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ALEAS TECHNIQUES
Harmoniques
Version V0 du 01092011
Reacutefeacuterentiel Technique
Version Date drsquoapplication AuteurV0 01092011 WB ORD-T
HARMO
PRESENTATION PRISE EN CPOUR LIM
Identification DTR-Altec-HarmVersion V0
NIQUES
ONSIDERATION SOLUTIONSITATIONS
Nature de la modificationE Texte original
Nombre de pages 10
VIALIS 10 rue des Bonnes Gens BP 70187 68004 COLMAR Cedex France wwwvialistmfr 03 89 24 60 60
VIALIS
Objet de lrsquoeacutetude
Ce document a pour but de preacutevenir quand agrave lrsquoexistence des eacutemissions harmoniquesde leurs nuisances de la reacuteglementation qursquoen agrave ce sujet et aussi des solutionsenvisageables pour pallier agrave ce problegraveme
Reacuteglementation
Lrsquoarrecircteacute du 17 mars 2003 relatif aux prescriptions techniques de conception et defonctionnement pour le raccordement agrave un reacuteseau de distribution drsquoune installation deproduction drsquoeacutenergie eacutelectrique deacutefinit les perturbations et normalise les effets dedistorsion
La norme IEC 61000-4-7 deacutefinit les meacutethodes de mesures des harmoniques
La norme EN 50160 deacutefinit lrsquoensemble des paramegravetres agrave controcircler afin de deacutefinir qualiteacutede distribution drsquoun reacuteseau eacutelectrique notamment en ce qui concerne les perturbationseacutelectriques
Preacutesentation
Un signal peacuteriodique non sinusoiumldalpeut se deacutecomposer en seacuterie deFourrier en une suite de signauxsinusoiumldaux agrave diffeacuterentes freacutequences
Un signal fondamental agrave lafreacutequence du reacuteseau (50 hertzsur le reacuteseau eacutelectrique franccedilais)
Des signaux harmoniques defreacutequence multiple de lafreacutequence du fondamentalchaque harmonique a un rangbien deacutefinit nombrecorrespondant au rapport de lafreacutequence de lrsquoharmoniqueconsideacutereacutee agrave celle dufondamental
10 rue des Bonnes Gens BP 70187 68004 COLMAR Cedex France wwwvialistmfr 03 89 24 60 60
VIALIS
Les harmoniques de rang pair tregraves souvent neacutegligeables srsquoannulent en raison de lasymeacutetrie du signal
Par contre Les harmoniques les plus freacutequentes et donc les plus gecircnantes sont lesharmoniques de rang impair Les distributeurs drsquoeacutenergie surveillent les harmoniques derang 3 5 7 9 11 et 13 rang jusqursquoagrave laquelle une compensation est neacutecessaire
Les origines
Lrsquoorigine de ce fait nrsquoest pas du coteacute production qui geacutenegravere des signaux normalementsinusoiumldal cela provient du coteacute consommation du au fait de la preacutesence sur le reacuteseaude charges comprenant des dipocircles eacutelectriques non lineacuteaires
Une charge non lineacuteaire appelle du reacuteseau eacutelectrique un courant deacuteformeacute lequel vamodifier lrsquoallure de la tension sinusoiumldale Les charges non lineacuteaires geacutenegraverent descourants harmoniques qui circulent agrave partir de la charge vers lalimentation enempruntant le chemin de la moindre impeacutedance
Les courantsharmoniques sont descourants dont lafreacutequence est unmultiple entier(supeacuterieur ou eacutegal agrave 2)de la freacutequence dufondamentale Lasuperposition descourants harmoniquessur le courantfondamental provoqueles formes donde nonsinusoiumldalesassocieacutees aux chargesnon lineacuteaires
Dans les charges non lineacuteaires nous pouvons citer tous les eacutequipements preacutesentant delrsquoeacutelectronique de puissance ce qui de nos jours est de plus en plus preacutesent et dans tousles domaines
10 rue des Bonnes Gens BP 70187 68004 COLMAR Cedex France wwwvialistmfr 03 89 24 60 60
VIALIS
Ainsi une eacutetude est agrave mener des qursquoun site de production drsquoune puissance supeacuterieure agrave120 kVA avec eacutequipement drsquoeacutelectronique de puissance est agrave raccorder
Les principaux sites de production preacutesents sur la commune de Colmar sontprincipalement des sites photovoltaiumlques
Ceux-ci sont constitueacutes par
Des ensembles de cellules appeleacutes panneaux qui transforme le rayonnementsolaire en courant continu
Des onduleurs qui transforment le courant continu en courant alternatif afin delrsquoinjecter dans le reacuteseau public de distribution
Nous distinguerons deux types de technologies possibles pour le fonctionnement desonduleurs ce qui aura une influence sur lrsquoanalyse des harmoniques
Le premier type de technologie utilise lrsquoeacutelectronique de puissance des thyristorsLa commutation de ce type drsquoeacutelectronique est assisteacutee (fermeture par impulsion sur lagacircchette ouverture possible par passage agrave zeacutero du courant ou inversion de la tension) ainsi les courants harmoniques eacutemis par chaque onduleur ont le mecircme deacutephasage parrapport au fondamentalPour une eacutevaluation globale des courants harmoniques sur un site le somme donneraun bon reacutesultat
Le second type de technologie utilise lrsquoeacutelectronique de puissance des IGBTLa commutation de ce type drsquoeacutelectronique est forceacutee (fermeture agrave zeacutero de tension etouverture commandeacutee) ainsi les courants harmoniques eacutemis par chaque onduleurnrsquoauront pas le mecircme deacutephasage par rapport au fondamentalPour une eacutevaluation globale des courants harmoniques sur un site un foisonnementsera agrave preacutevoir
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VIALIS
Les effets
Les harmoniques ont la particulariteacute de nuire agrave la qualiteacute de lrsquoeacutenergie eacutelectrique
La pollution harmonique accentue
Dysfonctionnement de reacutecepteurs sensibles agrave cause de la deacuteformation de latension drsquoalimentation entrainant
Vibrations et bruits dus aux efforts eacutelectrodynamiques geacuteneacutereacutes par les courantsharmoniques dans les appareils eacutelectromagneacutetiques (transformateurs)
Vibrations dus agrave des couples meacutecaniques pulsatoires en reacuteponse agrave des champstournants harmoniques dans les machines tournantes (moteurs)
Echauffement ducirc aux pertes suppleacutementaires des transformateurs agrave cause delrsquoeffet de peau (augmentation de la reacutesistance du cuivre avec la freacutequence) et agravelrsquohysteacutereacutesis
Echauffement des cacircbles en raison drsquoune augmentation de la valeur efficace ducourant eacuteleacutevation de la reacutesistance de lrsquoacircme en reacuteponse agrave lrsquoeffet de peau et drsquouneeacuteleacutevation des pertes dieacutelectriques dans les isolants en fonction de la freacutequence
Risque drsquoexcitation de reacutesonance dans le reacuteseau
Ceci engendre un coucirct de mateacuteriel de perte drsquoeacutenergie et de perte de productiviteacute
Le vieillissement preacutematureacute drsquoun eacutequipement entraine son remplacement plusrapidement que preacutevu ou son surdimensionnement
La gestion de la puissance sur le reacuteseau avec analyse du taux de distorsionharmonique et eacutevaluation de la puissance deacuteformante
La deacuteformation du courant peut provoquer des deacuteclenchements intempestifs etarrecircts drsquoinstallations non souhaiteacutes
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VIALIS
Les solutions mises en œuvre
Les harmoniques eacutetant geacuteneacutereacutees par des charges polluantes il va falloir les confiner auplus precircts de celles-ci pour eacuteviter une laquo pollution globale du reacuteseau raquoLes principales meacutethodes utiliseacutees correspondent agrave la mise en place de systegraveme defiltrage ou drsquoisolement avec transformateurs
Solutions pratique adapteacutees et adopteacutees
Il existe diffeacuterentes solutions pour limiter la propagation des harmoniques dans lereacuteseau
- Positionner les charges polluantes le plus en amont drsquoun reacuteseau en eacutetantproche drsquoun deacutepart de livraison
- Regrouper les charges polluantes en alimentant les charges polluantes etnon polluantes sur deux jeux de barres diffeacuterents et ainsi limiter leschutes de tension et les eacutechauffements de cacircble
- Alimentation par transformateur seacutepareacutes pour dissocier les chargeslineacuteaires et les charges non lineacuteaires
- Utiliser des transformateurs agrave couplage particuliers permettant desupprimer certains rangs drsquoharmoniques
- Placer des filtres dimensionneacutes (actifs ou passifs) dans les installations
Le filtre passif permet de compenser lrsquoeacutenergie reacuteactive tout en ayant unegrande capaciteacute de filtrage en courant
Le filtre actif permet le filtrage des harmoniques sur une large bande defreacutequence srsquoadaptant agrave nrsquoimporte quelle charge mais sa puissanceharmonique est faible
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VIALIS
Annexes
Taux de distorsion harmonique
Le taux de distorsion harmonique sert agrave eacutevaluer le pourcentage neacutecessaire de lapuissance totale afin de compenser les harmoniques preacutesentes
Il se deacutefini comme le rapport de la valeur efficace globale des harmoniques (cest-agrave-direleur somme quadratique) agrave la valeur efficace de la composante fondamentale
Il peut srsquoappliquer soit au courant (du aux charges) ou agrave la tension (du agrave la source) quelrsquoon remplacera dans la formule suivante
Selon la valeur obtenue nous pouvons deacutefinir la preacutesence ou non drsquoharmoniques et leurinfluence sur le reacuteseau
Puissance deacuteformante
La deacuteformation des signaux de courant et de tension agrave cause des harmoniquesengendre la consommation de puissance directement lieacutee agrave la preacutesence drsquoharmoniquesappeleacutee puissance deacuteformante nommeacutee D et qui se calcule sous la forme suivante
Dsup2 = Ssup2 - Psup2 - Qsup2
Cette grandeur permet drsquoeacutevaluer la puissance perdue agrave cause des harmoniques quiperturbent le bon fonctionnement du reacuteseau
