Perturbation des réseaux électriques

Thèmes abordés

Perturbation des réseaux électriques, dimensionnement du conducteur de neutre en triphasé, compensation d’énergie réactive en présence d’harmoniques, influence des harmoniques sur la protection thermique d’un disjoncteur

Résumé du document

Comme on peut le voir d'après le tableau, l'ajout du condensateur de 6.5 microfarad (Ce qu'on avait de plus proche de la valeur calculée) a permis d'annuler une grande partie de la puissance réactive.
Ce qui implique que le courant de ligne a lui aussi diminué, ainsi que les puissances actives et apparentes.
De même, on observe que le PF a augmenté, et que le DPF est passé à 1, ce qui est normal...

Extraits

[...] D'après le CT 212, quand on est sur une charge déséquilibré, le courant n'est pas nul. On peut même dire que, étant donné que les charges sont de même nature, le courant dans le neutre est inférieur ou égal au courant de phase le plus élevé. Montage : Charge non linéaire équilibrée Phase 1 Phase 2 Phase 3 I1 = 0.5 A I2 = 0.5 A I3 = 0.5 A P1 = 64.5 W P2 = 64.9 W P3 = 61.5 W Q1 = 56.4 Var Q2 = 55.4 Var Q3 = 54.9 Var S1 = 112.3 VA S2 = 112.3 VA S3 = 109.5 VA Neutre Pour les 3 phases THDI Ptot = 188.2 W IN = 0.8 A Qtot = 166 Var Stot = 332 VA PF = 0.573 PF = 0.579 PF = 0.561 PFtot = 0.569 DPF = 0.746 DPF = 0.751 DPF = DPFtot = 0.745 Cette fois ci, on a un THDI très élevé ce qui confirme que la charge n'est pas linéaire (gradateurs). [...]

[...] On peut donc se permettre de réduire la section du neutre Le cas d'une charge déséquilibrée n'est pas vraiment développé mais étant donné que l'on a un courant de neutre égal aux courants de phase, leurs sections seront les mêmes D'après le CT212, quand le THDI de rang 3 est supérieur à le courant de neutre sera plus élevé que les courants de phases. On prendra donc une section de neutre plus grosse THDI de rang 3 Équilibré ? Relation ente les sections des phases et du neutre Commentaires D = 2 P2 = √3322 188.22 166² = 201.7 VAD On se rend compte qu'on a plus de puissance déformante que de puissance active. Plus la puissance déformante est importante, plus la puissance apparente sera élevée, et il en va de même pour le courant. [...]

[...] Notre signal est donc beaucoup plus pollué Tracé du triangle des puissances avant compensation : Q = 113.2 Var φ = 41.75 P = 129.4 W Et on calcule Ih1 = S1 V = = 𝟎. 𝟕𝟕𝐀 Tracé du triangle des puissances après compensation : φ S1 = 124 VA Q = 1 Var P = 124 W Et on calcule Ih1 = S1 V = = 𝟎. 𝟓𝟒 𝐀 Conclusion : Sur un tracé à l'échelle, on se rend mieux compte de la chute de la valeur de la puissance réactive, et par conséquent de celle de la puissance apparente. On voit aussi l'impact que la compensation a sur le cos φ. [...]

[...] On a un courant alternatif mais qui n'est pas sinusoïdal. On a beaucoup d'harmoniques une puissance réactive négative, un DPF acceptable mais un PF très bas ( 0.493 Avec le PC en fonctionnement et éclairage par gradateur (α = 19 Q est inductif (Symbole de la bobine). D = 2 P2 = √18062 13712 210² = 1156 VAD On peut donc tracer : D = 1150 VAD P = 1350 W Conclusion : La puissance réactive capacitive a été compensée par la puissance réactive inductive, on se retrouve donc avec une puissance réactive totale inductive. [...]

[...] On insère le disjoncteur Q1 et on chronomètre le temps de déclenchement. Cette fois, le disjoncteur déclenche au bout de 21s (on justifiera sur la courbe à la fin des 3 situations page 16) Situation : Q(VAr) S(VA) PF DPF THDI Décomposition harmonique du courant Phase 1 Rang Taux Intensité Ah Ah Ah Ah Ah Ah Ah Cette fois encore on est en présence d'harmoniques induits par le gradateur. On insère le disjoncteur Q1 et on chronomètre le temps de déclenchement. [...]