Définition : Le système électrique est un réseau qui consiste en un système de génération, de distribution et de transmission. Il utilise la forme d’énergie (comme le charbon et le diesel) et la convertit en énergie électrique. Le système électrique comprend les dispositifs connectés au système comme le générateur synchrone, le moteur, le transformateur, le disjoncteur, le conducteur, etc.
La centrale électrique, le transformateur, la ligne de transmission, les sous-stations, la ligne de distribution et le transformateur de distribution sont les six principaux composants du système électrique.La centrale électrique génère la puissance qui est intensifiée ou abaissée par le transformateur pour la transmission.
La ligne de transmission transfère la puissance aux différentes sous-stations.A travers les sous-stations, la puissance est transférée au transformateur de distribution qui abaisse la puissance à la valeur appropriée qui convient aux consommateurs.
Structure du système électrique
Le système électrique est l’entreprise complexe qui peut être subdivisée dans les sous-systèmes suivants.Les sous-systèmes du système électrique sont expliqués ci-dessous en détail.
Sous-station de production
Dans la station de production, le combustible (charbon, eau, énergie nucléaire, etc.) est converti en énergie électrique. L’énergie électrique est produite dans une gamme de 11kV à 25kV, qui est intensifiée pour la transmission à longue distance. La centrale électrique de la sous-station de production est principalement classée en trois types, à savoir la centrale thermique, la centrale hydroélectrique et la centrale nucléaire.
Le générateur et le transformateur sont les principaux composants de la centrale. Le générateur convertit l’énergie mécanique en énergie électrique. L’énergie mécanique provient de la combustion du charbon, du gaz et du combustible nucléaire, des turbines à gaz, ou occasionnellement du moteur à combustion interne.
Le transformateur transfère la puissance avec un très haut rendement d’un niveau à l’autre. Le transfert de puissance du secondaire est approximativement égal à celui du primaire, sauf pour les pertes dans le transformateur. Le transformateur élévateur va réduire les pertes dans la ligne qui rend la transmission de l’énergie sur de longues distances.
Sous-station de transmission
La sous-station de transmission porte les lignes aériennes qui transfèrent l’énergie électrique produite de la génération aux sous-stations de distribution. Il ne fournit la grande masse d’énergie qu’aux sous-stations de puissance en vrac ou aux très gros consommateurs.
Les lignes de transmission remplissent principalement les deux fonctions
- Il transporte l’énergie des stations de production aux stations de réception en vrac.
- Elles interconnectent les deux ou plusieurs centrales de production.Les postes voisins sont également interconnectés par les lignes de transmission.
La tension de transmission fonctionne à plus de 66kv et est normalisée à 69kv, 115KV, 138KV, 161KV, 230KV, 345KV, 500KV et 765KV, ligne à ligne. La ligne de transmission supérieure à 230KV est généralement appelée extra haute tension (EHV).
La ligne haute tension se termine dans des sous-stations qui sont appelées sous-stations haute tension, sous-stations de réception ou sous-stations primaires. Dans la sous-station haute tension, la tension est abaissée à une valeur appropriée pour la partie suivante du flux vers la charge. Les très gros consommateurs industriels peuvent être desservis directement au système de transmission.
Sous-station de transmission
La partie du système de transmission qui relie les sous-stations à haute tension par le transformateur abaisseur aux sous-stations de distribution est appelée le système de sous-transmission.
Le niveau de tension de sous-transmission va de 90 à 138KV. Le système de sous-transmission dessert directement certaines grandes industries. Le condensateur et le réacteur sont situés dans les sous-stations pour maintenir la tension de la ligne de transmission.
Le fonctionnement du système de sous-transmission est similaire à celui d’un système de distribution. Ses différences par rapport à un système de distribution sont les suivantes.
- Un système de sous-transmission a un niveau de tension plus élevé qu’un système de distribution.
- Il n’alimente que des charges plus importantes.
- Il n’alimente que quelques sous-stations par rapport à un système de distribution qui alimente certaines charges.
Sous-station de distribution
L’élément d’un système d’énergie électrique reliant tous les consommateurs d’une zone aux sources d’énergie en vrac est appelé système de distribution.Les centrales d’énergie en vrac sont reliées aux sous-stations de production par des lignes de transmission. Elles alimentent certaines sous-stations qui sont généralement situées à des points pratiques près des centres de charge.
Les sous-stations distribuent l’énergie aux consommateurs domestiques, commerciaux et relativement petits. Les consommateurs ont besoin de grands blocs de puissance qui sont généralement fournis au système de sous-transmission ou même de transmission.