Il est agrave noter que les puissances sont deacutefinies avec les uniteacutes suivantes P puissance active en W (watt)
Q puissance reacuteactive en VAR (voltampegravere reacuteactif) S puissance apparente en VA (voltampegravere)
D puissance deacuteformante en VAD (voltampegravere deacuteformant)
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VIALIS
Problegraveme de reacutesonance
Lrsquoassociation sur le reacuteseau drsquoeacuteleacutements inductifs et capacitifs entraine lrsquoapparition depheacutenomegravenes de reacutesonance Ceux-ci se manifestent par des variations drsquoimpeacutedancesqui vont modifier les courants et tensions sur le reacuteseau
Le modegravele de lrsquoimpeacutedance globale du reacuteseau en y incluant les charges perturbatricesnous permet drsquoanalyser les freacutequences dites de reacutesonance qui apparaissent lorsque ledeacutenominateur passe par un zeacutero Dans ce cas on a alors une freacutequence de reacutesonancedu circuit et lrsquoimpeacutedance atteint un maximum Il y a donc apparition drsquoharmoniques et defortes distorsions des signaux
La distorsion de lrsquoonde de tension est proportionnelle agrave lrsquoimpeacutedance du reacuteseau et agravelrsquoamplitude des courants harmoniquesNorme CEI 61000-2-2
Niveaux de compatibiliteacute pour les tensions harmoniques (en de la tensionnominale fondamentale) sur les reacuteseaux BT
Rangs impairsNon multiples de 3
Rangs impairsmultiples de 3
Rangs pairs
Rang Tensionharmonique
()
Rang Tensionharmonique
()
Rang Tensionharmonique
()57111317192325
gt25
65
3532
151515
02+1325h
391521
gt21
515030202
24681012gt12
21
0505050202
Taux de Distorsion Harmonique (THD) 8
10 rue des Bonnes Gens BP 70187 68004 COLMAR Cedex France wwwvialistmfr 03 89 24 60 60
VIALIS
Le THD en tension caracteacuterise la deacuteformation de lrsquoonde de tension
Une valeur de THDu infeacuterieure agrave 5 est consideacutereacutee comme normale Aucundysfonctionnement nrsquoest agrave craindre
Une valeur de THDu comprise entre 5 et 8 reacutevegravele une pollution harmoniquesignificative Quelques dysfonctionnements sont possibles
Une valeur de THDu supeacuterieure agrave 8 reacutevegravele une pollution harmonique importante Desdysfonctionnements sont probables La mise en place de dispositifs drsquoatteacutenuation estneacutecessaire
Le THD en courant caracteacuterise la deacuteformation de lrsquoonde de courant
La recherche de pollueur srsquoeffectue en analysant le THDi sur lrsquoarriveacutee et sur chacun desdeacuteparts des diffeacuterents circuits
Une valeur de THDi infeacuterieure agrave 10 est consideacutereacutee comme normale Aucundysfonctionnement nrsquoest agrave craindre
Une valeur de THDi comprise entre 10 et 50 reacutevegravele une pollution harmoniquesignificative Il y a risque drsquoeacutechauffements ce qui entraine le surdimensionnement descacircbles et des sources
Une valeur de THDi supeacuterieure agrave 50 reacutevegravele une pollution harmonique importante Desdysfonctionnements sont probables La mise en place de dispositifs drsquoatteacutenuation estneacutecessaire
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Reacutefeacuterentiel Technique
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Nature de la modificationE Texte original
Nombre de pages 10
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Objet de lrsquoeacutetude
Ce document a pour but de preacutevenir quand agrave lrsquoexistence des eacutemissions harmoniquesde leurs nuisances de la reacuteglementation qursquoen agrave ce sujet et aussi des solutionsenvisageables pour pallier agrave ce problegraveme
Reacuteglementation
Lrsquoarrecircteacute du 17 mars 2003 relatif aux prescriptions techniques de conception et defonctionnement pour le raccordement agrave un reacuteseau de distribution drsquoune installation deproduction drsquoeacutenergie eacutelectrique deacutefinit les perturbations et normalise les effets dedistorsion
La norme IEC 61000-4-7 deacutefinit les meacutethodes de mesures des harmoniques
La norme EN 50160 deacutefinit lrsquoensemble des paramegravetres agrave controcircler afin de deacutefinir qualiteacutede distribution drsquoun reacuteseau eacutelectrique notamment en ce qui concerne les perturbationseacutelectriques
Preacutesentation
Un signal peacuteriodique non sinusoiumldalpeut se deacutecomposer en seacuterie deFourrier en une suite de signauxsinusoiumldaux agrave diffeacuterentes freacutequences
Un signal fondamental agrave lafreacutequence du reacuteseau (50 hertzsur le reacuteseau eacutelectrique franccedilais)
Des signaux harmoniques defreacutequence multiple de lafreacutequence du fondamentalchaque harmonique a un rangbien deacutefinit nombrecorrespondant au rapport de lafreacutequence de lrsquoharmoniqueconsideacutereacutee agrave celle dufondamental
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VIALIS
Les harmoniques de rang pair tregraves souvent neacutegligeables srsquoannulent en raison de lasymeacutetrie du signal
Par contre Les harmoniques les plus freacutequentes et donc les plus gecircnantes sont lesharmoniques de rang impair Les distributeurs drsquoeacutenergie surveillent les harmoniques derang 3 5 7 9 11 et 13 rang jusqursquoagrave laquelle une compensation est neacutecessaire
Les origines
Lrsquoorigine de ce fait nrsquoest pas du coteacute production qui geacutenegravere des signaux normalementsinusoiumldal cela provient du coteacute consommation du au fait de la preacutesence sur le reacuteseaude charges comprenant des dipocircles eacutelectriques non lineacuteaires
Une charge non lineacuteaire appelle du reacuteseau eacutelectrique un courant deacuteformeacute lequel vamodifier lrsquoallure de la tension sinusoiumldale Les charges non lineacuteaires geacutenegraverent descourants harmoniques qui circulent agrave partir de la charge vers lalimentation enempruntant le chemin de la moindre impeacutedance
Les courantsharmoniques sont descourants dont lafreacutequence est unmultiple entier(supeacuterieur ou eacutegal agrave 2)de la freacutequence dufondamentale Lasuperposition descourants harmoniquessur le courantfondamental provoqueles formes donde nonsinusoiumldalesassocieacutees aux chargesnon lineacuteaires
Dans les charges non lineacuteaires nous pouvons citer tous les eacutequipements preacutesentant delrsquoeacutelectronique de puissance ce qui de nos jours est de plus en plus preacutesent et dans tousles domaines
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Ainsi une eacutetude est agrave mener des qursquoun site de production drsquoune puissance supeacuterieure agrave120 kVA avec eacutequipement drsquoeacutelectronique de puissance est agrave raccorder
Les principaux sites de production preacutesents sur la commune de Colmar sontprincipalement des sites photovoltaiumlques
Ceux-ci sont constitueacutes par
Des ensembles de cellules appeleacutes panneaux qui transforme le rayonnementsolaire en courant continu
Des onduleurs qui transforment le courant continu en courant alternatif afin delrsquoinjecter dans le reacuteseau public de distribution
Nous distinguerons deux types de technologies possibles pour le fonctionnement desonduleurs ce qui aura une influence sur lrsquoanalyse des harmoniques
Le premier type de technologie utilise lrsquoeacutelectronique de puissance des thyristorsLa commutation de ce type drsquoeacutelectronique est assisteacutee (fermeture par impulsion sur lagacircchette ouverture possible par passage agrave zeacutero du courant ou inversion de la tension) ainsi les courants harmoniques eacutemis par chaque onduleur ont le mecircme deacutephasage parrapport au fondamentalPour une eacutevaluation globale des courants harmoniques sur un site le somme donneraun bon reacutesultat
Le second type de technologie utilise lrsquoeacutelectronique de puissance des IGBTLa commutation de ce type drsquoeacutelectronique est forceacutee (fermeture agrave zeacutero de tension etouverture commandeacutee) ainsi les courants harmoniques eacutemis par chaque onduleurnrsquoauront pas le mecircme deacutephasage par rapport au fondamentalPour une eacutevaluation globale des courants harmoniques sur un site un foisonnementsera agrave preacutevoir
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VIALIS
Les effets
Les harmoniques ont la particulariteacute de nuire agrave la qualiteacute de lrsquoeacutenergie eacutelectrique
La pollution harmonique accentue
Dysfonctionnement de reacutecepteurs sensibles agrave cause de la deacuteformation de latension drsquoalimentation entrainant
Vibrations et bruits dus aux efforts eacutelectrodynamiques geacuteneacutereacutes par les courantsharmoniques dans les appareils eacutelectromagneacutetiques (transformateurs)
Vibrations dus agrave des couples meacutecaniques pulsatoires en reacuteponse agrave des champstournants harmoniques dans les machines tournantes (moteurs)
Echauffement ducirc aux pertes suppleacutementaires des transformateurs agrave cause delrsquoeffet de peau (augmentation de la reacutesistance du cuivre avec la freacutequence) et agravelrsquohysteacutereacutesis
Echauffement des cacircbles en raison drsquoune augmentation de la valeur efficace ducourant eacuteleacutevation de la reacutesistance de lrsquoacircme en reacuteponse agrave lrsquoeffet de peau et drsquouneeacuteleacutevation des pertes dieacutelectriques dans les isolants en fonction de la freacutequence
Risque drsquoexcitation de reacutesonance dans le reacuteseau
Ceci engendre un coucirct de mateacuteriel de perte drsquoeacutenergie et de perte de productiviteacute
Le vieillissement preacutematureacute drsquoun eacutequipement entraine son remplacement plusrapidement que preacutevu ou son surdimensionnement
La gestion de la puissance sur le reacuteseau avec analyse du taux de distorsionharmonique et eacutevaluation de la puissance deacuteformante
La deacuteformation du courant peut provoquer des deacuteclenchements intempestifs etarrecircts drsquoinstallations non souhaiteacutes
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Les solutions mises en œuvre
