Après la deuxième révolution industrielle, l'humanité est entrée dans «l'ère de l'électricité». La découverte de l'électricité a apporté une grande commodité à la vie quotidienne-les produits électroniques modernes tels que les téléphones, les ordinateurs, les climatiseurs et les machines à laver sont progressivement devenus essentiels. Mais vous êtes-vous déjà demandé où et comment l'électricité provient lorsque vous l'utilisez?

En fait, à partir du moment où l'électricité est produite, elle commence son voyage marathon. Avec les prises de courant et les prises des utilisateurs finaux comme destination, il passe par différentes étapes: production, transmission, distribution et consommation. La tension change continuellement pendant ce trajet. La complexité de ces changements est principalement due aux pertes électriques pendant la transmission, en particulier dans la transmission de puissance à longue distance. Par conséquent, pour la transmission à longue distance, de grands transformateurs de puissance sont utilisés pour augmenter la tension, réduire le courant et diminuer le chauffage du fil, réduisant ainsi efficacement les pertes d'énergie dans les lignes de transmission.

Si nous utilisons les deux formules ci-dessous, la conclusion serait plus convaincante:

PL = ²⋅ R

I = P/U

* Note:

• “PL” est la perte de puissance (W)

• “I” est le courant électrique (A)

• “R” est la résistance (Ω)

• “P” représente l'alimentation électrique (W)

• “U” est la tension (V)

Ces deux formules mettent l'accent sur la relation entre le courant, la résistance et la consommation d'énergie. Pendant le processus de transmission électrique, une tension plus élevée entraîne un courant plus faible et moins de perte d'énergie.

Par conséquent, l'importance des transformateurs ne peut être ignorée. Dans un système de réseau électrique moderne, divers transformateurs jouent des rôles distincts à différentes étapes. Alors, voyons comment l'électricité est produite, transmise, distribuée et consommée!

Stade de génération

Jusqu'à aujourd'hui, nous avons appris diverses technologies de production d'électricité. Par exemple, nous pouvons utiliser des sources d'énergie non renouvelables telles que le charbon, les combustibles fossiles et l'énergie nucléaire. Nous avons également découvert des sources d'énergie renouvelable comme l'énergie éolienne, solaire et hydroélectrique.

En résumé, les centrales thermiques génèrent de l'électricité en brûlant du charbon, du pétrole ou du gaz naturel pour produire de l'énergie thermique, ce qui crée de la vapeur à haute pression pour alimenter les générateurs électriques. L'énergie éolienne et hydroélectrique exploite l'énergie mécanique du vent ou de l'eau pour produire de l'énergie électrique. Les cellules solaires convertissent l'énergie solaire directement en électricité par l'effet photovoltaïque.

Grâce à diverses méthodes, l'électricité est générée. Mais comment atteindre différentes destinations? Pendant l'étape de génération, les sous-stations de montée en charge jouent un rôle crucial. Comme l'un des composants les plus essentiels des centrales électriques, les postes élévateurs augmentent la tension électrique pour la transmission sur de longues distances. La tension de sortie de ces sous-stations varie en fonction de la distance de transmission et de la taille de la ville, généralement autour de 220 kV.

Phase de transmission

À ce stade, le transport de l'électricité ne peut pas être séparé des sous-stations et des transformateurs. Voici le point de départ de la transition de puissance-après avoir traversé une sous-station à ultra-haute tension, la tension peut même atteindre 1000 kV.

Pendant le processus de transmission, l'électricité passe à travers une série de tours de transmission. Plus la distance de transmission est longue, plus ces tours sont construites. Finalement, l'électricité atteint les sous-stations de transmission abaisseurs aux points de commutation dans un réseau électrique. La tension sera progressivement réduite par ces sous-stations jusqu'à ce qu'elle corresponde à la tension de demande. En règle générale, les gammes de haute tension dans les mégapoles sont d'environ 500 kV, et cela nécessite des sous-stations à ultra-haute tension de 500 kV pour «travailler dur».

Stade de distribution

Après avoir traversé plusieurs sous-stations pendant la phase de transmission, la tension dans la ville est réduite à environ 110 kV. De là, l'électricité entre dans le réseau de distribution d'énergie électrique, où les sous-stations 110 kV peuvent encore réduire la tension à 10 kV.

Les câbles électriques de 10 kV sont normalement enterrés sous terre. L'électricité se déplace à travers des conduits électriques et atteint les unités principales de l'anneau (RMU). RMU sont utilisés dans les systèmes de distribution d'énergie et sont généralement installés entre les transformateurs de distribution et les panneaux de distribution. Ils servent à commuter, distribuer et protéger le système d'alimentation, principalement en contrôlant et en distribuant le courant.

Aujourd'hui, l'électricité 10 kV se rapproche de notre quotidien. Après avoir été allouée par RMU, la puissance est transformée par des transformateurs de distribution en tensions inférieures, telles que 220 V ou 380 V, qui pénètrent dans différentes zones de la ville. Diverses méthodes d'installation existent pour ces transformateurs, y compris les sous-stations montées sur socle, les transformateurs montés sur poteau, ou les salles électriques.

Le prochain arrêt est la boîte de dérivation de câble basse tension. L'électricité est distribuée à diverses boîtes de distribution publiques, puis à des boîtes de compteurs électriques dans différents bâtiments et à des boîtes de distribution intérieures pour les utilisateurs finaux. Enfin, le voyage de la distribution d'énergie se termine.

Phase de consommation

Lorsque vous allumez l'interrupteur principal de la boîte de distribution dans votre maison, toutes les prises deviennent actives. À ce stade de la consommation électrique, les appareils ménagers courants peuvent être branchés et utilisés.

C'est la fin du voyage marathon de l'électricité, mais n'oubliez pas d'économiser de l'énergie!

Grâce à ce «voyage marathon» complexe, l'électricité pénètre dans les maisons à partir de centrales électriques éloignées, en utilisant de nombreuses sous-stations et transformateurs. Les sous-stations à ultra-haute tension, les sous-stations survoltent, les sous-stations haute tension, les sous-stations moyenne tension et les sous-stations basse tension sont des stations parfaites pour le transport d'énergie. Par conséquent, la nécessité de sous-stations et de transformateurs dans ce voyage ne peut être ignorée.

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