Qu’est-ce qu’une sous-station ? Types, équipement et fonctionnement

Si vous êtes déjà passé devant une zone clôturée- remplie de gros transformateurs, de fils et de boîtes en métal gris et que vous vous demandez ce que diable fait cet endroit, vous avez devant vous une sous-station. En termes simples, une sous-station électrique est un élément clé du réseau électrique. Il augmente ou diminue la tension, commute les circuits et protège le système en cas de problème afin que l'électricité puisse parvenir des centrales électriques à votre maison en toute sécurité et de manière fiable.

Définition de la sous-station

Une sous-station électrique est une installation qui relie différentes parties du réseau électrique. Il utilisetransformateurs, disjoncteurs, interrupteurs,et d'autres équipements pour modifier les niveaux de tension, contrôler où va l'alimentation et arrêter rapidement les choses en cas de défaut.

Espèces de Sous-stations

Sous-stations de transport

Ceux-ci gèrent les gros problèmes - des tensions plus élevées, généralement115 kilovoltset plus selon l'endroit où vous vous trouvez. Il s’agit de déplacer de grandes quantités d’énergie entre les régions et de maintenir la stabilité du système de masse.

Sous-stations de distribution

Ceux-ci prennent le pouvoir du côté de la transmission et le réduisent àmoyennes tensionsqui approvisionnent les quartiers, les centres commerciaux et les parcs industriels via les lignes d’alimentation locales.

Stations de commutation (sans transformateur)

Parfois, les gens appellent aussi ces sous-stations, mais à proprement parler, une station de commutation est principalement une question de ssorcellerie et protection. Pas de gros transformateurs de puissance pour changer de tension. Les lignes sont simplement connectées, déconnectées ou protégées.

Sous-stations collectrices (énergies renouvelables)

Parcs éoliens et grandes centrales solairesutilisez-les pour rassembler le pouvoir de dizaines d'or des centaines de turbines ou d'onduleurs, l'augmentent jusqu'à la tension de transmission et incluent généralement des équipements pour faciliter la puissance réactive et la connexion au réseau.

Intérieur vs Sous-stations extérieures

La plupart des maisons plus âgées ou rurales sont à l’extérieur. Dans les villes ou les endroits où l'espace est restreint ou où les exigences en matière d'esthétique sont strictes, vous verrez des conceptions intérieures ou hybrides.

Sous-stations AIS vs SIG

AIS signifie air-isolé. Tout est espacé avec de l'air comme isolant, ils occupent donc beaucoup de terrain. GIS signifie isolé au gaz-. L'équipement vit à l'intérieur d'enceintes métalliques étanches remplies de gaz isolant (SF₆a été le choix classique, même si des alternatives apparaissent de plus en plus). Ceux-ci sont beaucoup plus compacts, c’est pourquoi on les voit dans les villes surpeuplées.

Que fait une sous-station ?

Les sous-stations remplissent essentiellement quatre tâches principales :

Ilschanger la tension- soit en l'augmentant pour que l'électricité puisse parcourir de longues distances sans grosses pertes, soit en la supprimant pour qu'elle soit sûre pour les quartiers et les bâtiments. Ilscommuter et isoler les circuits, ce qui signifie que les opérateurs peuvent acheminer l'électricité de différentes manières ou couper une section pour des réparations sans détruire toute la zone. Ilsprotéger le système. Lorsqu'un défaut survient (un court-circuit, une ligne coupée, peu importe), les relais et les disjoncteurs interviennent et isolent le problème afin que le reste du réseau continue de fonctionner. Et ilssurveiller et contrôlertout, généralement via des systèmes SCADA qui donnent aux opérateurs-un aperçu en temps réel de ce qui se passe.