Les harmoniques eacutetant geacuteneacutereacutees par des charges polluantes il va falloir les confiner auplus precircts de celles-ci pour eacuteviter une laquo pollution globale du reacuteseau raquoLes principales meacutethodes utiliseacutees correspondent agrave la mise en place de systegraveme defiltrage ou drsquoisolement avec transformateurs
Solutions pratique adapteacutees et adopteacutees
Il existe diffeacuterentes solutions pour limiter la propagation des harmoniques dans lereacuteseau
- Positionner les charges polluantes le plus en amont drsquoun reacuteseau en eacutetantproche drsquoun deacutepart de livraison
- Regrouper les charges polluantes en alimentant les charges polluantes etnon polluantes sur deux jeux de barres diffeacuterents et ainsi limiter leschutes de tension et les eacutechauffements de cacircble
- Alimentation par transformateur seacutepareacutes pour dissocier les chargeslineacuteaires et les charges non lineacuteaires
- Utiliser des transformateurs agrave couplage particuliers permettant desupprimer certains rangs drsquoharmoniques
- Placer des filtres dimensionneacutes (actifs ou passifs) dans les installations
Le filtre passif permet de compenser lrsquoeacutenergie reacuteactive tout en ayant unegrande capaciteacute de filtrage en courant
Le filtre actif permet le filtrage des harmoniques sur une large bande defreacutequence srsquoadaptant agrave nrsquoimporte quelle charge mais sa puissanceharmonique est faible
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Annexes
Taux de distorsion harmonique
Le taux de distorsion harmonique sert agrave eacutevaluer le pourcentage neacutecessaire de lapuissance totale afin de compenser les harmoniques preacutesentes
Il se deacutefini comme le rapport de la valeur efficace globale des harmoniques (cest-agrave-direleur somme quadratique) agrave la valeur efficace de la composante fondamentale
Il peut srsquoappliquer soit au courant (du aux charges) ou agrave la tension (du agrave la source) quelrsquoon remplacera dans la formule suivante
Selon la valeur obtenue nous pouvons deacutefinir la preacutesence ou non drsquoharmoniques et leurinfluence sur le reacuteseau
Puissance deacuteformante
La deacuteformation des signaux de courant et de tension agrave cause des harmoniquesengendre la consommation de puissance directement lieacutee agrave la preacutesence drsquoharmoniquesappeleacutee puissance deacuteformante nommeacutee D et qui se calcule sous la forme suivante
Dsup2 = Ssup2 - Psup2 - Qsup2
Cette grandeur permet drsquoeacutevaluer la puissance perdue agrave cause des harmoniques quiperturbent le bon fonctionnement du reacuteseau
Il est agrave noter que les puissances sont deacutefinies avec les uniteacutes suivantes P puissance active en W (watt)
Q puissance reacuteactive en VAR (voltampegravere reacuteactif) S puissance apparente en VA (voltampegravere)
D puissance deacuteformante en VAD (voltampegravere deacuteformant)
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Problegraveme de reacutesonance
Lrsquoassociation sur le reacuteseau drsquoeacuteleacutements inductifs et capacitifs entraine lrsquoapparition depheacutenomegravenes de reacutesonance Ceux-ci se manifestent par des variations drsquoimpeacutedancesqui vont modifier les courants et tensions sur le reacuteseau
Le modegravele de lrsquoimpeacutedance globale du reacuteseau en y incluant les charges perturbatricesnous permet drsquoanalyser les freacutequences dites de reacutesonance qui apparaissent lorsque ledeacutenominateur passe par un zeacutero Dans ce cas on a alors une freacutequence de reacutesonancedu circuit et lrsquoimpeacutedance atteint un maximum Il y a donc apparition drsquoharmoniques et defortes distorsions des signaux
La distorsion de lrsquoonde de tension est proportionnelle agrave lrsquoimpeacutedance du reacuteseau et agravelrsquoamplitude des courants harmoniquesNorme CEI 61000-2-2
Niveaux de compatibiliteacute pour les tensions harmoniques (en de la tensionnominale fondamentale) sur les reacuteseaux BT
Rangs impairsNon multiples de 3
Rangs impairsmultiples de 3
Rangs pairs
Rang Tensionharmonique
()
Rang Tensionharmonique
()
Rang Tensionharmonique
()57111317192325
gt25
65
3532
151515
02+1325h
391521
gt21
515030202
24681012gt12
21
0505050202
Taux de Distorsion Harmonique (THD) 8
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Le THD en tension caracteacuterise la deacuteformation de lrsquoonde de tension
Une valeur de THDu infeacuterieure agrave 5 est consideacutereacutee comme normale Aucundysfonctionnement nrsquoest agrave craindre
Une valeur de THDu comprise entre 5 et 8 reacutevegravele une pollution harmoniquesignificative Quelques dysfonctionnements sont possibles
Une valeur de THDu supeacuterieure agrave 8 reacutevegravele une pollution harmonique importante Desdysfonctionnements sont probables La mise en place de dispositifs drsquoatteacutenuation estneacutecessaire
Le THD en courant caracteacuterise la deacuteformation de lrsquoonde de courant
La recherche de pollueur srsquoeffectue en analysant le THDi sur lrsquoarriveacutee et sur chacun desdeacuteparts des diffeacuterents circuits
Une valeur de THDi infeacuterieure agrave 10 est consideacutereacutee comme normale Aucundysfonctionnement nrsquoest agrave craindre
Une valeur de THDi comprise entre 10 et 50 reacutevegravele une pollution harmoniquesignificative Il y a risque drsquoeacutechauffements ce qui entraine le surdimensionnement descacircbles et des sources
Une valeur de THDi supeacuterieure agrave 50 reacutevegravele une pollution harmonique importante Desdysfonctionnements sont probables La mise en place de dispositifs drsquoatteacutenuation estneacutecessaire
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Reacuteglementation
Lrsquoarrecircteacute du 17 mars 2003 relatif aux prescriptions techniques de conception et defonctionnement pour le raccordement agrave un reacuteseau de distribution drsquoune installation deproduction drsquoeacutenergie eacutelectrique deacutefinit les perturbations et normalise les effets dedistorsion
La norme IEC 61000-4-7 deacutefinit les meacutethodes de mesures des harmoniques
La norme EN 50160 deacutefinit lrsquoensemble des paramegravetres agrave controcircler afin de deacutefinir qualiteacutede distribution drsquoun reacuteseau eacutelectrique notamment en ce qui concerne les perturbationseacutelectriques
Preacutesentation
Un signal peacuteriodique non sinusoiumldalpeut se deacutecomposer en seacuterie deFourrier en une suite de signauxsinusoiumldaux agrave diffeacuterentes freacutequences
Un signal fondamental agrave lafreacutequence du reacuteseau (50 hertzsur le reacuteseau eacutelectrique franccedilais)
Des signaux harmoniques defreacutequence multiple de lafreacutequence du fondamentalchaque harmonique a un rangbien deacutefinit nombrecorrespondant au rapport de lafreacutequence de lrsquoharmoniqueconsideacutereacutee agrave celle dufondamental
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VIALIS
Les harmoniques de rang pair tregraves souvent neacutegligeables srsquoannulent en raison de lasymeacutetrie du signal
Par contre Les harmoniques les plus freacutequentes et donc les plus gecircnantes sont lesharmoniques de rang impair Les distributeurs drsquoeacutenergie surveillent les harmoniques derang 3 5 7 9 11 et 13 rang jusqursquoagrave laquelle une compensation est neacutecessaire
Les origines
Lrsquoorigine de ce fait nrsquoest pas du coteacute production qui geacutenegravere des signaux normalementsinusoiumldal cela provient du coteacute consommation du au fait de la preacutesence sur le reacuteseaude charges comprenant des dipocircles eacutelectriques non lineacuteaires
Une charge non lineacuteaire appelle du reacuteseau eacutelectrique un courant deacuteformeacute lequel vamodifier lrsquoallure de la tension sinusoiumldale Les charges non lineacuteaires geacutenegraverent descourants harmoniques qui circulent agrave partir de la charge vers lalimentation enempruntant le chemin de la moindre impeacutedance
Les courantsharmoniques sont descourants dont lafreacutequence est unmultiple entier(supeacuterieur ou eacutegal agrave 2)de la freacutequence dufondamentale Lasuperposition descourants harmoniquessur le courantfondamental provoqueles formes donde nonsinusoiumldalesassocieacutees aux chargesnon lineacuteaires
Dans les charges non lineacuteaires nous pouvons citer tous les eacutequipements preacutesentant delrsquoeacutelectronique de puissance ce qui de nos jours est de plus en plus preacutesent et dans tousles domaines
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Ainsi une eacutetude est agrave mener des qursquoun site de production drsquoune puissance supeacuterieure agrave120 kVA avec eacutequipement drsquoeacutelectronique de puissance est agrave raccorder
Les principaux sites de production preacutesents sur la commune de Colmar sontprincipalement des sites photovoltaiumlques
Ceux-ci sont constitueacutes par
Des ensembles de cellules appeleacutes panneaux qui transforme le rayonnementsolaire en courant continu
Des onduleurs qui transforment le courant continu en courant alternatif afin delrsquoinjecter dans le reacuteseau public de distribution
Nous distinguerons deux types de technologies possibles pour le fonctionnement desonduleurs ce qui aura une influence sur lrsquoanalyse des harmoniques
Le premier type de technologie utilise lrsquoeacutelectronique de puissance des thyristorsLa commutation de ce type drsquoeacutelectronique est assisteacutee (fermeture par impulsion sur lagacircchette ouverture possible par passage agrave zeacutero du courant ou inversion de la tension) ainsi les courants harmoniques eacutemis par chaque onduleur ont le mecircme deacutephasage parrapport au fondamentalPour une eacutevaluation globale des courants harmoniques sur un site le somme donneraun bon reacutesultat
