Présentation
English
Auteur(s)
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Jacques COURAULT : Directeur des développements en Électronique de Puissance – ALSTOM Power Conversion
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Guillaume de PREVILLE : Chef de projet de Développement en Électronique de Puissance ALSTOM Power Conversion
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Jean-Louis SANHET : Responsable Normalisation et Réglementation – ALSTOM Power Conversion
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Lire l’articleINTRODUCTION
Les dispositifs de compensation de puissance réactive sont aujourd'hui classiquement réalisés avec des thyristors. Ils permettent de répondre avec satisfaction aux problèmes de la compensation des déséquilibres, du réglage de la tension des réseaux vis-à-vis des fluctuations de puissance réactive et du réglage du facteur de puissance. La gamme des absorbeurs de puissance réactive va de quelques mégavars à quelques centaines de mégavars. On peut dire qu'il existe deux familles de compensateurs statiques d'énergie réactive (CER), les CER de réseau et les CER de four. Leur efficacité dépend de deux éléments principaux :
-
le dimensionnement ou le rapport entre la puissance de l'équipement perturbateur et la puissance réactive de la batterie de condensateur et de l'absorbeur ;
-
le dispositif de commande de l'élément de réglage dont la rapidité est un élément fondamental.
Cet aspect rapidité est aujourd'hui bridé par les composants qui sont utilisés, les thyristors. Il est probable, dans les années qui viennent, que des composants blocables, comme les GTO (Gate-Turn-Off), les IGCT (Insulated-Gate-Commutated-Thyristor) ou les IGBT (Insulated-Gate-Bipolar-Transistor) de forte puissance, permettront d'accroître dans de grandes proportions les performances dynamiques des Compensateurs d'Énergie Réactive, d'autant que ces actionneurs modernes pourraient également avoir une fonction de filtre actif…
L'article « Compensateurs statiques de puissance réactive » fait l'objet de quatre fascicules :
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D 4 315 Fluctuations de tension et flicker. Évaluation et atténuation (partie 1) D 4 316 Fluctuations de tension et flicker. Évaluation et atténuation (partie 2)D 4 317 Contrôle dynamique de puissance réactive. Dispositifs statiquesDoc. D 4 318 Compensateurs statiques de puissance réactive. Pour en savoir plus
Les sujets ne sont pas indépendants les uns des autres
Le lecteur devra assez souvent se reporter aux autres fascicules.
Le quatrième fascicule [Doc. D 4 318] replace les fluctuations de tension dans le contexte général de la compatibilité électromagnétique. Les références normatives pertinentes ainsi que la bibliographie y sont rassemblées.
d'autres informations peuvent aider le lecteur à comprendre cet article, ou le compléter. Le lecteur est ainsi invité à se reporter dans ce traité aux articles suivants :
-
Réseaux de distribution - Flicker et harmoniques ;
-
Appareillage électrique à basse tension ;
-
Condensateur de puissance ;
-
Électrothermie - Fours à arcs ;
et à la rubrique Électronique de puissance.
pour les besoins de cet article, et conformément à la spécification technique internationale CEI 61000-3-7, on désigne par réseau très haute tension (THT) un réseau de tension nominale supérieure à 230 kV. De 230 kV inclus à 35 kV, il s'agit de réseau haute tension (HT). De 35 kV inclus à 1 kV, on parle de moyenne tension (MT), contrairement à l'usage français (HTA), tandis qu'à 1 kV ou en dessous on retrouve la classique basse tension (BT).
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VERSIONS
- Version courante de août 2024 par Guillaume DE PRÉVILLE
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Performances d’un compensateur statique
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1. Compensation au moyen de dispositifs statiques
1.1 Réseau compensé
Un réseau de distribution pourvu d'une compensation statique peut être représenté par le schéma de la figure 1. Cette représentation simplifiée permet de distinguer l'ensemble des charges perturbatrices, dans lesquelles on inclut la batterie de condensateurs et l'organe de réglage, constitué de l'absorbeur seul.
On obtient ainsi le schéma-bloc de la figure 2, dont les entrées sont les tensions de commande u cm des allumeurs des thyristors (en fait, tension analogique ou « mot » numérique avant la conversion en angle ou en temps pour commander les thyristors) et les sorties des courants de ligne au point de raccordement.
La charge est disposée en étoile et les filtres sont montés en étoile.
Le contrôle d'un statocompensateur rapide comporte deux boucles 1.3 :
-
une, dite lente, destinée au contrôle du facteur de puissance ;
-
l'autre, dite rapide ou de compensation directe, destinée aux compensations rapides des fluctuations de la charge (réduction de flicker).
L'absorbeur est constitué de trois inductances réglables par thyristors, disposées en triangle. L'admittance équivalente par bras est donnée, en fonction de la durée de conduction 2β du thyristor (cf. [D 4 316], § 2) par :
où Y représente l'admittance physique.
La puissance réactive dans un bras est donc :
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