Condensateurs de puissance

INTRODUCTION

1 - NOTION DE PUISSANCE RÉACTIVE

• 1.1 - Puissance réactive
• 1.2 - Compensation de la puissance réactive
  Figure 1 - Circuit sans compensation : schéma unifilaire Figure 2 - Circuit avec compensation réactive : schéma unifilaire

2 - GÉNÉRALITÉS

• 2.1 - Aperçu historique
  Tableau 1 - Évolution des caractéristiques des condensateurs de puissance 
• 2.2 - Puissance et pertes diélectriques
  Figure 3 - Vue interne d’un condensateur à fusibles internes Figure 4 - Évolution des technologies des condensateurs Figure 5 - Représentation de l’angle de pertes
• 2.3 - Emploi des condensateurs en HTB, HTA et BT

3 - CONSTITUTION ET FABRICATION DES CONDENSATEURS

• 3.1 - Principe et différentes techniques
  Figure 6 - Élément de condensateur
• 3.2 - Mise en œuvre
  Figure 7 - Constituants d’un élément de condensateur tout papier ou mixte Figure 8 - Constituant d’un élément de condensateur tout film Figure 9 - Condensateur utilisé en BT : structure et autocicatrisation Figure 10 - Condensateur HTA avec et sans fusibles internes : schémas de la disposition interne
• 3.3 - Traitement : séchage, dégazage et imprégnation
  Figure 11 - Cuve de condensateurs à basse tension : vue éclatée  Figure 12 - Conception d’un condensateur BT Figure 13 - Condensateur BT avec un déconnecteur à surpression et un fusible : schéma interne 
• 3.4 - Matériaux
  Figure 14 - Rigidité diélectrique du papier sous tension continue en fonction de l’épaisseur Figure 15 - Rigidité diélectrique d’un film de polypropylène sous tension continue en fonction de la surface de l’échantillon Figure 16 - Tangente de l’angle de pertes diélectriques, à 1 kHz en fonction de la température pour quelques polymères Figure 17 - Tangente de l’angle de pertes diélectriques, à 20 oC en fonction de la fréquence pour quelques polymères Figure 18 - Tangente de l’angle de pertes diélectriques, à 50 Hz, sous tension nominale en fonction de la température pour quelques imprégnants Tableau 2 - Caractéristiques des imprégnants utilisés pour les condensateurs 

4 - CAUSES DE DÉGRADATION DES CONDENSATEURS

• 4.1 - Causes intrinsèques
  Figure 19 - Évolution du taux de défaillances annuel des condensateurs sur le réseau public (EDF) Figure 20 - Dispositif numérique de mesure des décharges partielles : schéma de principe
• 4.2 - Causes externes

5 - ESSAIS DES CONDENSATEURS DE PUISSANCE

• 5.1 - Généralités
• 5.2 - Essais de routine
• 5.3 - Essais de type

6 - BATTERIES DE CONDENSATEURS

• 6.1 - Types de batteries
  Figure 21 - Batterie shunt en étoile : principe Figure 22 - Batterie shunt en triangle : principe Figure 23 - Batteries en série 
• 6.2 - Systèmes d’installation et de protection d’une batterie shunt
  Figure 24 - Courbes de fiabilité d’une batterie de 2,4 Mvar, équipée de différents types de condensateurs Figure 25 - Batterie avec fusibles externes  Figure 26 - Variation de l’énergie emmagasinée en fonction du nombre d’éléments déconnectés Figure 27 - Montage en étoile avec neutre mis à la terre à travers un transformateur de courant Figure 28 - Montage en étoile avec neutre mis à la terre à travers un transformateur de tension Figure 29 - Montage en double étoile avec un transformateur de courant entre neutres isolés Figure 30 - Montage en étoile avec neutre isolé et avec trois transformateurs de tension reliés en triangle ouvert Figure 31 - Montage en étoile avec neutre à la terre et six transformateurs de tension reliés en mode différentiel Figure 32 - Montage en pont ou en H avec un transformateur de courant entre les points milieux des deux branches Figure 33 - Surtension et surintensité accompagnant un enclenchement dans le cas d’un gradin unique  Figure 34 - Surtension et surintensité à l’enclenchement du nième module 
• 6.3 - Sécurité
• 6.4 - Prévention de l’environnement
  Figure 35 - Schéma électrique d’un module sous enveloppe métallique avec interrupteur incorporé

7 - SYSTÈMES DE COMPENSATION

• 7.1 - Compensation en BT
  Figure 36 - Les quatre types de compensation à basse tension Figure 37 - Système de compensation en HTA avec une batterie à trois modules
• 7.2 - Compensation en HTA
• 7.3 - Compensation en HTB
• 7.4 - Situation internationale
• 7.5 - Conclusion

8 - AUTRES TYPES DE CONDENSATEURS

• 8.1 - Condensateurs pour installations de chauffage à induction
• 8.2 - Condensateurs de couplage et diviseurs capacitifs
• 8.3 - Condensateurs de disjoncteurs
• 8.4 - Condensateurs de stockage d’énergie
• 8.5 - Condensateurs divers