Le second type de technologie utilise lrsquoeacutelectronique de puissance des IGBTLa commutation de ce type drsquoeacutelectronique est forceacutee (fermeture agrave zeacutero de tension etouverture commandeacutee) ainsi les courants harmoniques eacutemis par chaque onduleurnrsquoauront pas le mecircme deacutephasage par rapport au fondamentalPour une eacutevaluation globale des courants harmoniques sur un site un foisonnementsera agrave preacutevoir
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Les effets
Les harmoniques ont la particulariteacute de nuire agrave la qualiteacute de lrsquoeacutenergie eacutelectrique
La pollution harmonique accentue
Dysfonctionnement de reacutecepteurs sensibles agrave cause de la deacuteformation de latension drsquoalimentation entrainant
Vibrations et bruits dus aux efforts eacutelectrodynamiques geacuteneacutereacutes par les courantsharmoniques dans les appareils eacutelectromagneacutetiques (transformateurs)
Vibrations dus agrave des couples meacutecaniques pulsatoires en reacuteponse agrave des champstournants harmoniques dans les machines tournantes (moteurs)
Echauffement ducirc aux pertes suppleacutementaires des transformateurs agrave cause delrsquoeffet de peau (augmentation de la reacutesistance du cuivre avec la freacutequence) et agravelrsquohysteacutereacutesis
Echauffement des cacircbles en raison drsquoune augmentation de la valeur efficace ducourant eacuteleacutevation de la reacutesistance de lrsquoacircme en reacuteponse agrave lrsquoeffet de peau et drsquouneeacuteleacutevation des pertes dieacutelectriques dans les isolants en fonction de la freacutequence
Risque drsquoexcitation de reacutesonance dans le reacuteseau
Ceci engendre un coucirct de mateacuteriel de perte drsquoeacutenergie et de perte de productiviteacute
Le vieillissement preacutematureacute drsquoun eacutequipement entraine son remplacement plusrapidement que preacutevu ou son surdimensionnement
La gestion de la puissance sur le reacuteseau avec analyse du taux de distorsionharmonique et eacutevaluation de la puissance deacuteformante
La deacuteformation du courant peut provoquer des deacuteclenchements intempestifs etarrecircts drsquoinstallations non souhaiteacutes
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Les solutions mises en œuvre
Les harmoniques eacutetant geacuteneacutereacutees par des charges polluantes il va falloir les confiner auplus precircts de celles-ci pour eacuteviter une laquo pollution globale du reacuteseau raquoLes principales meacutethodes utiliseacutees correspondent agrave la mise en place de systegraveme defiltrage ou drsquoisolement avec transformateurs
Solutions pratique adapteacutees et adopteacutees
Il existe diffeacuterentes solutions pour limiter la propagation des harmoniques dans lereacuteseau
- Positionner les charges polluantes le plus en amont drsquoun reacuteseau en eacutetantproche drsquoun deacutepart de livraison
- Regrouper les charges polluantes en alimentant les charges polluantes etnon polluantes sur deux jeux de barres diffeacuterents et ainsi limiter leschutes de tension et les eacutechauffements de cacircble
- Alimentation par transformateur seacutepareacutes pour dissocier les chargeslineacuteaires et les charges non lineacuteaires
- Utiliser des transformateurs agrave couplage particuliers permettant desupprimer certains rangs drsquoharmoniques
- Placer des filtres dimensionneacutes (actifs ou passifs) dans les installations
Le filtre passif permet de compenser lrsquoeacutenergie reacuteactive tout en ayant unegrande capaciteacute de filtrage en courant
Le filtre actif permet le filtrage des harmoniques sur une large bande defreacutequence srsquoadaptant agrave nrsquoimporte quelle charge mais sa puissanceharmonique est faible
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Annexes
Taux de distorsion harmonique
Le taux de distorsion harmonique sert agrave eacutevaluer le pourcentage neacutecessaire de lapuissance totale afin de compenser les harmoniques preacutesentes
Il se deacutefini comme le rapport de la valeur efficace globale des harmoniques (cest-agrave-direleur somme quadratique) agrave la valeur efficace de la composante fondamentale
Il peut srsquoappliquer soit au courant (du aux charges) ou agrave la tension (du agrave la source) quelrsquoon remplacera dans la formule suivante
Selon la valeur obtenue nous pouvons deacutefinir la preacutesence ou non drsquoharmoniques et leurinfluence sur le reacuteseau
Puissance deacuteformante
La deacuteformation des signaux de courant et de tension agrave cause des harmoniquesengendre la consommation de puissance directement lieacutee agrave la preacutesence drsquoharmoniquesappeleacutee puissance deacuteformante nommeacutee D et qui se calcule sous la forme suivante
Dsup2 = Ssup2 - Psup2 - Qsup2
Cette grandeur permet drsquoeacutevaluer la puissance perdue agrave cause des harmoniques quiperturbent le bon fonctionnement du reacuteseau
Il est agrave noter que les puissances sont deacutefinies avec les uniteacutes suivantes P puissance active en W (watt)
Q puissance reacuteactive en VAR (voltampegravere reacuteactif) S puissance apparente en VA (voltampegravere)
D puissance deacuteformante en VAD (voltampegravere deacuteformant)
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Problegraveme de reacutesonance
Lrsquoassociation sur le reacuteseau drsquoeacuteleacutements inductifs et capacitifs entraine lrsquoapparition depheacutenomegravenes de reacutesonance Ceux-ci se manifestent par des variations drsquoimpeacutedancesqui vont modifier les courants et tensions sur le reacuteseau
Le modegravele de lrsquoimpeacutedance globale du reacuteseau en y incluant les charges perturbatricesnous permet drsquoanalyser les freacutequences dites de reacutesonance qui apparaissent lorsque ledeacutenominateur passe par un zeacutero Dans ce cas on a alors une freacutequence de reacutesonancedu circuit et lrsquoimpeacutedance atteint un maximum Il y a donc apparition drsquoharmoniques et defortes distorsions des signaux
La distorsion de lrsquoonde de tension est proportionnelle agrave lrsquoimpeacutedance du reacuteseau et agravelrsquoamplitude des courants harmoniquesNorme CEI 61000-2-2
Niveaux de compatibiliteacute pour les tensions harmoniques (en de la tensionnominale fondamentale) sur les reacuteseaux BT
Rangs impairsNon multiples de 3
Rangs impairsmultiples de 3
Rangs pairs
Rang Tensionharmonique
()
Rang Tensionharmonique
()
Rang Tensionharmonique
()57111317192325
gt25
65
3532
151515
02+1325h
391521
gt21
515030202
24681012gt12
21
0505050202
Taux de Distorsion Harmonique (THD) 8
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Le THD en tension caracteacuterise la deacuteformation de lrsquoonde de tension
Une valeur de THDu infeacuterieure agrave 5 est consideacutereacutee comme normale Aucundysfonctionnement nrsquoest agrave craindre
Une valeur de THDu comprise entre 5 et 8 reacutevegravele une pollution harmoniquesignificative Quelques dysfonctionnements sont possibles
Une valeur de THDu supeacuterieure agrave 8 reacutevegravele une pollution harmonique importante Desdysfonctionnements sont probables La mise en place de dispositifs drsquoatteacutenuation estneacutecessaire
Le THD en courant caracteacuterise la deacuteformation de lrsquoonde de courant
La recherche de pollueur srsquoeffectue en analysant le THDi sur lrsquoarriveacutee et sur chacun desdeacuteparts des diffeacuterents circuits
Une valeur de THDi infeacuterieure agrave 10 est consideacutereacutee comme normale Aucundysfonctionnement nrsquoest agrave craindre
Une valeur de THDi comprise entre 10 et 50 reacutevegravele une pollution harmoniquesignificative Il y a risque drsquoeacutechauffements ce qui entraine le surdimensionnement descacircbles et des sources
Une valeur de THDi supeacuterieure agrave 50 reacutevegravele une pollution harmonique importante Desdysfonctionnements sont probables La mise en place de dispositifs drsquoatteacutenuation estneacutecessaire
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Les harmoniques de rang pair tregraves souvent neacutegligeables srsquoannulent en raison de lasymeacutetrie du signal
Par contre Les harmoniques les plus freacutequentes et donc les plus gecircnantes sont lesharmoniques de rang impair Les distributeurs drsquoeacutenergie surveillent les harmoniques derang 3 5 7 9 11 et 13 rang jusqursquoagrave laquelle une compensation est neacutecessaire
Les origines
Lrsquoorigine de ce fait nrsquoest pas du coteacute production qui geacutenegravere des signaux normalementsinusoiumldal cela provient du coteacute consommation du au fait de la preacutesence sur le reacuteseaude charges comprenant des dipocircles eacutelectriques non lineacuteaires
Une charge non lineacuteaire appelle du reacuteseau eacutelectrique un courant deacuteformeacute lequel vamodifier lrsquoallure de la tension sinusoiumldale Les charges non lineacuteaires geacutenegraverent descourants harmoniques qui circulent agrave partir de la charge vers lalimentation enempruntant le chemin de la moindre impeacutedance
Les courantsharmoniques sont descourants dont lafreacutequence est unmultiple entier(supeacuterieur ou eacutegal agrave 2)de la freacutequence dufondamentale Lasuperposition descourants harmoniquessur le courantfondamental provoqueles formes donde nonsinusoiumldalesassocieacutees aux chargesnon lineacuteaires
Dans les charges non lineacuteaires nous pouvons citer tous les eacutequipements preacutesentant delrsquoeacutelectronique de puissance ce qui de nos jours est de plus en plus preacutesent et dans tousles domaines
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Ainsi une eacutetude est agrave mener des qursquoun site de production drsquoune puissance supeacuterieure agrave120 kVA avec eacutequipement drsquoeacutelectronique de puissance est agrave raccorder
Les principaux sites de production preacutesents sur la commune de Colmar sontprincipalement des sites photovoltaiumlques
Ceux-ci sont constitueacutes par
