Jean MAHSEREDJIAN

La ferrorésonance désigne tous les phénomènes oscillatoires, le plus souvent harmoniques mais aussi pseudo-périodiques qui peuvent affecter les réseaux de transport et de distribution de l’électricité. Rencontrés également en mécanique des fluides, thermique et mécanique, ces phénomènes non linéaires ont fait l’objet d’études mathématiques et de la mise au point de modélisation permettant l’étude et donc une meilleure compréhension de la ferrorésonance. Par exemple, les phénomènes de surtensions en régime transitoire apparaissant à la mise sous tension de transformateurs sont modélisés et expliqués par la théorie des bifurcations.

La ferrorésonance est un phénomène de résonance non linéaire qui affecte les réseaux de transport et de distribution de l'électricité. Des phénomènes oscillatoires harmoniques, mais aussi pseudo-périodiques, se manifestent dans un circuit électrique composé de plusieurs inductances non linéaires et d'une capacité alimentée par une source de tension généralement sinusoïdale. Au-delà des surtensions transitoires, ces perturbations en électrotechnique peuvent être très importantes et mettre en péril l’intégrité du matériel. Cet article présente la définition, la description et les classifications des différents régimes observés.

Les transitoires électromagnétiques dans les réseaux électriques peuvent être simulées à l’aide de méthodes numériques basées sur la formulation automatique des systèmes d'équations d'un réseau électrique et sur les méthodes de solution génériques. Cet article effectue une présentation complète de ce domaine spécialisé, en traitant successivement le calcul de l'écoulement de puissance multiphasé, l'initialisation en régime permanent et les équations algébriques différentielles du réseau électrique en régime transitoire. Sont présentées des méthodes pouvant être retenues comme des références, car éprouvées et utilisées dans des logiciels de simulation de grade industriel.

Cet article constitue une introduction aux transitoires électromagnétiques dans les réseaux électriques. Il débute par des rappels théoriques et des définitions et se poursuit par une présentation des principes de modélisation. Le cas particulier des lignes et des câbles est abordé avec plus de détails. La dernière partie s'appuie sur des exemples pour décrire les phénomènes transitoires et présenter des résultats de simulation. La gamme des phénomènes transitoires susceptibles d'apparaître sur un réseau étant très vaste, cet article se concentre principalement sur ceux dont les enjeux paraissent aujourd'hui les plus importants.