Les postes sources sont des éléments clé du réseau électrique, à la jonction entre le réseau de transport d’électricité exploité par RTE (Réseau Transport d’Électricité) et le réseau de distribution d’électricité exploité par ERDF (Électricité Réseau Distribution France).

Ces sites industriels permettent d’abaisser la tension électrique en vue de son acheminement vers les utilisateurs par exemple 225 000 volts en 20 000 volts.

Le poste électrique

(1) Une liaison composée de 3 câbles 225 000 volts arrive dans le poste et se connecte au transformateur (primaire) placé au rez-de-chaussée.

(2) Au secondaire du transformateur, une tension de 20 000 volts est obtenue.

(3) L’électricité est alors dirigée vers des rames de distribution. Ces rames permettent ensuite d’alimenter les différents secteurs.

 

Le transformateur

La transformation de la tension s’effectue par l’intermédiaire de deux enroulements de cuivre (enroulement primaire et secondaire) disposés de façon concentrique, destinés à échanger le flux grâce au circuit magnétique.
Le principe de fonctionnement repose sur le transfert d’énergie par induction électromagnétique : le premier enroulement (bobinage de fils de cuivre) reçoit l’énergie électrique et la transforme en énergie magnétique par induction. Le deuxième enroulement, traversé par le champ magnétique produit, fournit un courant alternatif de même fréquence mais de tension différente.

Les enroulements du transformateur sont immergés dans de l’huile.
Ce liquide dit diélectrique joue un double rôle :
• L’isolement des enroulements et des éléments qui composent le transformateur.
• L’huile assure le refroidissement du transformateur.

(1) Le réservoir d’expansion, placé ici au 3em étage du poste permet au niveau d’huile de varier sans impacter la pression dans le transformateur. En effet, les variations de températures de l’huile impliquent des variations de son volume. Avec une capacité de 500 litres, ce réservoir permet d’absorber ces variations.

(2) Le dispositif de réglage de la tension, assure une tension stable en sortie du transformateur (régleur en charge qui permet de rattraper une variation de tension allant jusqu’à 16 % pour les transformateurs alimentés en 225 kV. Le régleur fonctionne automatiquement de façon à maintenir la tension HTA du départ poste source à la valeur affichée, un peu au-dessus de la tension nominale de façon à rattraper en partie la chute de tension côté HTA).

(3) Des sondes placées à l’intérieur du transformateur permettent une surveillance permanente de la température de l’huile.

 

Des prélèvements sont effectués régulièrement pour contrôler la qualité de l’huile présente à l’intérieur de la cuve du transformateur.

Le système aéro-réfrigérant

Le transformateur, en abaissant la tension électrique, fait chauffer l’huile contenue. Pour la refroidir,
le poste de Confluence est équipé d’un système aéro-réfrigérant.
Sans ce système de réfrigération, l’huile chauffe et augmente la pression à l’intérieur du transformateur.
Un système de ventilation couplé à un radiateur est donc mis en place pour maintenir une température constante à l’intérieur du transformateur.

Une pompe fait circuler l’huile dans le transformateur et dans le radiateur (circuit fermé).
Le radiateur placé au ici au 2e étage du poste est connecté au circuit d’huile du transformateur.
Les ventilateurs, situés au 2em étage également, aspirent l’air de l’extérieur via des bouches d’aération placées en façade du bâtiment.
L’air ainsi aspiré traverse le radiateur composé de cylindres munis d’ailettes dans lesquels circulent l’huile.
L’air qui circule autour des ailettes permet de refroidir les cylindres ainsi que l’huile.

Un piège à sons est une sorte de caisson qui est placé en entrée et en sortie du système de ventilation.
Pour diminuer le bruit, il faut empêcher sa circulation directe et le rediriger sur des surfaces isolantes.
L’atténuation du bruit est obtenue lors du passage entre les éléments absorbants.
C’est une feutrine présente à l’intérieur du piège à bruit qui permet d’absorber les impacts sonores.