Des ensembles de cellules appeleacutes panneaux qui transforme le rayonnementsolaire en courant continu
Des onduleurs qui transforment le courant continu en courant alternatif afin delrsquoinjecter dans le reacuteseau public de distribution
Nous distinguerons deux types de technologies possibles pour le fonctionnement desonduleurs ce qui aura une influence sur lrsquoanalyse des harmoniques
Le premier type de technologie utilise lrsquoeacutelectronique de puissance des thyristorsLa commutation de ce type drsquoeacutelectronique est assisteacutee (fermeture par impulsion sur lagacircchette ouverture possible par passage agrave zeacutero du courant ou inversion de la tension) ainsi les courants harmoniques eacutemis par chaque onduleur ont le mecircme deacutephasage parrapport au fondamentalPour une eacutevaluation globale des courants harmoniques sur un site le somme donneraun bon reacutesultat
Le second type de technologie utilise lrsquoeacutelectronique de puissance des IGBTLa commutation de ce type drsquoeacutelectronique est forceacutee (fermeture agrave zeacutero de tension etouverture commandeacutee) ainsi les courants harmoniques eacutemis par chaque onduleurnrsquoauront pas le mecircme deacutephasage par rapport au fondamentalPour une eacutevaluation globale des courants harmoniques sur un site un foisonnementsera agrave preacutevoir
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Les effets
Les harmoniques ont la particulariteacute de nuire agrave la qualiteacute de lrsquoeacutenergie eacutelectrique
La pollution harmonique accentue
Dysfonctionnement de reacutecepteurs sensibles agrave cause de la deacuteformation de latension drsquoalimentation entrainant
Vibrations et bruits dus aux efforts eacutelectrodynamiques geacuteneacutereacutes par les courantsharmoniques dans les appareils eacutelectromagneacutetiques (transformateurs)
Vibrations dus agrave des couples meacutecaniques pulsatoires en reacuteponse agrave des champstournants harmoniques dans les machines tournantes (moteurs)
Echauffement ducirc aux pertes suppleacutementaires des transformateurs agrave cause delrsquoeffet de peau (augmentation de la reacutesistance du cuivre avec la freacutequence) et agravelrsquohysteacutereacutesis
Echauffement des cacircbles en raison drsquoune augmentation de la valeur efficace ducourant eacuteleacutevation de la reacutesistance de lrsquoacircme en reacuteponse agrave lrsquoeffet de peau et drsquouneeacuteleacutevation des pertes dieacutelectriques dans les isolants en fonction de la freacutequence
Risque drsquoexcitation de reacutesonance dans le reacuteseau
Ceci engendre un coucirct de mateacuteriel de perte drsquoeacutenergie et de perte de productiviteacute
Le vieillissement preacutematureacute drsquoun eacutequipement entraine son remplacement plusrapidement que preacutevu ou son surdimensionnement
La gestion de la puissance sur le reacuteseau avec analyse du taux de distorsionharmonique et eacutevaluation de la puissance deacuteformante
La deacuteformation du courant peut provoquer des deacuteclenchements intempestifs etarrecircts drsquoinstallations non souhaiteacutes
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Les solutions mises en œuvre
Les harmoniques eacutetant geacuteneacutereacutees par des charges polluantes il va falloir les confiner auplus precircts de celles-ci pour eacuteviter une laquo pollution globale du reacuteseau raquoLes principales meacutethodes utiliseacutees correspondent agrave la mise en place de systegraveme defiltrage ou drsquoisolement avec transformateurs
Solutions pratique adapteacutees et adopteacutees
Il existe diffeacuterentes solutions pour limiter la propagation des harmoniques dans lereacuteseau
- Positionner les charges polluantes le plus en amont drsquoun reacuteseau en eacutetantproche drsquoun deacutepart de livraison
- Regrouper les charges polluantes en alimentant les charges polluantes etnon polluantes sur deux jeux de barres diffeacuterents et ainsi limiter leschutes de tension et les eacutechauffements de cacircble
- Alimentation par transformateur seacutepareacutes pour dissocier les chargeslineacuteaires et les charges non lineacuteaires
- Utiliser des transformateurs agrave couplage particuliers permettant desupprimer certains rangs drsquoharmoniques
- Placer des filtres dimensionneacutes (actifs ou passifs) dans les installations
Le filtre passif permet de compenser lrsquoeacutenergie reacuteactive tout en ayant unegrande capaciteacute de filtrage en courant
Le filtre actif permet le filtrage des harmoniques sur une large bande defreacutequence srsquoadaptant agrave nrsquoimporte quelle charge mais sa puissanceharmonique est faible
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Annexes
Taux de distorsion harmonique
Le taux de distorsion harmonique sert agrave eacutevaluer le pourcentage neacutecessaire de lapuissance totale afin de compenser les harmoniques preacutesentes
Il se deacutefini comme le rapport de la valeur efficace globale des harmoniques (cest-agrave-direleur somme quadratique) agrave la valeur efficace de la composante fondamentale
Il peut srsquoappliquer soit au courant (du aux charges) ou agrave la tension (du agrave la source) quelrsquoon remplacera dans la formule suivante
Selon la valeur obtenue nous pouvons deacutefinir la preacutesence ou non drsquoharmoniques et leurinfluence sur le reacuteseau
Puissance deacuteformante
La deacuteformation des signaux de courant et de tension agrave cause des harmoniquesengendre la consommation de puissance directement lieacutee agrave la preacutesence drsquoharmoniquesappeleacutee puissance deacuteformante nommeacutee D et qui se calcule sous la forme suivante
Dsup2 = Ssup2 - Psup2 - Qsup2
Cette grandeur permet drsquoeacutevaluer la puissance perdue agrave cause des harmoniques quiperturbent le bon fonctionnement du reacuteseau
Il est agrave noter que les puissances sont deacutefinies avec les uniteacutes suivantes P puissance active en W (watt)
Q puissance reacuteactive en VAR (voltampegravere reacuteactif) S puissance apparente en VA (voltampegravere)
D puissance deacuteformante en VAD (voltampegravere deacuteformant)
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Problegraveme de reacutesonance
Lrsquoassociation sur le reacuteseau drsquoeacuteleacutements inductifs et capacitifs entraine lrsquoapparition depheacutenomegravenes de reacutesonance Ceux-ci se manifestent par des variations drsquoimpeacutedancesqui vont modifier les courants et tensions sur le reacuteseau
Le modegravele de lrsquoimpeacutedance globale du reacuteseau en y incluant les charges perturbatricesnous permet drsquoanalyser les freacutequences dites de reacutesonance qui apparaissent lorsque ledeacutenominateur passe par un zeacutero Dans ce cas on a alors une freacutequence de reacutesonancedu circuit et lrsquoimpeacutedance atteint un maximum Il y a donc apparition drsquoharmoniques et defortes distorsions des signaux
La distorsion de lrsquoonde de tension est proportionnelle agrave lrsquoimpeacutedance du reacuteseau et agravelrsquoamplitude des courants harmoniquesNorme CEI 61000-2-2
Niveaux de compatibiliteacute pour les tensions harmoniques (en de la tensionnominale fondamentale) sur les reacuteseaux BT
Rangs impairsNon multiples de 3
Rangs impairsmultiples de 3
Rangs pairs
Rang Tensionharmonique
()
Rang Tensionharmonique
()
Rang Tensionharmonique
()57111317192325
gt25
65
3532
151515
02+1325h
391521
gt21
515030202
24681012gt12
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Taux de Distorsion Harmonique (THD) 8
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Le THD en tension caracteacuterise la deacuteformation de lrsquoonde de tension
Une valeur de THDu infeacuterieure agrave 5 est consideacutereacutee comme normale Aucundysfonctionnement nrsquoest agrave craindre
Une valeur de THDu comprise entre 5 et 8 reacutevegravele une pollution harmoniquesignificative Quelques dysfonctionnements sont possibles
Une valeur de THDu supeacuterieure agrave 8 reacutevegravele une pollution harmonique importante Desdysfonctionnements sont probables La mise en place de dispositifs drsquoatteacutenuation estneacutecessaire
Le THD en courant caracteacuterise la deacuteformation de lrsquoonde de courant
La recherche de pollueur srsquoeffectue en analysant le THDi sur lrsquoarriveacutee et sur chacun desdeacuteparts des diffeacuterents circuits
Une valeur de THDi infeacuterieure agrave 10 est consideacutereacutee comme normale Aucundysfonctionnement nrsquoest agrave craindre
Une valeur de THDi comprise entre 10 et 50 reacutevegravele une pollution harmoniquesignificative Il y a risque drsquoeacutechauffements ce qui entraine le surdimensionnement descacircbles et des sources
Une valeur de THDi supeacuterieure agrave 50 reacutevegravele une pollution harmonique importante Desdysfonctionnements sont probables La mise en place de dispositifs drsquoatteacutenuation estneacutecessaire
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Ainsi une eacutetude est agrave mener des qursquoun site de production drsquoune puissance supeacuterieure agrave120 kVA avec eacutequipement drsquoeacutelectronique de puissance est agrave raccorder
Les principaux sites de production preacutesents sur la commune de Colmar sontprincipalement des sites photovoltaiumlques
Ceux-ci sont constitueacutes par
Des ensembles de cellules appeleacutes panneaux qui transforme le rayonnementsolaire en courant continu
Des onduleurs qui transforment le courant continu en courant alternatif afin delrsquoinjecter dans le reacuteseau public de distribution
Nous distinguerons deux types de technologies possibles pour le fonctionnement desonduleurs ce qui aura une influence sur lrsquoanalyse des harmoniques
Le premier type de technologie utilise lrsquoeacutelectronique de puissance des thyristorsLa commutation de ce type drsquoeacutelectronique est assisteacutee (fermeture par impulsion sur lagacircchette ouverture possible par passage agrave zeacutero du courant ou inversion de la tension) ainsi les courants harmoniques eacutemis par chaque onduleur ont le mecircme deacutephasage parrapport au fondamentalPour une eacutevaluation globale des courants harmoniques sur un site le somme donneraun bon reacutesultat
