuit primaire avec certaines erreurs métrologiques, les transfèrent aux dispositifs de protection secondaire, d'automatisation et de mesure pour un traitement ultérieur;

• Le sectionneur est utilisé pour ouvrir / allumer manuellement le circuit d'alimentation lorsqu'il n'y a pas de charge sur les fils d'alimentation du circuit;

• Le séparateur déconnecte automatiquement le transformateur de puissance de la sous-station de la ligne à un temps mort, qui est créé pendant les conditions d'urgence dans le transformateur.

Pour comparer l'image de la puissance transmise et la complexité des structures, regardez le type de sectionneur sur l'appareillage extérieur 330 kV.Il est entraîné par de puissants moteurs électriques triphasés, contrôlés par une automatisation avec des circuits d'alarme.

Dans un réseau 380/220 volts, un tel dispositif est un interrupteur ordinaire. Mais revenons au schéma de la sous-station 110/10 kV.

Faites attention! Il n'y a pas d'interrupteur haute tension pour éliminer les accidents.

Cependant, cela ne signifie pas que les problèmes de sécurité de fonctionnement ont été négligés. Des transformations électromagnétiques compliquées se produisent constamment dans un transformateur de puissance avec la libération d'énergie thermique et le transfert de grandes capacités électriques. Tout cela est contrôlé par la mesure des organes de protection.

Ils sont situés sur des panneaux séparés.

En cas de situations critiques, l'électricité est retirée de l'équipement de tous les côtés: 110 et 10 kV. La tension d'alimentation est coupée dans ce circuit par un interrupteur à isolation gazeuse situé au poste 330/110 kV.

Pour le faire fonctionner, utilisez le court-circuit (cliquez sur la photo pour l'agrandir):

Il s'agit d'un dispositif spécial qui sert d'élément exécutif de la protection d'un transformateur de puissance. Il dispose d'un couteau mobile mis à la terre avec un entraînement électromécanique.

Dans un mode de fonctionnement critique, les protections qui surveillent l'état des processus à l'intérieur du transformateur donnent une impulsion puissante à l'électro-aimant de la bobine de court-circuit. De là, il y a un impact sur le verrou de la commande à ressort, qui est activé et impose un couteau de court-circuit sur les pneus haute tension (le principe de la souricière).

Un défaut à la terre se produit dans le circuit. Le courant qui en découle est ressenti par la protection du disjoncteur SF6 au poste électrique distant. Leur automatisation ouvre le disjoncteur pendant un certain intervalle de temps de plusieurs secondes.

Pendant ce temps, dans toutes les sous-stations connectées à cette ligne électrique, une pause de temps mort est créée. Lors de sa protection, l'automatisme du transformateur en question émet une commande pour entraîner le séparateur, qui écarte automatiquement ses couteaux, coupant le circuit d'alimentation en tension du transformateur de puissance, qui «amortit finalement le poste».

Toutes ces opérations prennent environ 4 secondes. À leur expiration, l'automatisation du commutateur à distance le fait s'allumer avec la tension appliquée à la ligne. Mais il n'atteindra pas le transformateur de puissance endommagé en raison de l'espace créé par le séparateur. Et tous les autres consommateurs continueront de recevoir de l'électricité.

La commutation inverse avec un court-circuit et un séparateur est effectuée manuellement par le personnel d'exploitation après avoir analysé le fonctionnement de l'automatisme en fonction des résultats des actions des circuits d'alarme.

De cette façon, la fiabilité des équipements augmente, les pertes lors du transport de l'électricité dans les réseaux électriques sont réduites.

Circuit 10 kV

Du transformateur de puissance, l'énergie convertie de 10 kV est fournie à l'entrée de l'appareillage complet d'extérieur KRUN et est distribuée via un système de bus et des disjoncteurs avec protections et automatisation le long des lignes d'air ou de câble.

Les lignes électriques aériennes de 10 kV au départ de KRUN sont visibles sur la photo.

Une ligne électrique aérienne de 10 kV dans la zone le long de l'autoroute.

Des sous-stations de 10 / 0,4 kV sont connectées à ces lignes.

Transformateur 10 / 0,4 kV

La conception et les dimensions des transformateurs de puissance qui convertissent l'électricité avec une tension de 10 kV à 380 volts dépendent des tâches qu'ils effectuent et des capacités transmises. Leurs dimensions extérieures peuvent être estimées par plusieurs photos.

Construction dans un bâtiment fermé séparé pour des bâtiments à plusieurs étages dans le village.

Armoires métalliques fermées 10 / 0,4 kV à la campagne.

Transformateur 10 / 0,4 kV dans une coopérative de garage (cliquez sur la photo pour l'agrandir):

Le fonctionnement de ces transformateurs, l'énergie est transférée aux consommateurs, les pertes se produisent lors du transport de l'électricité dans les réseaux électriques et la compensation est effectuée, sera décrit dans l'article suivant.

Suite de l'article:Comment l'électricité est transmise aux consommateurs via un réseau de 0,4 kV