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SESEnviroPlus


Le logiciel SESEnviroPlus est à la fois un outil d'analyse servant à évaluer l'impact électromagnétique sur l'environnement et le logiciel idéal pour la conception de lignes de transmission aériennes à courant alternatif ou continu. Il estime rapidement les paramètres de lignes, les champs électriques (avec ou sans effets de charge spatiale), la densité du courant ionique de l'effet couronne, les champs magnétiques, les potentiels scalaires et les paramètres de l'effet couronne (pertes, interférences radio, bruit audible) associés aux configurations arbitraires de lignes électriques parallèles avec un nombre illimité de conducteurs aériens de n'importe quel type.

Modules de calcul

TRALIN

Logiciels inclus
Ce logiciel est autonome.




Description technique

Dans le cas de lignes de transmission dont les tensions de fonctionnement dépassent 345 kV, le facteur le plus important de la conception quant aux coûts sont des lois imposées pour limiter les interférences radio, le bruit audible et le champ électrique de l'effet couronne (pour les lignes en courant continu) générés par un effet couronne résultant de niveaux élevés de champs électriques à la surface du conducteur. Il est possible de réduire les interférences, le bruit et le champ électrique de l'effet couronne en augmentant la taille du conducteur ou le nombre de conducteurs par faisceau, en éloignant les conducteurs l'un de l'autre ou en augmentant la hauteur des lignes de transmission, tout en gardant à l'esprit que la géométrie globale est importante. Toutes ces mesures ont un impact considérable sur le coût. Par exemple, il a été démontré qu'une augmentation d'un mètre de la hauteur des bras transversaux d'un pylône de 735 kV augmente de 10 % le coût d'une ligne! La perte d'électricité lors du fonctionnement en raison de l'effet couronne représente une autre préoccupation. Bien qu'il soit important, d'un point de vue économique, d'optimiser une conception en tenant compte des effets couronne, aucun logiciel disponible sur le marché ne s'est attaqué à ce problème jusqu'à maintenant. SESEnviroPlus a éliminé ce lourd fardeau.

Le logiciel SESEnviroPlus est un outil d'évaluation de la conception de lignes de transmission aériennes en courant alternatif et continu. Il estime rapidement les paramètres de lignes, les champs électriques (avec ou sans effet de charge spatiale), la densité du courant ionique de l'effet couronne, les champs magnétiques, les potentiels scalaires et les paramètres d'effets couronne (pertes, interférences radio, bruit audible) associés aux configurations arbitraires de lignes électriques parallèles avec un nombre illimité de conducteurs aériens de n'importe quel type. Les paramètres des champs et des effets couronne peuvent être évalués à n'importe quel emplacement de l'espace autour des lignes ou à la surface de la terre. Les paramètres d'effets couronne calculés pour des lignes à haute tension sont le gradient de surface, les pertes par effet couronne, les interférences radio, le bruit audible, le champ électrique de l'effet couronne en courant continu et la densité du courant ionique. Pour aider le concepteur, il est possible d'évaluer l'impact de l'effet couronne qui suit des paramètres définis sur des phases individuelles, des circuits ou des lignes. Le programme peut gérer des lignes en courant alternatif et continu (homopolaire, bipolaire ou hybride) et des lignes hybrides pour le calcul du champ électrique statique et du champ électrique de l'effet couronne (pour les lignes en courant continu), la densité du courant ionique, le potentiel scalaire, le champ magnétique et le gradient électrique.




Fonctionnalités techniques

  • À l'aide de SESEnviroPlus, vous pouvez calculer les paramètres de lignes suivants : les coefficients de potentiel de Maxwell, les capacités parallèles, les impédances propres et mutuelles et les admittances de tous les conducteurs par conducteur, par phase et par circuit, les fils de garde pouvant être éliminés ou traités comme étant des conducteurs distincts. Il fournit également les composants symétriques calculés.
  • Les paramètres liés à l'effet couronne se basent sur les meilleures méthodes d'évaluation actuellement disponibles : EDF, IREQ, EPRI, BPA, CRIEPI, ENEL, FGH, GE, etc. Les utilisateurs peuvent également spécifier leurs propres méthodes pour effectuer les calculs.
  • SESEnviroPlus tient compte de la fréquence d'opération, des effets pelliculaire, de l'effet de proximité, des conditions de surface des conducteurs et des caractéristiques de la terre dans l'évaluation des paramètres d'effets couronne et de lignes.
  • Dans le cas des lignes de CCHT, le champ électrique de l'effet couronne et la densité du courant ionique sont calculés en tenant compte de différents gradients d'amorce d'effet couronne pour chaque faisceau, différentes mobilités ioniques positives et négatives et une recombinaison ionique dans les zones bipolaires. Les conducteurs de chaque faisceau sont traités individuellement alors que le système est en mode homopolaire, bipolaire ou hybride et peuvent inclure des câbles aériens ou des conducteurs sans effet couronne. Les champs électriques d'effet couronne et la densité du courant ionique peuvent être calculés dans l'espace ou sur la surface terrestre.
  • Dans le cas des assemblages de conducteurs hors sol avec peu de régularité, des conducteurs complètement différents les uns des autres sont spécifiés, un à la fois.
  • Dans le cas des assemblages réguliers de conducteurs aériens, les caractéristiques des conducteurs sont spécifiées par circuit et la configuration des faisceaux de conducteurs de phase est spécifiée afin de réduire le temps d'entrée de données.
  • La configuration par circuit et par faisceau de conducteur de phase permet d'entrer des faisceaux asymétriques.
  • Une base de données complète des conducteurs est disponible afin de faciliter les opérations d'entrée.