Le second type de technologie utilise lrsquoeacutelectronique de puissance des IGBTLa commutation de ce type drsquoeacutelectronique est forceacutee (fermeture agrave zeacutero de tension etouverture commandeacutee) ainsi les courants harmoniques eacutemis par chaque onduleurnrsquoauront pas le mecircme deacutephasage par rapport au fondamentalPour une eacutevaluation globale des courants harmoniques sur un site un foisonnementsera agrave preacutevoir
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Les effets
Les harmoniques ont la particulariteacute de nuire agrave la qualiteacute de lrsquoeacutenergie eacutelectrique
La pollution harmonique accentue
Dysfonctionnement de reacutecepteurs sensibles agrave cause de la deacuteformation de latension drsquoalimentation entrainant
Vibrations et bruits dus aux efforts eacutelectrodynamiques geacuteneacutereacutes par les courantsharmoniques dans les appareils eacutelectromagneacutetiques (transformateurs)
Vibrations dus agrave des couples meacutecaniques pulsatoires en reacuteponse agrave des champstournants harmoniques dans les machines tournantes (moteurs)
Echauffement ducirc aux pertes suppleacutementaires des transformateurs agrave cause delrsquoeffet de peau (augmentation de la reacutesistance du cuivre avec la freacutequence) et agravelrsquohysteacutereacutesis
Echauffement des cacircbles en raison drsquoune augmentation de la valeur efficace ducourant eacuteleacutevation de la reacutesistance de lrsquoacircme en reacuteponse agrave lrsquoeffet de peau et drsquouneeacuteleacutevation des pertes dieacutelectriques dans les isolants en fonction de la freacutequence
Risque drsquoexcitation de reacutesonance dans le reacuteseau
Ceci engendre un coucirct de mateacuteriel de perte drsquoeacutenergie et de perte de productiviteacute
Le vieillissement preacutematureacute drsquoun eacutequipement entraine son remplacement plusrapidement que preacutevu ou son surdimensionnement
La gestion de la puissance sur le reacuteseau avec analyse du taux de distorsionharmonique et eacutevaluation de la puissance deacuteformante
La deacuteformation du courant peut provoquer des deacuteclenchements intempestifs etarrecircts drsquoinstallations non souhaiteacutes
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Les solutions mises en œuvre
Les harmoniques eacutetant geacuteneacutereacutees par des charges polluantes il va falloir les confiner auplus precircts de celles-ci pour eacuteviter une laquo pollution globale du reacuteseau raquoLes principales meacutethodes utiliseacutees correspondent agrave la mise en place de systegraveme defiltrage ou drsquoisolement avec transformateurs
Solutions pratique adapteacutees et adopteacutees
Il existe diffeacuterentes solutions pour limiter la propagation des harmoniques dans lereacuteseau
- Positionner les charges polluantes le plus en amont drsquoun reacuteseau en eacutetantproche drsquoun deacutepart de livraison
- Regrouper les charges polluantes en alimentant les charges polluantes etnon polluantes sur deux jeux de barres diffeacuterents et ainsi limiter leschutes de tension et les eacutechauffements de cacircble
- Alimentation par transformateur seacutepareacutes pour dissocier les chargeslineacuteaires et les charges non lineacuteaires
- Utiliser des transformateurs agrave couplage particuliers permettant desupprimer certains rangs drsquoharmoniques
- Placer des filtres dimensionneacutes (actifs ou passifs) dans les installations
Le filtre passif permet de compenser lrsquoeacutenergie reacuteactive tout en ayant unegrande capaciteacute de filtrage en courant
Le filtre actif permet le filtrage des harmoniques sur une large bande defreacutequence srsquoadaptant agrave nrsquoimporte quelle charge mais sa puissanceharmonique est faible
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Annexes
Taux de distorsion harmonique
Le taux de distorsion harmonique sert agrave eacutevaluer le pourcentage neacutecessaire de lapuissance totale afin de compenser les harmoniques preacutesentes
Il se deacutefini comme le rapport de la valeur efficace globale des harmoniques (cest-agrave-direleur somme quadratique) agrave la valeur efficace de la composante fondamentale
Il peut srsquoappliquer soit au courant (du aux charges) ou agrave la tension (du agrave la source) quelrsquoon remplacera dans la formule suivante
Selon la valeur obtenue nous pouvons deacutefinir la preacutesence ou non drsquoharmoniques et leurinfluence sur le reacuteseau
Puissance deacuteformante
La deacuteformation des signaux de courant et de tension agrave cause des harmoniquesengendre la consommation de puissance directement lieacutee agrave la preacutesence drsquoharmoniquesappeleacutee puissance deacuteformante nommeacutee D et qui se calcule sous la forme suivante
Dsup2 = Ssup2 - Psup2 - Qsup2
Cette grandeur permet drsquoeacutevaluer la puissance perdue agrave cause des harmoniques quiperturbent le bon fonctionnement du reacuteseau
Il est agrave noter que les puissances sont deacutefinies avec les uniteacutes suivantes P puissance active en W (watt)
Q puissance reacuteactive en VAR (voltampegravere reacuteactif) S puissance apparente en VA (voltampegravere)
D puissance deacuteformante en VAD (voltampegravere deacuteformant)
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Problegraveme de reacutesonance
Lrsquoassociation sur le reacuteseau drsquoeacuteleacutements inductifs et capacitifs entraine lrsquoapparition depheacutenomegravenes de reacutesonance Ceux-ci se manifestent par des variations drsquoimpeacutedancesqui vont modifier les courants et tensions sur le reacuteseau
Le modegravele de lrsquoimpeacutedance globale du reacuteseau en y incluant les charges perturbatricesnous permet drsquoanalyser les freacutequences dites de reacutesonance qui apparaissent lorsque ledeacutenominateur passe par un zeacutero Dans ce cas on a alors une freacutequence de reacutesonancedu circuit et lrsquoimpeacutedance atteint un maximum Il y a donc apparition drsquoharmoniques et defortes distorsions des signaux
La distorsion de lrsquoonde de tension est proportionnelle agrave lrsquoimpeacutedance du reacuteseau et agravelrsquoamplitude des courants harmoniquesNorme CEI 61000-2-2
Niveaux de compatibiliteacute pour les tensions harmoniques (en de la tensionnominale fondamentale) sur les reacuteseaux BT
Rangs impairsNon multiples de 3
Rangs impairsmultiples de 3
Rangs pairs
Rang Tensionharmonique
()
Rang Tensionharmonique
()
Rang Tensionharmonique
()57111317192325
gt25
65
3532
151515
02+1325h
391521
gt21
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24681012gt12
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Taux de Distorsion Harmonique (THD) 8
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Le THD en tension caracteacuterise la deacuteformation de lrsquoonde de tension
Une valeur de THDu infeacuterieure agrave 5 est consideacutereacutee comme normale Aucundysfonctionnement nrsquoest agrave craindre
Une valeur de THDu comprise entre 5 et 8 reacutevegravele une pollution harmoniquesignificative Quelques dysfonctionnements sont possibles
Une valeur de THDu supeacuterieure agrave 8 reacutevegravele une pollution harmonique importante Desdysfonctionnements sont probables La mise en place de dispositifs drsquoatteacutenuation estneacutecessaire
Le THD en courant caracteacuterise la deacuteformation de lrsquoonde de courant
La recherche de pollueur srsquoeffectue en analysant le THDi sur lrsquoarriveacutee et sur chacun desdeacuteparts des diffeacuterents circuits
Une valeur de THDi infeacuterieure agrave 10 est consideacutereacutee comme normale Aucundysfonctionnement nrsquoest agrave craindre
Une valeur de THDi comprise entre 10 et 50 reacutevegravele une pollution harmoniquesignificative Il y a risque drsquoeacutechauffements ce qui entraine le surdimensionnement descacircbles et des sources
Une valeur de THDi supeacuterieure agrave 50 reacutevegravele une pollution harmonique importante Desdysfonctionnements sont probables La mise en place de dispositifs drsquoatteacutenuation estneacutecessaire
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Les effets
Les harmoniques ont la particulariteacute de nuire agrave la qualiteacute de lrsquoeacutenergie eacutelectrique
La pollution harmonique accentue
Dysfonctionnement de reacutecepteurs sensibles agrave cause de la deacuteformation de latension drsquoalimentation entrainant
Vibrations et bruits dus aux efforts eacutelectrodynamiques geacuteneacutereacutes par les courantsharmoniques dans les appareils eacutelectromagneacutetiques (transformateurs)
Vibrations dus agrave des couples meacutecaniques pulsatoires en reacuteponse agrave des champstournants harmoniques dans les machines tournantes (moteurs)
Echauffement ducirc aux pertes suppleacutementaires des transformateurs agrave cause delrsquoeffet de peau (augmentation de la reacutesistance du cuivre avec la freacutequence) et agravelrsquohysteacutereacutesis
Echauffement des cacircbles en raison drsquoune augmentation de la valeur efficace ducourant eacuteleacutevation de la reacutesistance de lrsquoacircme en reacuteponse agrave lrsquoeffet de peau et drsquouneeacuteleacutevation des pertes dieacutelectriques dans les isolants en fonction de la freacutequence
Risque drsquoexcitation de reacutesonance dans le reacuteseau
Ceci engendre un coucirct de mateacuteriel de perte drsquoeacutenergie et de perte de productiviteacute
Le vieillissement preacutematureacute drsquoun eacutequipement entraine son remplacement plusrapidement que preacutevu ou son surdimensionnement
La gestion de la puissance sur le reacuteseau avec analyse du taux de distorsionharmonique et eacutevaluation de la puissance deacuteformante
