Compensation centralisée ou distribuée ? Comment placer les AHF et SVG dans les installations multi-transformateurs

Installation d'un Filtre harmonique actif (AHF) ou Générateur statique de puissance réactive (SVG)nécessite plus qu'un simple choix de valeurs nominales de courant ou de kVAr. Dans les installations comprenant plusieurs transformateurs ou sections de jeu de barres, l'emplacement physique détermine directement les performances de compensation. Le choix entre une grande unité centralisée au niveau du jeu de barres principal ou plusieurs unités distribuées plus petites à proximité des charges individuelles dépend de votre topologie électrique, de la répartition de la charge et des objectifs de votre projet.

Les filtres actifs d'harmoniques (AHF) atténuent la distorsion harmonique provenant de charges non linéaires telles que les variateurs de fréquence et les systèmes UPS, tandis que les générateurs statiques de vars (SVG) fournissent dynamiquement de la puissance réactive pour maintenir un facteur de puissance proche de 1,0. Étant donné que les deux systèmes se connectent en parallèle et dépendent entièrement des signaux de transformateurs de courant (CT) pour le contrôle en temps réel, un mauvais emplacement du point de mesure limitera les résultats de compensation ou provoquera des erreurs système.

La compensation centralisée place l'équipement au niveau du tableau général basse tension, près de l'arrivée du transformateur. Cette approche fonctionne mieux lorsque l'objectif principal est de satisfaire aux exigences du fournisseur d'électricité en matière de facteur de puissance ou de taux global de distorsion harmonique au compteur principal. Elle réduit le nombre de tableaux, de dispositifs de protection et de points de maintenance tout en tirant parti de la diversité des charges sur les départs aval. Cependant, comme les courants harmoniques circulent toujours dans les câbles aval avant d'atteindre le jeu de barres principal, les composants des départs continuent de subir des contraintes thermiques et des pertes en ligne.

La compensation distribuée installe des unités modulaires plus petites directement à côté des principales sources de perturbation. En éliminant localement les harmoniques et la puissance réactive, elle empêche les courants indésirables de circuler dans les transformateurs et les câbles en amont. Cette méthode offre une grande indépendance opérationnelle aux installations dotées de zones de production séparées, car l'arrêt d'une zone n'affecte pas la compensation ailleurs. Les principaux inconvénients sont des besoins accrus en espace au sol, des disjoncteurs supplémentaires et de multiples points de maintenance.

Les installations dotées de plusieurs transformateurs et disjoncteurs de couplage de barres nécessitent une attention particulière en matière de logique de transformateur de courant. Lorsque le disjoncteur de couplage est ouvert, chaque transformateur fonctionne de manière indépendante et nécessite un échantillonnage de CT dédié. Lorsque le disjoncteur de couplage se ferme lors de transferts de barres, les chemins de courant changent, et un placement ou une polarité incorrects des CT peuvent entraîner des signaux manquants ou inversés qui déclenchent l'équipement. Les systèmes de transfert automatique doivent intégrer un verrouillage de commande ou une commutation de CT double pour maintenir une mesure précise dans tous les modes de fonctionnement.

Pour la plupart des installations complexes, une stratégie hybride offre le meilleur retour sur investissement. L'installation de filtres actifs d'harmoniques (AHF) distribués près des fortes charges non linéaires gère les harmoniques localisées, tandis qu'un générateur statique de vars (SVG) centralisé au niveau de l'arrivée principale assure la correction du facteur de puissance et l'équilibrage des phases à l'échelle de l'usine.

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