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Auteur(s)
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Charles HANTOUCHE : Docteur ès Sciences - Ingénieur‐Chercheur au Service Matériel Électrique de la Direction des Études et Recherches d’Électricité de France
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Lire l’articleINTRODUCTION
En électrotechnique, les condensateurs de puissance sont utilisés essentiellement pour :
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l’amélioration du facteur de puissance ;
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la réduction des impédances en série des lignes ;
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la régulation de la tension ;
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le filtrage des fréquences harmoniques ;
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le circuit bouchon des réseaux ;
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le démarrage des moteurs monophasés ;
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la protection des moteurs électriques ;
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le stockage de l’énergie électrique.
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Cinq types de condensateurs permettent de satisfaire aux besoins des utilisateurs ; on distingue :
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les condensateurs mixtes : ils sont constitués par une feuille de papier et deux feuilles de plastique imprégnées par un diélectrique liquide non chloré ;
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les condensateurs tout film : ils sont constitués par deux ou trois feuilles de plastique imprégnées par un diélectrique liquide non chloré ;
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les condensateurs tout film métallisé : ils sont constitués par une feuille de plastique métallisée et non imprégnée ;
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les condensateurs tout film métallisé et imprégné : ils sont constitués par une feuille de plastique métallisée ; les bobines ainsi constituées sont imprégnées par un diélectrique liquide ou gazeux ;
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les condensateurs électrolytiques.
Ces derniers, dont l’emploi se limite au démarrage des moteurs monophasés, appartiennent plutôt au domaine de l’électronique [32]. Par contre, les autres types de condensateurs sont très répandus sur les réseaux à haute tension (HTA et HTB) et à basse tension (BT).
On traitera en détail, dans cet article, des condensateurs destinés à fournir l’énergie réactive aux réseaux électriques ou aux installations industrielles.
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On utilise la terminologie définie par la norme CEI 871‐1, dont on rappelle ci‐après les principaux termes.
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Élément de condensateur (ou élément) : dispositif constitué essentiellement par deux électrodes séparées par un diélectrique.
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Condensateur unitaire (ou unité) : ensemble d’un ou de plusieurs éléments de condensateur placés dans une même enveloppe et reliés à des bornes de sortie.
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Batterie de condensateurs (ou batterie) : ensemble de condensateurs unitaires raccordés de façon à agir conjointement.
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Condensateur : le terme condensateur est employé lorsqu’il n’est pas nécessaire de préciser s’il s’agit d’un condensateur unitaire ou d’une batterie de condensateurs.
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Autres types de condensateurs
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7. Systèmes de compensation
Les condensateurs de puissance et les batteries de condensateurs shunt sont utilisés pour effacer la puissance réactive en amont du lieu de consommation. Les systèmes de compensation réactive shunt peuvent être installés en BT, HTA et HTB.
7.1 Compensation en BT
Les batteries de condensateurs en basse tension sont installées chez le client (en général, les consommateurs industriels) en aval du poste de comptage. Le client industriel peut utiliser au mieux son contrat de fourniture de l’énergie, en améliorant le facteur de puissance de son installation.
Actuellement, les condensateurs BT sont autocicatrisants secs (figure 11). Ils ont une tension assignée qui dépasse rarement 1 000 V. Ils sont généralement triphasés et couplés en triangle.
En général, les batteries ont une puissance modérée (Q < 1 Mvar). Elles peuvent être équipées d’inductances de choc pour limiter le courant d’appel à l’enclenchement ou d’inductances antiharmoniques pour protéger les condensateurs des harmoniques. La commande des batteries est soit manuelle, soit automatique par relais varmétrique ou par horloge.
On peut distinguer quatre types de compensation (figure 36) selon les conditions qui peuvent se présenter sur le réseau de distribution de l’utilisateur.
HAUT DE PAGE7.1.1 Compensation individuelle
Elle est surtout conseillée lorsqu’un récepteur, de puissance supérieure à 25 kW, demeure sous tension pendant la majeure partie des heures de travail. C’est surtout le cas des moteurs entraînant des machines de grande inertie (pompes, compresseurs ou ventillateurs). La manœuvre de l’interrupteur propre au récepteur provoque alors automatiquement l’enclenchement ou le déclenchement de la batterie de condensateurs.
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Les avantages de ce type de compensation sont les suivants :
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la production d’énergie réactive se fait directement à l’endroit où elle est consommée ; il...
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - HELD (W.), POLIMEEIR (F.J.) - Les fusibles intérieurs, dans les condensateurs à haute tension modernes. - ELECTRA, no 33, p. 32-47, mars 1974.
-
(2) - CAPELLE (J.) - Les condensateurs de puissance à fusibles internes et la structure des batteries MT. - EDF‐Direction des Études et Recherches, AHM‐65/1 110, 40 pages, mars 1978.
-
(3) - CAPELLE (J.) - Intérêt des condensateurs de puissance à fusibles internes. - EDF‐Direction des Études et Recherches, HM/65/1 294, 40 pages, janv. 1980.
-
(4) - DANEMAR (A.) - Internal fuses for high voltage power capacitors. - CIGRE. Groupe de Travail, no 15-05/83/18, 6 pages (1983).
-
(5) - NICOLAS (M.) - Contribution à la définition d’un nouveau palier technique de condensateurs. - EDF‐Direction des Études et Recherches, HM‐62/5 001, 22 pages, déc. 1985.
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(6)...
NORMES
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Condensateurs de puissance à moyenne tension à diélectrique mixte imprégné par un liquide diélectrique non chloré avec ou sans fusibles internes. - HN 54‐S‐03 - 1989
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Condensateurs de puissance shunt autorégénérateurs destinés à être installés sur des réseaux à courant alternatif de tension assignée jusqu’à 1 000 V inclus. - HN 54‐S‐04 - 1991
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Condensateurs de puissance à moyenne tension à diélectrique tout film imprégné par un liquide diélectrique non chloré avec ou sans fusibles internes. - HN 54‐S‐05 - 1989
-
Gradins de condensateurs moyenne tension sous enveloppe métallique avec interrupteur incorporé. - HN 54-S‐20 - 1991
-
Inductance de choc pour batteries de condensateurs MT. - HN 54‐S‐35 - 1972
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