Présentation
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
-
Jean-Louis SANHET : Responsable Normalisation et Réglementation – ALSTOM Power Conversion
Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.
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 :
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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 ;
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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 :
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Réseaux de distribution - Flicker et harmoniques ;
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Appareillage électrique à basse tension ;
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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
DOI (Digital Object Identifier)
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Compensation au moyen de dispositifs statiquesArticle inclus dans l'offre
"Réseaux électriques et applications"
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3. Avenir et protection des réseaux et des usagers
Le contrôle du flicker par statocompensateur, qui vient d’être longuement évoqué, est complexe et, malgré une prise en compte rigoureuse et exhaustive des réalités physiques, les résultats restent modestes. La caractéristique, représentée sur la figure 32, montre que, pour les fréquences supérieures à 20 Hz, il n’y a plus atténuation mais amplification. Dans la pratique industrielle, la réduction de flicker dans un rapport de 2,5 est très ambitieuse, alors que le besoin normatif est souvent une réduction supérieure à trois. La présence des condensateurs fixes agencés en filtre, avec des accords sur les rangs trois, cinq et deux le plus souvent est en partie à l’origine de ces performances modestes. Si le dernier rang d’accord du filtre permet d’introduire l’amortissement et de limiter l’antirésonance du rang trois, il est aussi fortement perturbateur au niveau du contrôle, il conduit à une obligation de modération du gain des régulateurs qui entraîne les performances modestes évoquées.
Il faut remarquer que les solutions actuelles à thyristors, du fait des filtres de rang bas, ont tendance, en l’absence de contrôle, à introduire une augmentation du flicker, ce qui constitue un handicap de base pour le contrôle. Si l’on observe la figure 12 de [D 4 316], reproduite sur la figure 33, il est évident qu’il existe une amplification naturelle pour les fréquences élevées, fréquences qui sont bien difficiles à éliminer en fonctionnement puisqu’elles sont en limite de bande passante.
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Prochainement, on devrait voir se généraliser des solutions dans lesquelles le filtrage des rangs bas ne sera plus une nécessité. Les actionneurs à GTO ou IGCT et même IGBT devraient s’imposer.
La figure ...
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