La deacuteformation du courant peut provoquer des deacuteclenchements intempestifs etarrecircts drsquoinstallations non souhaiteacutes
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Les solutions mises en œuvre
Les harmoniques eacutetant geacuteneacutereacutees par des charges polluantes il va falloir les confiner auplus precircts de celles-ci pour eacuteviter une laquo pollution globale du reacuteseau raquoLes principales meacutethodes utiliseacutees correspondent agrave la mise en place de systegraveme defiltrage ou drsquoisolement avec transformateurs
Solutions pratique adapteacutees et adopteacutees
Il existe diffeacuterentes solutions pour limiter la propagation des harmoniques dans lereacuteseau
- Positionner les charges polluantes le plus en amont drsquoun reacuteseau en eacutetantproche drsquoun deacutepart de livraison
- Regrouper les charges polluantes en alimentant les charges polluantes etnon polluantes sur deux jeux de barres diffeacuterents et ainsi limiter leschutes de tension et les eacutechauffements de cacircble
- Alimentation par transformateur seacutepareacutes pour dissocier les chargeslineacuteaires et les charges non lineacuteaires
- Utiliser des transformateurs agrave couplage particuliers permettant desupprimer certains rangs drsquoharmoniques
- Placer des filtres dimensionneacutes (actifs ou passifs) dans les installations
Le filtre passif permet de compenser lrsquoeacutenergie reacuteactive tout en ayant unegrande capaciteacute de filtrage en courant
Le filtre actif permet le filtrage des harmoniques sur une large bande defreacutequence srsquoadaptant agrave nrsquoimporte quelle charge mais sa puissanceharmonique est faible
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Annexes
Taux de distorsion harmonique
Le taux de distorsion harmonique sert agrave eacutevaluer le pourcentage neacutecessaire de lapuissance totale afin de compenser les harmoniques preacutesentes
Il se deacutefini comme le rapport de la valeur efficace globale des harmoniques (cest-agrave-direleur somme quadratique) agrave la valeur efficace de la composante fondamentale
Il peut srsquoappliquer soit au courant (du aux charges) ou agrave la tension (du agrave la source) quelrsquoon remplacera dans la formule suivante
Selon la valeur obtenue nous pouvons deacutefinir la preacutesence ou non drsquoharmoniques et leurinfluence sur le reacuteseau
Puissance deacuteformante
La deacuteformation des signaux de courant et de tension agrave cause des harmoniquesengendre la consommation de puissance directement lieacutee agrave la preacutesence drsquoharmoniquesappeleacutee puissance deacuteformante nommeacutee D et qui se calcule sous la forme suivante
Dsup2 = Ssup2 - Psup2 - Qsup2
Cette grandeur permet drsquoeacutevaluer la puissance perdue agrave cause des harmoniques quiperturbent le bon fonctionnement du reacuteseau
Il est agrave noter que les puissances sont deacutefinies avec les uniteacutes suivantes P puissance active en W (watt)
Q puissance reacuteactive en VAR (voltampegravere reacuteactif) S puissance apparente en VA (voltampegravere)
D puissance deacuteformante en VAD (voltampegravere deacuteformant)
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Problegraveme de reacutesonance
Lrsquoassociation sur le reacuteseau drsquoeacuteleacutements inductifs et capacitifs entraine lrsquoapparition depheacutenomegravenes de reacutesonance Ceux-ci se manifestent par des variations drsquoimpeacutedancesqui vont modifier les courants et tensions sur le reacuteseau
Le modegravele de lrsquoimpeacutedance globale du reacuteseau en y incluant les charges perturbatricesnous permet drsquoanalyser les freacutequences dites de reacutesonance qui apparaissent lorsque ledeacutenominateur passe par un zeacutero Dans ce cas on a alors une freacutequence de reacutesonancedu circuit et lrsquoimpeacutedance atteint un maximum Il y a donc apparition drsquoharmoniques et defortes distorsions des signaux
La distorsion de lrsquoonde de tension est proportionnelle agrave lrsquoimpeacutedance du reacuteseau et agravelrsquoamplitude des courants harmoniquesNorme CEI 61000-2-2
Niveaux de compatibiliteacute pour les tensions harmoniques (en de la tensionnominale fondamentale) sur les reacuteseaux BT
Rangs impairsNon multiples de 3
Rangs impairsmultiples de 3
Rangs pairs
Rang Tensionharmonique
()
Rang Tensionharmonique
()
Rang Tensionharmonique
()57111317192325
gt25
65
3532
151515
02+1325h
391521
gt21
515030202
24681012gt12
21
0505050202
Taux de Distorsion Harmonique (THD) 8
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Le THD en tension caracteacuterise la deacuteformation de lrsquoonde de tension
Une valeur de THDu infeacuterieure agrave 5 est consideacutereacutee comme normale Aucundysfonctionnement nrsquoest agrave craindre
Une valeur de THDu comprise entre 5 et 8 reacutevegravele une pollution harmoniquesignificative Quelques dysfonctionnements sont possibles
Une valeur de THDu supeacuterieure agrave 8 reacutevegravele une pollution harmonique importante Desdysfonctionnements sont probables La mise en place de dispositifs drsquoatteacutenuation estneacutecessaire
Le THD en courant caracteacuterise la deacuteformation de lrsquoonde de courant
La recherche de pollueur srsquoeffectue en analysant le THDi sur lrsquoarriveacutee et sur chacun desdeacuteparts des diffeacuterents circuits
Une valeur de THDi infeacuterieure agrave 10 est consideacutereacutee comme normale Aucundysfonctionnement nrsquoest agrave craindre
Une valeur de THDi comprise entre 10 et 50 reacutevegravele une pollution harmoniquesignificative Il y a risque drsquoeacutechauffements ce qui entraine le surdimensionnement descacircbles et des sources
Une valeur de THDi supeacuterieure agrave 50 reacutevegravele une pollution harmonique importante Desdysfonctionnements sont probables La mise en place de dispositifs drsquoatteacutenuation estneacutecessaire
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Les solutions mises en œuvre
Les harmoniques eacutetant geacuteneacutereacutees par des charges polluantes il va falloir les confiner auplus precircts de celles-ci pour eacuteviter une laquo pollution globale du reacuteseau raquoLes principales meacutethodes utiliseacutees correspondent agrave la mise en place de systegraveme defiltrage ou drsquoisolement avec transformateurs
Solutions pratique adapteacutees et adopteacutees
Il existe diffeacuterentes solutions pour limiter la propagation des harmoniques dans lereacuteseau
- Positionner les charges polluantes le plus en amont drsquoun reacuteseau en eacutetantproche drsquoun deacutepart de livraison
- Regrouper les charges polluantes en alimentant les charges polluantes etnon polluantes sur deux jeux de barres diffeacuterents et ainsi limiter leschutes de tension et les eacutechauffements de cacircble
- Alimentation par transformateur seacutepareacutes pour dissocier les chargeslineacuteaires et les charges non lineacuteaires
- Utiliser des transformateurs agrave couplage particuliers permettant desupprimer certains rangs drsquoharmoniques
- Placer des filtres dimensionneacutes (actifs ou passifs) dans les installations
Le filtre passif permet de compenser lrsquoeacutenergie reacuteactive tout en ayant unegrande capaciteacute de filtrage en courant
Le filtre actif permet le filtrage des harmoniques sur une large bande defreacutequence srsquoadaptant agrave nrsquoimporte quelle charge mais sa puissanceharmonique est faible
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Annexes
Taux de distorsion harmonique
Le taux de distorsion harmonique sert agrave eacutevaluer le pourcentage neacutecessaire de lapuissance totale afin de compenser les harmoniques preacutesentes
Il se deacutefini comme le rapport de la valeur efficace globale des harmoniques (cest-agrave-direleur somme quadratique) agrave la valeur efficace de la composante fondamentale
Il peut srsquoappliquer soit au courant (du aux charges) ou agrave la tension (du agrave la source) quelrsquoon remplacera dans la formule suivante
Selon la valeur obtenue nous pouvons deacutefinir la preacutesence ou non drsquoharmoniques et leurinfluence sur le reacuteseau
Puissance deacuteformante
La deacuteformation des signaux de courant et de tension agrave cause des harmoniquesengendre la consommation de puissance directement lieacutee agrave la preacutesence drsquoharmoniquesappeleacutee puissance deacuteformante nommeacutee D et qui se calcule sous la forme suivante
Dsup2 = Ssup2 - Psup2 - Qsup2
Cette grandeur permet drsquoeacutevaluer la puissance perdue agrave cause des harmoniques quiperturbent le bon fonctionnement du reacuteseau
Il est agrave noter que les puissances sont deacutefinies avec les uniteacutes suivantes P puissance active en W (watt)
Q puissance reacuteactive en VAR (voltampegravere reacuteactif) S puissance apparente en VA (voltampegravere)
D puissance deacuteformante en VAD (voltampegravere deacuteformant)
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Problegraveme de reacutesonance
Lrsquoassociation sur le reacuteseau drsquoeacuteleacutements inductifs et capacitifs entraine lrsquoapparition depheacutenomegravenes de reacutesonance Ceux-ci se manifestent par des variations drsquoimpeacutedancesqui vont modifier les courants et tensions sur le reacuteseau
Le modegravele de lrsquoimpeacutedance globale du reacuteseau en y incluant les charges perturbatricesnous permet drsquoanalyser les freacutequences dites de reacutesonance qui apparaissent lorsque ledeacutenominateur passe par un zeacutero Dans ce cas on a alors une freacutequence de reacutesonancedu circuit et lrsquoimpeacutedance atteint un maximum Il y a donc apparition drsquoharmoniques et defortes distorsions des signaux
La distorsion de lrsquoonde de tension est proportionnelle agrave lrsquoimpeacutedance du reacuteseau et agravelrsquoamplitude des courants harmoniquesNorme CEI 61000-2-2
Niveaux de compatibiliteacute pour les tensions harmoniques (en de la tensionnominale fondamentale) sur les reacuteseaux BT
