Compensation d'énergie réactive

[SALIMELT]

Bonjour

j'ai installé une armoire de compensation 300kvar recomposé en 5 gradin (25+50+3x75 kvar) sur un usine avec les caractéristique suivant:
*- Puissance de tranfo 630KVA
*- THDU 2%
*- THDI 3.1%

Le problème c'est que a chaque enclenchement d'un gradin les niveau harmonique TDHU et THDI augmente, et surtout le THDI.

A 150KVAR le THDI est de 6.1%, et si l'armoire fournie plus de 150KVAR (exp 200KVAR) le THDI passe a 16%........!!!!!!!

quelqu'un peut m’expliquai ce phénomène et merci d'avance.

Cordialement.

[Candela]

Bonjour,
Je pense qu'en augmentant la puissance réactive, vous vous rapprochez d'un point de résonance.
Pour expliquer le phénomène, rien de mieux que de citer un document résumant une conférence donnée par des spécialistes de GEC ALSTHOM (avec un "H" à l'époque!) et VARILEC:
-Précisons que le condensateur ne génère pas de courants harmoniques, mais que sa présence occasionne une amplification des courants harmoniques (appelée anti-résonance) dont on peut définir le rang par la formule:
r = SQRT(Scc/Q)
-Scc est la puissance de court-circuit réelle au niveau du jeu de barres.
-Q est la puissance totale des condensateurs raccordés au jeu de barres.
-Si un rang harmonique est voisin de cette valeur, il sera fortement amplifié.
-Si l'anti-résonance se trouve entre deux rangs harmoniques, ceux-ci seront amplifiés, mais plus faiblement.
Nota: L'amplitude du phénomène est directement liée à la puissance des générateurs d'harmoniques.

Le calcul avec 19 kA et 200 kVAr donne 8,11

Les remèdes classiques sont:
15%Sn<R<25%Sn = condensateurs surisolés
R>25% selfs anti-harmoniques (en général 190 ou 225 Hz bloquant le harmoniques > r 4/5)
(R = puissance apparente totale de tous les générateurs d'harmoniques, Sn puissance assignée du transfo)

Il conviendrait avant tout de réaliser une analyse d'harmoniques afin de vérifier ces hypothèses.
Risques:
-à l'approche de la résonance : d'abord surtension et claquage des condensateurs, puis augmentation de l'intensité et déclenchement des protections (ce dernier phénomène si la surtension n'a pas été longue. A ce niveau c'est la loi du hasard!)
-plus proche courant augmentant de plus en plus jusqu'à un véritable court-circuit: on entend "ronfler" le transfo et le TGBT en raison des fréquence d'harmoniques en jeu

Tour cela, je l'ai vécu sur diverses installations à une époque où ces phénomènes devenaient de plus en plus prégnants, alors que les causes en étaient encore mal connues.

Cordialement

[SALIMELT]

Bonjour

Je vous remercie pour votre réponse.

1/- Comment vous trouver le r=8.1
2/- j'ai déjà fait l'analyse de réseau pour ce réseau, les résultats montre une THDI=3.1% THDU=2.1%, et suivant ces résultats j'ai choisi une armoire avec des condensateur qui support THDI=10% et THDU=4%, donc pour moi c le bon choix. mains maintenant est ce que pour les prochaine installation obligatoire de vérifier le r=Scc/Q.
3/- C'est quoi comme solution je peut faire pour réglé le problème qui existe sur l'usine , malgré que j'ai déjà fait ce travail avec plusieurs usines et j'ai jamais ce phénomène.

Merci d'avance.

[Candela]

Bonjour,

Comment vous trouver le r=8.1

SQRT est le symbole utilisé en informatique pour "racine carrée": r= racine carrée de (Scc/Q). Scc s'obtient en multipliant Icc par Un . Plus vous êtes précis, meilleur est le résultat...

j'ai déjà fait l'analyse de réseau pour ce réseau, les résultats montre une THDI=3.1% THDU=2.1%, et suivant ces résultats j'ai choisi une armoire avec des condensateur qui support THDI=10% et THDU=4%, donc pour moi c le bon choix. mains maintenant est ce que pour les prochaine installation obligatoire de vérifier le r=Scc/Q.

Attention, vous avez fait la démarche classique vérifiant que le taux d'harmoniques n'est pas excessif et donc préjudiciable à la durée de vie des condensateurs. Le problème de l'anti-résonance se situe à un deuxième niveau (voir Ce document chapitre 5 pour mieux comprendre). L'analyse consiste à consulter le spectre d'harmoniques rang par rang sous diverses configuration avec l'analyseur (qui doit comporter cette fonction) pour voir si un rang particulier se développe lorsque Q varie. Cette méthode n'est pas nécessaire si vous avez pu déterminer r avec une précision suffisante.

C'est quoi comme solution je peut faire pour réglé le problème qui existe sur l'usine , malgré que j'ai déjà fait ce travail avec plusieurs usines et j'ai jamais ce phénomène.

1- en première urgence, bloquer le régulateur en dessous des valeurs critiques trouvées (au besoin débrancher la commande d'un ou plusieurs condensateurs)
2-installer des selfs comme indiqué dans le document. Les modèles standard des fabricants sont suffisants, mais il faut des condensateurs surisolés de 10% (également en option standard). Evidemment, si le problème est identifié au moment de la commande (les constructeurs peuvent vous aider, souvent prestation gratuite "à distance" ou payante sur site mais remboursée en cas de commande), il faut acquérir une batterie munie de selfs. Mieux vaut prévenir que guérir....
3-faire ces vérifications (r avec différentes configurations si la batterie comporte plusieurs gradins): bien que ce ne soit pas une garantie absolue, on considère que c'est nécessaire si Q>/= 1/3 Sn transfo.

Cordialement