Cross-Skagerrak est une liaison à courant continu reliant le poste de Tjele au Danemark à celui de Kristiansand en Norvège. La ligne appartient et est exploitée par Statnett en Norvège et Energinet.dk au Danemark. Sa longueur est de : 113 en ligne aérienne et 127 par câble sousmarin. Elle a été construite en plusieurs phases. En 1977, les pôles 1 et 2 sont mis en service, la puissance nominale de la liaison est alors de . En 1993, un nouveau pôle est mis en service, numéroté 3. Il a une tension de et une puissance de . Le pôle 1 et 2 sont regroupés pour former un unique pôle de tension opposée à celle du pôle 3. Le nouvel ensemble forme donc un nouveau bipôle.

En 2011, une nouvelle installation d'une puissance de est commandée. Contrairement aux anciens pôles, qui utilisent la technologie LCC, commutée par les lignes, à base de thyristors, Skagerrak 4 utilise la technologie VSC, à source de tension, à base d'IGBT. La puissance totale de la liaison une fois Skagerrak 4 mis en service est de .

Histoire Skagerrak 1 et 2 thumb|upright=1.2|Consommation en puissance réactive Q par kilomètre de ligne aérienne , de câble souterrain et pour un GIL en fonction de la puissance apparente transportée S et à . Une ligne en courant continu ne consomme pas de puissance réactive thumb|left|Schéma d'un bipôle HVDC Une interconnexion électrique entre le Danemark et la Norvège doit permettre au second d'exporter son électricité de source hydroélectrique les années de fortes précipitations tout en lui donnant accès à la production danoise les années plus sèches afin de couvrir sa demande de pointe.

Une liaison en courant continu est choisie à cause de la distance de câble à pourvoir. En effet, le HVDC est particulièrement adapté pour transporter de l'énergie électrique par câble, sous-marin entre autres. Au-delà d'une certaine distance, 60 à environ pour des liaisons souterraines ou sous-marines, l'importance du courant capacitif rend peu intéressant le transport d'électricité en courant alternatif. Une autre raison d'adopter une liaison en courant continu dans le cas de Cross-Skagerrak est la différence de capacité électrique des réseaux danois et norvégien. Les postes de conversion sont livrés par ASEA. Les pôles 1 et 2 sont construits. Ils ont une puissance nominale totale de et maximale de . C'est le premier poste de consersion HVDC à utiliser des quadrivalves. Elles sont isolées et refroidies par l'air. Chaque pôle est alimenté par deux transformateurs triphasés, l'un couplé en étoile-étoile, l'autre en étoile-triangle.

Au moment de sa mise en service, le câble de Cross-Skagerrak est le plus long câble à courant continu au monde. C'est également celui étant le plus profond avec un point bas à . Il est de type papier imprégné de masse et est livré par Alcatel. Il a une section de . Chaque câble a une capacité de à .

Skagerrak 3 thumb|Les thyristors d'Inter-Island sont regroupés en trois tours, dites quadrivalves En , les deux opérateurs décident d'augmenter la puissance de la liaison et signe le contrat pour cette extension. Le nouveau monopôle HVDC Cross-Skagerrak 3, d'une puissance de et d'une tension de est mis en service en 1993. Le pôle 1 et 2 sont mis en parallèle et regroupés en unique pôle qui fonctionne en bipôle avec le pôle 3.

Un câble supplémentaire de section de type papier imprégné de masse est installé.

Le système de contrôle commande du pôle 3 est mis à jour en quatre semaines en .

Skagerrak 4 En , Statnett et Energinet.dk décident de construire Skagerrak 4. Cette nouvelle installation doit avoir une puissance d'environ . La mise en service est alors prévue en 2014. Les postes de conversion de Kristiansand et Tjele doivent servir pour la nouvelle liaison. Elle doit être complètement câblée. Le câble souterrain côté danois, d'une longueur de doit être fourni par Prysmian pour une somme de 300 millions de DKK. Celui sous-marin, d'une longueur de , et celui souterrain côté norvégien, d'une longueur de , doivent être fournis par Nexans pour une somme de 638 millions de DKK. ABB remporte l'appel d'offre pour les postes de conversion. Le budget total est compris entre 2,8 et 3 milliards de DKK.

thumb|Configuration de Skagerrak 3 et 4 Cette nouvelle installation utilise la technologie à source tension, dite VSC, utilisant des IGBT à la place des thyristors. Ce pole a une tension de , avec Skagerrak 3, ils fonctionnent en bipôle. C'est la première installation au monde où un pole utilise des thyristors et l'autre pole utilise des IGBT. Le courant ne pouvant changer de sens dans les thyristors, l'inversion du sens de la puissance se fait obligatoirement grâce à une inversion de la polarité de la tension du câble. Normalement, dans le cas d'une installation VSC, la tension reste constante et le courant change de sens en cas de changement de sens de la puissance. Cross-Skagerrak n'est pas conçue de cette manière, car cela aurait eu pour conséquence que le courant de retour par la terre aurait été égal au courant venant du LCC additionné à celui venant du VSC. Grâce à des sectionneurs électriques, la tension du convertisseur VSC est inversée quand la puissance change de sens. La puissance totale de la liaison une fois Skagerrak 4 mis en service est de .

Données techniques Postes de conversion +Principales caractéristiques des postes de conversion Pôle Skagerrak 1 et 2Skagerrak 3Skagerrak 4 Mise en service octobre 1976 et septembre 1977 décembre 1993janvier 2015 Fabricant ASEA ABBABB Tension nominale ± puis - après amélioration Puissance nominale Puissance en surcharge continue puis après amélioration Courant maximum admissible puis après amélioration Type de convertisseurs thyristorsthyristorsIGBT Refroidissement des thyristors à air à eau - Nombre de thyristors par valve 144 60 - Nombre de thyristors par quadrivalve 576 240 - Nombre de thyristors par poste 720 - Nombre de transformateurs de conversion 8 au total4 au total Puissance des transformateurs de conversion Inductance des bobines de lissage Position des bobines de lissagecôté neutrecôté haute tension

Par ailleurs, le régleur en charge des transformateurs du poste de Tjele ont une plage de tension allant de -6,5 % à +18,5 % pour le pôle 1 et 2 et allant de -10 % à +30 % pour le pôle 3. À Kristiansand, cette plage vaut -2 % à 24,5 % pour les deux premiers pôles et -10 % à +30 % pour le dernier.

Ligne aérienne Les pôles 1 et 2 ont été équipés d'une ligne aérienne muni d'un conducteur simple de section . Le pôle 3 dispose de deux conducteurs de même section.

La ligne aérienne enjambe le détroit d'Aggersund. Les deux pylônes ont une hauteur de , la portée entre les deux pylônes est de .

Électrodes Pour permettre un retour du courant en mode monopolaire en cas de défaut d'un des pôles, deux électrodes en graphite sont installés au large de la Norvège et du Danemark, dans les deux cas à environ de la rive. Au Danemark, l'électrode est relié au poste de conversion par de ligne aérienne et de câble. En Norvège, les sont aériens.

Postes électriques Site Coordinates Poste de conversion de Tjele Électrode danoise Pylône sud d'Aggersund Pylône nord d'Aggersund Extrémité du câble côté danois Extrémité du câble côté norvégien Électrode norvégienne Poste sur la ligne vers l'électrode norvégienne Poste de conversion de Kristiansand

Références

Bibliographie

Catégorie:HVDC Catégorie:Électricité au Danemark Catégorie:Électricité en Norvège Catégorie:Interconnexion électrique de la mer du Nord