Le choix des protections des condensateurs contre les phénomènes harmoniques pour éviter leur surcharge.

Sommaire Les effets des harmoniques sur les condensateurs Les solutions Conclusion

Effets des harmoniques sur les condensateur Les condensateur son là pour compenser l’énergie réactive. Qui sont due aux (moteurs, néon ….) Quand Les appareils on un cos φ ≠ 1

Effets des harmoniques sur les condensateur lorsque l’on met des appareils qui créent des harmoniques (Variateur,four à arc …) Cela peut provoquer: - la diminution de la réactance des condensateurs. - la résonance parallèle ou anti-résonance entre les condensateurs et la source.

1) diminution de la réactance des condensateur Formule : Xc = - 1/(C.ω) ω = 2.π.f se qui provoque une diminution de la réactance, donc le condensateur n’est plus assez efficace

2) la résonance parallèle ou anti-résonance entre les condensateur et la source. Formule: XLT = L . ω ω = 2.π.f À la fréquence f r.p., il y a une Amplification des courants Harmoniques dans les Condensateurs . Donc une Surcharge des condensateurs fr.p. : fréquence de résonance parallèle ou anti-résonance

Solutions filtre amorti d’ordre 2 filtre amorti d’ordre 3 filtre amorti de type C filtre double amorti

Filtre amorti d’ordre 2 On installe une résistance d’amortissement en parallèle au shunt résonnant Rb et L : shunt résonant RA : résistance d’amortissement Propriété : Il amorti l’anti-résonant il réduit les tensions harmoniques il amortit le régime transitoire à la mise sous tension du filtre

Filtre amorti d’ordre 2 Interprétation: La fréquence de résonance (fr) est légèrement plus grande que pour le shunt résonant. Avant fr L’impédance du réseau est plus faible, donc moins de tension harmonique. À la fr , l’impédance est plus élevé, donc un peu moins performant. Après fr l’impédance est plus faible, donc moins de tension harmonique

Filtre amorti d’ordre 2 Formule de compensation Réactive: ( la même que pour le Shunt résonant ) Avantage : la solution la plus économique. Inconvénient : il y a une forte dissipation de chaleur dans la résistance d’amortissement. Le filtre d’ordre 3 et le type C permette de pallier à cet inconvénient.

Filtre amorti d’ordre 3 On installe une batterie de condensateur supplémentaire. La branche RA et C2 doit avoir un impédance élevé 1/ (C2.ω0) >> RA ω0 : avec f0= fondamental Cela permet de réduire le courant dans RA.

Filtre amorti d’ordre 3 Avantage : moins de dissipation de chaleur utilisé pour les installations de forte puissance Inconvénient : complexité et coût plus élevé. Même propriété que pour le filtre Amorti d’ordre 2

Filtre amorti de type C La batterie de condensateur C2 se trouve du côté du shunt résonnant. (même propriété que le filtre amorti d’ordre 3) L.C2.ω0² = impédance faible Pour que rb < RA

Filtre amorti de type C Avantage : moins de dissipation de chaleur utilisé pour les installations de forte puissance Inconvénient : complexité et coût plus élevé. (Les même que pour l’amorti d’ordre 3) Même propriété que les Précédent

Filtre double amorti 2 shunts résonants relié par une résistance R. Plus spécifique pour les fréquences proche de la résonance Même avantages et inconvénient que les deux précédent filtre, mais un peut plus complexe.

Conclusion

Sources http://www.alpestechnologies.com http://www.schneider-electric.fr - cahier technique N°152 ( Perturbations harmoniques dans les réseaux pollués, et leur traitement)

FIN