Méthodes analytiques utilisées dans SESEnviroPlus

SESEnviroPlus se base sur les méthodes analytiques suivantes :

  • Paramètres de ligne : tous les paramètres de ligne sont calculés à l'aide d'un algorithme amélioré provenant des travaux de Gary, Deri et Abuelma'atti, soit la méthode utilisée par FCDIST. Les algorithmes de réduction des faisceaux, d'élimination des fils de garde et de composants des séquences proviennent tous du module TRALIN.
  • Option pour analyser les contributions individuelles de faisceaux de conducteurs et de circuits en fonction du rendement de l'effet couronne d'un système : l'effet de chaque faisceau de conducteurs de phase ou de chaque circuit sur le rendement de l'effet couronne du système peut être évalué de façon indépendante en exigeant que la contribution de l'effet couronne sur les circuits ou les faisceaux de conducteurs de phase soit de zéro tout en conservant les autres. Il n'est toutefois pas suffisant de mettre hors tension ou de retirer physiquement des faisceaux de conducteurs de phase ou des circuits du système à l'étude pour effectuer une telle analyse, car l'opération à haute fréquence d'un circuit est modifiée par la présence d'un autre circuit parallèle, alimenté ou non. SESEnviroPlus permet donc à l'utilisateur d'évaluer, avec précision et sans inconvénient, l'impact de l'ajout d'un nouveau circuit sur un circuit existant au niveau du gradient de surface, des caractéristiques de la propagation des hautes fréquences, des interférences radio et du bruit audible.
  • Densité du champ magnétique et du flux magnétique : les courants circulant dans les conducteurs de retour par la terre (c.-à-d. fils neutres, de garde ou statiques) contribuent de façon importante aux champs magnétiques d'un système de transmission à trois phases équilibré. SESEnviroPlus peut éventuellement tenir compte de la présence de courant dans les conducteurs de retour par la terre lors du calcul de la densité du champ magnétique et du flux magnétique. La détermination des courants circulant dans les conducteurs de retour par la terre repose sur l'hypothèse selon laquelle les impédances des extrémités sont toujours faibles par rapport à l'impédance propre totale des conducteurs de retour par la terre (ce qui est vrai lorsque ces conducteurs sont suffisament longs). Avec cette hypothèse, la valeur de l'extrémité peut être définie à zéro.
  • Champ électrique et potentiel spatial : le champ électrique et le potentiel spatial sont calculés à l'aide d'une méthode modifiée d'images successives. Cette méthode entraîne une évaluation très rigoureuse de la matrice (modifiée) des coefficients de Maxwell, des charges des conducteurs et du gradient de surface. Le programme peut calculer le champ électrique statique (champ non ionisé) et le potentiel spatial (potentiel scalaire) n'importe où à proximité de la ligne dans un cas général où des lignes de courant alternatif et continu peuvent coexister.
  • Champ électrique d'effet couronne et densité du courant ionique : une méthode itérative est utilisée afin de résoudre l'équation de Poisson pour des systèmes de lignes de transmission de CCHT tout en tenant compte de la présence de charges spatiales. Le système peut être en mode homopolaire, bipolaire ou hybride et inclure des fils aériens ou des conducteurs sans effet couronne. Les conducteurs des faisceaux sont traités de façon individuelle et peuvent avoir différents gradients d'amorce de l'effet couronne pour des conducteurs alimentés positifs ou négatifs. Différentes mobilités ioniques positives et négatives et une recombinaison inonique dans les zones bipolaires sont toutes prises en compte.
  • Paramètres d'effet couronne : trois paramètres principaux de l'effet couronne sont évalués par le programme SESEnviroPlus : la perte par effet couronne, les interférences radio et le bruit audible. Plusieurs méthodes d'évaluation alternatives sont disponibles pour chacun de ces paramètres selon la situation actuelle. Chacune de ces méthodes publiées est valide pour une certaine plage de rayons de conducteurs, la configuration du système et du gradient de surface, en fonction des tests effectués sur le terrain lors de l'élaboration de ces méthodes.

    Les fonctions génératrices qui convertissent les champs électriques à la surface de conducteurs en interférences radio, en bruit audible et en pertes par effet couronne sont divisées en deux types de méthodes : semi-empirique et empirique. Généralement, les méthodes semi-empiriques sont moins spécifiques à un type particulier de ligne de transmission et couvrent un éventail plus large de conceptions. Les méthodes d'évaluation utilisées se basent sur les travaux de plusieurs individus et centres de recherche parmi lesquels on compte EdF, EPRI, IREQ, GE, BPA, CRIEPI, ENEL, FGH, CIGRE, Westinghouse, Corbellini & Pelacchi et le laboratoire d'essais Anneberg.

    Vous pouvez facilement créer un large éventail de graphiques avec l'outil SESEnviroPlot. Voici un aperçu de cet outil ainsi que certains échantillons des graphiques qu'il produit.