Lignes de transport non compensées : Limites et défis
Définition
Une ligne de transport non compensée n'a ni condensateurs série, ni réactances shunt, ni SVC, STATCOM, ni dispositifs FACTS pour gérer son impédance réactive intrinsèque. Elle fonctionne avec seulement ses paramètres distribués R, L, C.
Caractéristiques intrinsèques (Modèle paramètre distribué avec pertes)
- Impédance série (R + jXL) : Cause chute tension ∝ courant charge ; pertes réelles (I²R).
- Admittance shunt (jBC) : Courant de charge (effet Ferranti) → hausse tension charge faible ; consommation puissance réactive charge forte.
Problèmes clés
| Problème | Cause | Conséquence |
|---|---|---|
| Chute tension | I × (R cosφ + XL sinφ) | Tension faible charge ; viole normes ±5–10 % |
| Effet Ferranti | Capacité shunt charge faible/nulle | Tension réception > envoi ; contrainte isolement |
| Transfert puissance limité | Puissance de crête (SIL) non gérée | Puissance max < théorique ; limite stabilité basse |
| Demande puissance réactive | Inductance ligne absorbe VARs | Générateurs doivent fournir VARs ; capacité réelle réduite |
| Marge stabilité | Ratio X/R élevé | Faible stabilité transitoire/tension ; risque effondrement |
Quand est-ce acceptable ?
- Lignes courtes (< 80 km / 50 mi) : Modèle π concentré ; chute tension et courant charge négligeables.
- Basse tension (distribution) : Câbles ont C élevée mais courte longueur ; souvent non compensées.
- Épines rurales peu chargées, sensibles au coût.
Solutions de compensation (Rendre la ligne « compensée »)
- Réactances shunt : Absorbent VARs charge (lignes HT/THT longues).
- Condensateurs série : Annulent XL → boost tension, augmentent Pmax, améliorent stabilité.
- SVC / STATCOM : Injection/absorption VAR dynamique pour contrôle tension.
Pour toute ligne > 100 km ou > 115 kV, la compensation est économiquement et techniquement essentielle.