Ligne électrique Xiangjiaba - Shanghai

Xianjiaba-Shanghaï est une liaison à courant continu chinoise reliant le barrage de Xiangjiaba, se trouvant à la frontière entre les provinces de Sichuan et de Yunnan, à Shanghai. Elle a été mise en service en . Il s'agit de la deuxième liaison utilisant une tension continue de ±800 kV après Yunnan - Guangdong. Elle a une puissance nominale de 6 400 MW, ce qui en fait la plus puissante liaison à courant continu au monde lors de son inauguration et représente près d'un tiers du pic de consommation de la métropole de Shanghai. Elle a une longueur de 2 070 km, ce qui est au moment de son inauguration également un record mondial. Depuis la Jinping–Sunan l'a dépassée pour la puissance et la liaison Rio Madeira pour la longueur.

Le poste ouest s'appelle Fulong et est situé à une dizaine de kilomètres du barrage. Il est alimenté grâce à quatre systèmes alternatifs 500 kV. Il a été construit par Siemens. Le poste est s'appelle Fengxia et est distant de 45 km au Sud-Est de Shanghaï et alimente trois systèmes alternatifs 500 kV. Il a été construit par ABB.

C'est une liaison bipolaire, mais chaque pôle est constitué de deux groupes de valves à 12 pulsations en série au lieu d'un dans les designs classiques. La ligne est exploitée par State Grid Corporation.

Histoire

La mise en travaux commence en . La ligne est exploitée par State Grid Corporation[1].

Innovations liées à la tension de 800 kV

Les distances d'isolement côté tension continue atteignent quasiment 10 m, soit près du double de celle nécessaire pour une tension de 500 kV. Cela conduit à agrandir les dimensions du matériel électrique, ce qui pose des problèmes mécaniques et en matière de transportabilité. La plupart des équipements employés sur la ligne Yunnan-Guangdong ont donc dû être repensés en comparaison des équipements HVDC préexistant. Il a fallu assurer un équilibre entre contrainte électrique et mécanique sur les composants. Les traversées isolées ont en particulier nécessité beaucoup de travail de conception. Par ailleurs, le matériel employé par les laboratoires de haute tension afin de tester les composants électriques a dû évoluer, celui existant n'atteignant généralement pas les tensions requises[2],[3].

Il faut également noter qu'aucune norme ne couvre ce domaine de tension au moment de la réalisation du projet[2].

Postes électriques

Le poste ouest s'appelle Fulong et est situé à une dizaine du kilomètres du barrage. Il est alimenté grâce à quatre systèmes alternatifs 500 kV. Il a été construit par Siemens. Le poste est s'appelle Fengxia et est distant de 45 km au Sud-Est de Shanghaï et alimente trois systèmes alternatifs 500 kV. Il a été construit par ABB[4].

Données techniques

Vue d'ensemble
Schéma électrique de la liaison Xianjiaba-Shanghaï
Principales caractéristiques des postes de conversion[5],[6]
Mise en service
FabricantsSiemens et ABB
Tension nominale±800 kV
Puissance nominale6 400 MW
Puissance en surcharge continue7 200 MW
Courant maximum admissible4 000 A
Nombre de thyristors par valve56
Nombre de transformateurs48 en ligne et 8 de rechange
Position des bobines de lissageHaute tension et neutre
inductance des bobines de lissage75 mH

Côté AC, les transformateurs sont reliés au réseau 500 kV chinois.

Les transformateurs de conversion du poste de Fengxia sont monophasés et ont deux enroulements. Leur puissance apparente est de 297,1 MVA, leur tension côté valve est de 157,6 kV de phase à phase. Leur impédance de court-circuit vaut 16,8 %. La plage du changeur de prises va de -8,5/+27,5 % en 29 prises[4].

Normalement, les bobines de lissage sont placées côté haute tension. Cependant pour limiter le besoin en isolation, elles sont installés pour moitié côté haute tension et pour moitié côté neutre[4].


Convertisseurs

Les thyristors du poste de Fulong sont fournis par Siemens en coopération avec le Groupe XD et son usine de Xi’an. Ils sont amorcés optiquement, ont une tension nominale de 8,5 kV et un diamètre de 150 mm. Siemens a également fourni dix des transformateurs de conversion[5].

Les thyristors de Fengxia sont fournis par ABB. Ils sont amorcés électriquement, ont une tension nominale de 8,5 kV et un diamètre de 150 mm[7].

Ligne aérienne

Les lignes aériennes ont une longueur de 2 070 km[1].

L'usage de la tension continue permet de limiter l'empreinte au sol nécessaire pour transporter une telle puissance électrique en comparaison avec une liaison à tension alternative[2]. Ainsi, il faudrait cinq pylônes de tension 500 kV à la place d'un seul pour la liaison 800 kV en tension continue[8].

Coordonnées des différents postes
Lieu Coordonnées
Poste de conversion de Fulong28° 32′ 47″ N, 104° 25′ 04″ E
Ligne vers l'électrode de Fengxia30° 54′ 39″ N, 121° 08′ 00″ E
Électrode de Fengxia30° 47′ 04″ N, 121° 08′ 09″ E
Poste de conversion de Fengxia30° 55′ 32″ N, 121° 46′ 16″ E

Références
  1. (en) « Xiangjiaba-Shanghai +/-800 kV UHV DC Transmission Pilot Project » (consulté le )
  2. (en) « China showcases UHVDC technology », sur Siemens (consulté le )
  3. (de) « Meilensteine der Kondensatordurchführung bei HSP » [archive du ], sur HSP (consulté le )
  4. (en) A. Kumar, V. Lescale, U. Åström, R. Hartings et M. Berglund, 800 kV UHVDC . From Test Station to Project Execution, New Delhi, CIGRÉ,
  5. (en) « HVDC – High Voltage Direct Current Transmission », sur Siemens (consulté le )
  6. (en) « Xiangjiaba - Shanghai », sur ABB (consulté le )
  7. (en) B. Sheng, J. Danielsson, Y. Fu et Z. Liu, Converter Valve Design and Valve Testing for Xiangjiaba – Shanghai ±800kV 6400MW UHVDC Power Transmission Project, Hangzhou, PowerCon, (lire en ligne)
  8. (en) « 800 kV DC transmission », sur Areva (consulté le )
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