Rio Madeira est une liaison à courant continu parcourant le Brésil afin d'acheminer la puissance électrique depuis des barrages sur la rivière éponyme qui fait partie du bassin amazonien jusqu'au sud-est du pays. La liaison fait partie du projet Madeira. Le poste électrique côté barrage se situe à Porto Velho dans l'État de Rondônia, celui au sud-est se trouve à Araraquara dans l'État de São Paulo. Il s'agit de deux bipôles de tension continue nominale ± et ayant chacun une puissance nominale . En plus de la liaison principale, le poste de Porto Velho comporte également deux postes tête-bêche d'une puissance de chacun qui alimentent le réseau en tension alternative locale . Le premier poste tête-bêche a été mis en service en , la liaison à courant continu a été mise en service en . Avec une longueur de , c'est la plus longue liaison à courant continu en service au monde en 2014.

Projet Madeira

Le poste de Porto Velho est connecté via une ligne en tension alternative de aux deux barrages constituant le projet Madeira : le barrage de Santo Antônio et celui de Jirau. Le premier, proche de Porto Velho, a une puissance de , le second de mais est situé à une centaine de kilomètres du poste. Ce sont deux barrages au fil de l'eau, afin de limiter l'influence du projet sur l'environnement. Les turbines sont de type Kaplan. Leur faible inertie les rend sensibles à une augmentation soudaine de la fréquence du réseau en tension alternative en cas de rejet de puissance.

Planification Bien que la longueur de la ligne semble justifier de manière évidente l'emploi de la tension continue, une étude comparative a été menée. Un total de seize options ont été étudiées, parmi lesquels trois solutions complètement à tension continue avec diverses tensions nominales : , et , ainsi que des solutions à tension alternative et hybrides pour des tensions variées. Pour des raisons de stabilité et de redondance, un double bipôle est privilégié pour les solutions en tension continue. Par ailleurs, dans ce cas, l'installation de station tête-bêche entre la ligne en tension alternative venant des centrales et le réseau local de est conseillée pour éviter que les échecs de commutation du poste de conversion ne viennent nuire à la qualité de l'électricité du réseau local. Finalement, l'analyse des coûts globaux des différentes solutions montre que la solution en tension continue est moins chère d'au moins 16 % par rapport aux solutions en tension alternative. Il est également à noter que la solution en tension continue n'est pas la solution ayant le moins de perte en ligne, une solution utilisant trois circuits de lignes en tension alternative de produit moins de pertes.

Malgré ces conclusions, l'appel d'offre retient trois solutions : en tension continue : deux bipôles de ±, de chacun associés à deux postes tête-bêche de ; hybride : un bipôle de ± de , associé à deux lignes en tension alternative de ; en tension alternative : trois circuits de . Un premier appel d'offres se termine en et confirme que la solution en tension continue est la moins chère. Le projet est ensuite divisé en sept lots à attribuer : Lot 1 : Poste de Porto Velho, partie tension alternative, accompagné des deux postes tête-bêche de ; Lot 2 : Postes de conversion de tension ± et de puissance pour le bipôle 1 ; Lot 3 : Postes de conversion de tension ± et de puissance pour le bipôle 2 ; Lot 4 : Lignes aériennes pour le bipôle 1 ; Lot 5 : Lignes aériennes pour le bipôle 2 ; Lot 6 : Poste côté São Paulo, partie tension alternative ; Lot 7 : Travaux de renforcement du réseau proche des barrages.

Contrats Le contrat pour les postes de conversion du bipôle 1 et les postes tête-bêches est remporté par ABB pour une valeur de 540 millions de dollars américains, tandis que celui pour les postes de conversion du bipôle 2 l'est par Alstom Grid pour une valeur de 480 millions de dollars américains.

Données techniques Vue d'ensemble thumb|Représentation d'une liaison en tension continue en bipôle. +Principales caractéristiques des postes de conversion Ligne Bipôle 1 Bipôle 2 Mise en service début 2014 Fabricant ABB Alstom Grid Tension nominale ± ± Puissance nominale Nombre de thyristors par valve 80 à Porto Velho et 75 à Araraquara Nombre de transformateurs 12 par poste Position des bobines de lissage haute tension et neutrehaute tension et neutre

Convertisseurs La liaison présente de nombreuses similitudes avec la liaison à courant continu Itaipu construite dans les années 1980. La principale différence tient au fait que pour Rio Madeira chaque pôle n'est constitué que d'un seul pont à 12 impulsions, alors que pour Itaipu il y en deux en série.

Les convertisseurs utilisent des thyristors de de diamètre, isolés dans l'air et refroidis par eau. Côté Alstom, ils ont une tension de . Les valves sont suspendues. Les deux postes du bipôle 2 et le poste d'Araraquara du bipôle 1 sont équipés de transformateurs monophasés à deux enroulements associés à des valves arrangées en valves-doubles. Celles d'Alstom comportent 80 thyristors par valve à Porto Velho et 75 à Araraquera. Le poste de Porto Velho du bipôle 1 est par contre équipé de transformateurs monophasés à trois enroulements associés à des valves arrangées en quadrivalves. La proximité de la rivière permet en effet le transport de transformateurs de très grandes tailles. Les transformateurs d'Alstom ont été fabriqués à Stafford, Wuhan et Canoas. Cette dernière usine a été adaptée pour l'occasion.

Les postes têtes-bêches utilisent la technologie des (CCC). C'est-à-dire que des capacités sont mises en série entre les transformateurs de conversion et les valves. Elle permet d'insérer ces postes dans le réseau très faible de Rondônia et Acre. Les valves des postes têtes-bêches sont arrangées en octovalves, c'est-à-dire que les deux côtés du poste sont reliés aux mêmes tours de valves.

Bobines de lissage Sur le bipôle d'ABB, les bobines de lissage isolées dans l'air sont installées à la fois côté haute tension et côté neutre. Les premières ont une inductance de , les secondes une inductance de .

Régulation Afin d'éviter que les deux bipôles interagissent entre eux de manière imprévisible, notamment en ce qui concerne les filtres, un régulateur maître est installé entre les deux bipôles. Son fonctionnement est complexe et sa mise en service nécessite de nombreux tests.

Redondance En plus de la redondance apportée par la présence de deux bipôles, des sectionneurs installés entre les deux systèmes permettent de pallier la défaillance d'une ligne aérienne en faisant passer le courant d'un bipôle sur la ligne prévue pour l'autre. Ces cas doivent être gérés également par le régulateur maître.

Lignes aériennes Les lignes aériennes ont une longueur de . Leur construction a pris du retard par rapport à la planification initiale à cause d'inondations lors de la saison des pluies.

Conditions environnementales La température ambiante est comprise entre -10 et 40 °C. L'humidité est par contre particulièrement élevée dans la forêt amazonienne et peut atteindre 100 %.

Coordonnées des différents postes Site Coordonnées Poste de conversion de Porto Velho Poste de conversion d'Araraquara Électrode d'Araraquara

Références

Voir aussi Articles connexes Énergie au Brésil

Lien externe

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