Où les sous-stations s'intègrent dans le réseau électrique

Considérez le réseau comme un long voyage :

Le pouvoir est produit à unusine(le charbon, le gaz, le nucléaire, l'éolien, le solaire - n'ont pas d'importance). Juste à côté,une sous-station ou un transformateur élévateur-augmente la tension pour le long voyage.Lignes de transmission à haute-tensionporter ce pouvoir à travers la campagne.Sous-stations de transportaider à gérer et à acheminer l’énergie globale, en la réduisant parfois un peu. Alorssous-stations de distributionbaissez à nouveau la tension à des niveaux qui peuvent alimenter les lignes locales. Enfin plus petittransformateurs sur poteaux ou plotsramène-le au120/240 volts(ou tout ce que votre région utilise) qui alimente réellement votrelumières et réfrigérateur.

Les sous-stations se trouvent à ces-points de transfert. Ce sont les lieux qui font fonctionner toute la chaîne.

Qu’y a-t-il à l’intérieur d’une sous-station ? (Composants principaux)

Voici la programmation habituelle, en langage simple :

Transformateurs de puissance- les plus gros qui changent réellement la tension

Disjoncteurs- ils peuvent interrompre les courants de défaut importants et commuter sous charge

Sectionneurs/isolateurs- principalement pour une isolation visible pendant la maintenance (vous ne les ouvrez pas sous charge)

Jeux de barres- les barres ou conducteurs métalliques qui distribuent l'énergie à l'intérieur de la station vers différents circuits

Transformateurs de mesure (TC et TT)- ils réduisent les courants et tensions élevés afin que les compteurs et les relais puissent les lire en toute sécurité

Parafoudres- protège contre la foudre et les surtensions de commutation

Relais de protection et panneaux de commande- les cerveaux qui décident quand déclencher un disjoncteur

Batteries de condensateurs ou réacteurs- aident à maintenir les niveaux de tension là où ils devraient être

Grille de mise à la terre- un réseau enterré qui donne un chemin sûr au courant de défaut et empêche les structures métalliques de devenir dangereuses

Bâtiment de contrôle, batteries et communications- où se trouve le matériel des opérateurs, ainsi que l'alimentation de secours et leSCADAlien

Comment fonctionne la protection des sous-stations

Quelque chose ne va pas : une ligne court-circuite, un équipement tombe en panne, un arbre arrache un conducteur.Relaisdétecter le courant ou la tension étrange à travers ceux-citransformateurs de mesure. Ils envoient un signal de déclenchement, lebriseurs'ouvre et la section défectueuse est isolée tandis que tout le reste reste en place. Tout cela se passe en une fraction de seconde.

Pourquoi les sous-stations font-elles du bruit ?

Ce bourdonnement constant que vous entendez est principalement dû aux transformateurs. - magnétostrictiondans lenoyau en acierles fait vibrer un peu.Ventilateurs et pompes de refroidissementintervient lorsque les choses deviennent chaudes sous une forte charge. De temps en temps, vous en aurezbruit de couronnedes pièces à haute-tension par temps humide ou brumeux.

Si le son change soudainement de manière importante - bourdonnement fort, arc continu-bruit de type, etc.. - appelez simplement le service public. N'allez pas fouiner autour de vous.

Une sous-station est-elle dangereuse ?

Ils sont construits avec des couches de protection :clôtures solides, portes verrouillées, avertissementpanneaux, dégagements appropriés, mise à la terre, verrouillages.Le vrai risque vient des personnes qui grimpent sur la clôture ou qui manipulent l’équipement.

Des règles simples : restez à l'extérieur de la clôture, respectez la signalisation et si vous voyez un portail endommagé, des étincelles ou tout ce qui semble étrange, signalez-le au service public. C'est ça.

Est-il sécuritaire de vivre à proximité d’une sous-station ?

Les services publics conçoivent et gèrent ces lieux pour respecter les règles en vigueur dans leur région. Les gens s’inquiètent du bruit, de leur apparence et des champs électromagnétiques. Pour tout ce qui concerne un site-spécifique ou lié à la santé-, les meilleures sources sont le service public local et les agences officielles de santé publique ou de réglementation. Cet article ne fait pas de réclamations médicales.

Sous-station vs transformateur vs poste de commutation (comparaison rapide)

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