 

Réseaux de distribution

Le domaine des réseaux publics de distribution se situe entre :
— les postes sources qui reçoivent l’énergie en haute tension supérieure à 50 kV (haute tension niveau B ou HTB), la transforment et l’envoient en haute tension, comprise entre 1 kV et 50 kV (haute tension niveau A ou HTA) ;
— les points de livraison privés avec les postes HTA/BT, pour une entreprise, ou les branchements en basse tension, comprise entre 50 et 1000 V (basse tension niveau A ou BT), pour un particulier
qui reçoit l’énergie sur son branchement.

Schéma général d’un réseau :

 

Les postes HTB/HTA sont parfois alimentés en antenne mais le plus souvent avec un jeu de barres recevant plusieurs arrivées HTB. Un ou plusieurs transformateurs HTB/HTA sont raccordés sur ce jeu de barres HTB, simple ou multiple.

Un ou plusieurs jeux de barres HTA sont à l’aval de ces transformateurs.
Des départs HTA sont raccordés sur ces jeux de barres :
— soit en câbles souterrains, quasiment toujours bouclables, mais exploités ouverts en un point sur la boucle.
— soit en lignes aériennes parfois encore en antenne, mais de plus en plus souvent bouclables, elles aussi.

Le long de ces liaisons HTA, on trouve :
— sur les câbles souterrains, des postes de transformation maçonnés HTA/BT, raccordés généralement en coupure d’artère parfois en double dérivation.
— sur les lignes aériennes, des postes de transformation simplifiés HTA/BT, raccordés par des piquages en antenne alimentant soit, le plus souvent, des postes aériens sur poteau, soit des postes sous abri dits bas de poteau.

À l’aval de ces transformateurs HTA/BT, ce sont les réseaux BT qui ne sont pas en général bouclables, sauf quelques réseaux urbains de type particulier où les conducteurs sont bouclés et refermés entre postes HTA/BT.

Les postes HTA sont réalisés en technique blindée protégée, avec un jeu de barres fermé et réputé sans entretien et des disjoncteurs mobiles que l’on entretient après les avoir débrochés (un disjoncteur de réserve permet de maintenir le service sur le départ concerné). Dans ces conditions, un seul jeu de barres suffit pour un ensemble de départs HTA et constitue une rame que, pour une meilleure sécurité d’exploitation, on a l’habitude de sectionner en deux demi-rames.

Les liaisons HTA entre l’aval des transformateurs HTB/HTA et les rames de répartition sont réalisées par une ou deux liaisons en câble sec unipolaire et conducteur en aluminium de section 650 mm² ou 1300 mm².

Les rames HTA sont généralement scindées en deux demi-rames, comprenant chacune une cellule d’arrivée avec un disjoncteur, d’un courant nominal de 1 250 A, valeur également retenue sur le jeu de barres soit, pour 20 kV, une puissance maximale de 40 MVA en 2 de mi-rames de 20 MVA. Les jeux de barres sont enfermés sous enveloppe métallique. Ils restent isolés dans l’air avec des distances entre barres et entre barres et masses que l’on a pu réduire par une géométrie très soignée et par l’utilisation de nouveaux types d’isolateurs.

Les deux demi-rames sont réunies par une cellule de couplage, disjoncteur complété par un sectionneur.
On installe ensuite habituellement sur chaque demi-rame six à huit cellules, disjoncteurs de départ de courant nominal 400 A pour les départs sur le réseau.

Demi-rame

Dans certains cas particuliers (départs spéciaux pour des clients appelant une très forte puissance à proximité du poste), on installe des cellules 1 250 A.

Les disjoncteurs fonctionnent dans le SF6 (hexafluorure de soufre), ce mode de coupure ayant été préféré en France à la coupure dans le vide qui arrache l’arc et peut générer des surtensions de rupture.

Dans des postes ruraux, une cellule alimente un disjoncteur shunt.
Une ou plusieurs cellules alimentent chacune une batterie de condensateurs comportant un à trois gradins de puissance généralement égale, chacun de ces gradins étant mis en et hors service par un interrupteur.
En France, une centralisation des moyens de compensation réactive statique au niveau des postes sources a été préférée à une dispersion sur le réseau HTA.

Poste HTB /HTA à simple jeu de barres

 

Poste HTB /HTA à double jeu de barres côté HTB