L’équipement électrique est le terme général désignant la base matérielle et le corps fonctionnel d’un système électrique. Il englobe divers dispositifs mécaniques, électriques et électroniques impliqués dans toutes les étapes de la production, du transport, de la transformation, de la distribution et de la consommation d'électricité, assumant les tâches de production, de transport, de distribution et de contrôle de l'électricité. En tant qu'élément clé du système énergétique moderne, son niveau technologique et son état opérationnel affectent directement la sécurité énergétique, le fonctionnement économique et la qualité des services publics, jouant un rôle fondamental dans la promotion de l'optimisation de la structure énergétique et de la transformation verte-à faibles émissions de carbone.
D'un point de vue fonctionnel, les équipements électriques peuvent être divisés en deux catégories principales : les équipements primaires et les équipements secondaires. Les équipements primaires participent directement à la production et à la distribution de l'énergie électrique, notamment les générateurs, les transformateurs, les disjoncteurs, les sectionneurs, les jeux de barres, les câbles, les réacteurs et les dispositifs de compensation de puissance réactive. Ceux-ci constituent le réseau fédérateur du système électrique, réalisant la transformation du niveau de tension, le contrôle du flux de puissance et l’isolation des défauts. L'équipement secondaire assure des fonctions de surveillance, de protection, de contrôle et de communication, telles que des dispositifs de protection à relais, des systèmes de contrôle automatique, des instruments de mesure, des terminaux d'automatisation de répartition et des systèmes de communication. Grâce à la perception de l'état et à l'exécution des commandes de l'équipement principal, il garantit le fonctionnement sûr et stable du système et permet un fonctionnement économique.
Au stade de la production d'électricité, les équipements électriques présentent une diversité basée sur la forme d'énergie : la production d'énergie thermique repose sur des groupes électrogènes à turbine à vapeur composés de chaudières, de turbines à vapeur et de générateurs ; L'hydroélectricité est centrée sur les turbines à eau et les générateurs ; la production d'énergie éolienne utilise des éoliennes, des multiplicateurs de vitesse et des générateurs à double-alimentation ou à entraînement direct- ; et la production d'énergie photovoltaïque convertit l'énergie solaire en énergie électrique via des modules photovoltaïques, des onduleurs et des boîtiers de combinaison. La conception de divers équipements de production d'électricité doit prendre en compte l'efficacité de la conversion énergétique, l'adaptabilité environnementale et la compatibilité du réseau pour répondre aux besoins des différentes structures d'alimentation électrique.
Dans la phase de transmission et de transformation, les équipements haute-tension et ultra-haute-tension sont les principaux composants. Les transformateurs facilitent le transfert d'énergie entre différents niveaux de tension, les disjoncteurs et les sectionneurs effectuent la commutation et l'isolation des circuits dans des conditions normales et de défaut, et les réacteurs et les condensateurs sont utilisés pour réguler l'impédance et la puissance réactive du système, garantissant ainsi la stabilité de la tension et une distribution raisonnable du flux de puissance. Ces dernières années, l'application généralisée des appareillages de commutation sous enveloppe métallique (GIS), des vannes de conversion à ultra-haute-tension et des équipements de sous-stations intelligents ont considérablement amélioré la capacité de transmission et la contrôlabilité du système.
Les équipements de distribution et de consommation d'énergie, destinés aux utilisateurs finaux, comprennent les transformateurs de distribution, les appareillages de commutation, les unités principales en anneau, les boîtes de distribution basse -tension, les moteurs et divers dispositifs de contrôle de puissance. Avec le développement de l'énergie distribuée et des micro-réseaux, de nouveaux équipements tels que des convertisseurs de stockage d'énergie, des onduleurs connectés au réseau-et des terminaux de réponse à la demande-côté apparaissent constamment, transformant le réseau de distribution d'énergie du rayonnement unidirectionnel à l'interaction bidirectionnelle, améliorant ainsi la capacité d'absorption des énergies renouvelables et la fiabilité de l'alimentation électrique.
L’évolution technologique des équipements électriques est toujours étroitement liée à la science des matériaux, à la communication de l’information et à la théorie du contrôle. L'application de matériaux supraconducteurs à haute température devrait réduire les pertes de transmission ; les technologies de détection intelligente et d'IoT permettent une perception panoramique de l'état des équipements ; Les algorithmes de Big Data et d’intelligence artificielle prennent en charge la prédiction des pannes et le contrôle adaptatif, conduisant ainsi le système électrique vers la numérisation et l’intelligence. Simultanément, les exigences en matière d'économie d'énergie et de protection de l'environnement conduisent la fabrication d'équipements vers un faible bruit, de faibles pertes, une longue durée de vie et un recyclage facile, ce qui s'aligne sur les besoins de transformation verte dans le cadre de l'objectif « double carbone ».
Dans l’ensemble, en tant que lien entre la production et la consommation d’énergie, les équipements électriques sont diversifiés, fonctionnellement complémentaires et évoluent rapidement dans la technologie. Non seulement il garantit une alimentation électrique fiable à la société d'aujourd'hui, mais il continuera également à jouer un rôle de soutien essentiel dans la construction de nouveaux systèmes électriques et dans la promotion de l'application à grande échelle de l'énergie propre.