Rangs impairsNon multiples de 3
Rangs impairsmultiples de 3
Rangs pairs
Rang Tensionharmonique
()
Rang Tensionharmonique
()
Rang Tensionharmonique
()57111317192325
gt25
65
3532
151515
02+1325h
391521
gt21
515030202
24681012gt12
21
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Taux de Distorsion Harmonique (THD) 8
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Le THD en tension caracteacuterise la deacuteformation de lrsquoonde de tension
Une valeur de THDu infeacuterieure agrave 5 est consideacutereacutee comme normale Aucundysfonctionnement nrsquoest agrave craindre
Une valeur de THDu comprise entre 5 et 8 reacutevegravele une pollution harmoniquesignificative Quelques dysfonctionnements sont possibles
Une valeur de THDu supeacuterieure agrave 8 reacutevegravele une pollution harmonique importante Desdysfonctionnements sont probables La mise en place de dispositifs drsquoatteacutenuation estneacutecessaire
Le THD en courant caracteacuterise la deacuteformation de lrsquoonde de courant
La recherche de pollueur srsquoeffectue en analysant le THDi sur lrsquoarriveacutee et sur chacun desdeacuteparts des diffeacuterents circuits
Une valeur de THDi infeacuterieure agrave 10 est consideacutereacutee comme normale Aucundysfonctionnement nrsquoest agrave craindre
Une valeur de THDi comprise entre 10 et 50 reacutevegravele une pollution harmoniquesignificative Il y a risque drsquoeacutechauffements ce qui entraine le surdimensionnement descacircbles et des sources
Une valeur de THDi supeacuterieure agrave 50 reacutevegravele une pollution harmonique importante Desdysfonctionnements sont probables La mise en place de dispositifs drsquoatteacutenuation estneacutecessaire
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Annexes
Taux de distorsion harmonique
Le taux de distorsion harmonique sert agrave eacutevaluer le pourcentage neacutecessaire de lapuissance totale afin de compenser les harmoniques preacutesentes
Il se deacutefini comme le rapport de la valeur efficace globale des harmoniques (cest-agrave-direleur somme quadratique) agrave la valeur efficace de la composante fondamentale
Il peut srsquoappliquer soit au courant (du aux charges) ou agrave la tension (du agrave la source) quelrsquoon remplacera dans la formule suivante
Selon la valeur obtenue nous pouvons deacutefinir la preacutesence ou non drsquoharmoniques et leurinfluence sur le reacuteseau
Puissance deacuteformante
La deacuteformation des signaux de courant et de tension agrave cause des harmoniquesengendre la consommation de puissance directement lieacutee agrave la preacutesence drsquoharmoniquesappeleacutee puissance deacuteformante nommeacutee D et qui se calcule sous la forme suivante
Dsup2 = Ssup2 - Psup2 - Qsup2
Cette grandeur permet drsquoeacutevaluer la puissance perdue agrave cause des harmoniques quiperturbent le bon fonctionnement du reacuteseau
Il est agrave noter que les puissances sont deacutefinies avec les uniteacutes suivantes P puissance active en W (watt)
Q puissance reacuteactive en VAR (voltampegravere reacuteactif) S puissance apparente en VA (voltampegravere)
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Problegraveme de reacutesonance
Lrsquoassociation sur le reacuteseau drsquoeacuteleacutements inductifs et capacitifs entraine lrsquoapparition depheacutenomegravenes de reacutesonance Ceux-ci se manifestent par des variations drsquoimpeacutedancesqui vont modifier les courants et tensions sur le reacuteseau
Le modegravele de lrsquoimpeacutedance globale du reacuteseau en y incluant les charges perturbatricesnous permet drsquoanalyser les freacutequences dites de reacutesonance qui apparaissent lorsque ledeacutenominateur passe par un zeacutero Dans ce cas on a alors une freacutequence de reacutesonancedu circuit et lrsquoimpeacutedance atteint un maximum Il y a donc apparition drsquoharmoniques et defortes distorsions des signaux
La distorsion de lrsquoonde de tension est proportionnelle agrave lrsquoimpeacutedance du reacuteseau et agravelrsquoamplitude des courants harmoniquesNorme CEI 61000-2-2
Niveaux de compatibiliteacute pour les tensions harmoniques (en de la tensionnominale fondamentale) sur les reacuteseaux BT
Rangs impairsNon multiples de 3
Rangs impairsmultiples de 3
Rangs pairs
Rang Tensionharmonique
()
Rang Tensionharmonique
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Rang Tensionharmonique
()57111317192325
gt25
65
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151515
02+1325h
391521
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24681012gt12
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Taux de Distorsion Harmonique (THD) 8
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Le THD en tension caracteacuterise la deacuteformation de lrsquoonde de tension
Une valeur de THDu infeacuterieure agrave 5 est consideacutereacutee comme normale Aucundysfonctionnement nrsquoest agrave craindre
Une valeur de THDu comprise entre 5 et 8 reacutevegravele une pollution harmoniquesignificative Quelques dysfonctionnements sont possibles
Une valeur de THDu supeacuterieure agrave 8 reacutevegravele une pollution harmonique importante Desdysfonctionnements sont probables La mise en place de dispositifs drsquoatteacutenuation estneacutecessaire
Le THD en courant caracteacuterise la deacuteformation de lrsquoonde de courant
La recherche de pollueur srsquoeffectue en analysant le THDi sur lrsquoarriveacutee et sur chacun desdeacuteparts des diffeacuterents circuits
Une valeur de THDi infeacuterieure agrave 10 est consideacutereacutee comme normale Aucundysfonctionnement nrsquoest agrave craindre
Une valeur de THDi comprise entre 10 et 50 reacutevegravele une pollution harmoniquesignificative Il y a risque drsquoeacutechauffements ce qui entraine le surdimensionnement descacircbles et des sources
Une valeur de THDi supeacuterieure agrave 50 reacutevegravele une pollution harmonique importante Desdysfonctionnements sont probables La mise en place de dispositifs drsquoatteacutenuation estneacutecessaire
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Problegraveme de reacutesonance
Lrsquoassociation sur le reacuteseau drsquoeacuteleacutements inductifs et capacitifs entraine lrsquoapparition depheacutenomegravenes de reacutesonance Ceux-ci se manifestent par des variations drsquoimpeacutedancesqui vont modifier les courants et tensions sur le reacuteseau
Le modegravele de lrsquoimpeacutedance globale du reacuteseau en y incluant les charges perturbatricesnous permet drsquoanalyser les freacutequences dites de reacutesonance qui apparaissent lorsque ledeacutenominateur passe par un zeacutero Dans ce cas on a alors une freacutequence de reacutesonancedu circuit et lrsquoimpeacutedance atteint un maximum Il y a donc apparition drsquoharmoniques et defortes distorsions des signaux
La distorsion de lrsquoonde de tension est proportionnelle agrave lrsquoimpeacutedance du reacuteseau et agravelrsquoamplitude des courants harmoniquesNorme CEI 61000-2-2
Niveaux de compatibiliteacute pour les tensions harmoniques (en de la tensionnominale fondamentale) sur les reacuteseaux BT
Rangs impairsNon multiples de 3
Rangs impairsmultiples de 3
Rangs pairs
Rang Tensionharmonique
()
Rang Tensionharmonique
()
Rang Tensionharmonique
()57111317192325
gt25
65
3532
151515
02+1325h
391521
gt21
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Le THD en tension caracteacuterise la deacuteformation de lrsquoonde de tension
Une valeur de THDu infeacuterieure agrave 5 est consideacutereacutee comme normale Aucundysfonctionnement nrsquoest agrave craindre
Une valeur de THDu comprise entre 5 et 8 reacutevegravele une pollution harmoniquesignificative Quelques dysfonctionnements sont possibles
Une valeur de THDu supeacuterieure agrave 8 reacutevegravele une pollution harmonique importante Desdysfonctionnements sont probables La mise en place de dispositifs drsquoatteacutenuation estneacutecessaire
Le THD en courant caracteacuterise la deacuteformation de lrsquoonde de courant
La recherche de pollueur srsquoeffectue en analysant le THDi sur lrsquoarriveacutee et sur chacun desdeacuteparts des diffeacuterents circuits
Une valeur de THDi infeacuterieure agrave 10 est consideacutereacutee comme normale Aucundysfonctionnement nrsquoest agrave craindre
Une valeur de THDi comprise entre 10 et 50 reacutevegravele une pollution harmoniquesignificative Il y a risque drsquoeacutechauffements ce qui entraine le surdimensionnement descacircbles et des sources
Une valeur de THDi supeacuterieure agrave 50 reacutevegravele une pollution harmonique importante Desdysfonctionnements sont probables La mise en place de dispositifs drsquoatteacutenuation estneacutecessaire
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Une valeur de THDu comprise entre 5 et 8 reacutevegravele une pollution harmoniquesignificative Quelques dysfonctionnements sont possibles
Une valeur de THDu supeacuterieure agrave 8 reacutevegravele une pollution harmonique importante Desdysfonctionnements sont probables La mise en place de dispositifs drsquoatteacutenuation estneacutecessaire
Le THD en courant caracteacuterise la deacuteformation de lrsquoonde de courant
La recherche de pollueur srsquoeffectue en analysant le THDi sur lrsquoarriveacutee et sur chacun desdeacuteparts des diffeacuterents circuits
Une valeur de THDi infeacuterieure agrave 10 est consideacutereacutee comme normale Aucundysfonctionnement nrsquoest agrave craindre
Une valeur de THDi comprise entre 10 et 50 reacutevegravele une pollution harmoniquesignificative Il y a risque drsquoeacutechauffements ce qui entraine le surdimensionnement descacircbles et des sources
Une valeur de THDi supeacuterieure agrave 50 reacutevegravele une pollution harmonique importante Desdysfonctionnements sont probables La mise en place de dispositifs drsquoatteacutenuation estneacutecessaire
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