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Résumé : Les problèmes d'harmoniques des réseaux électriques des services publics peuvent souvent être résolus à l'aide d'une approche globale comprenant des études de site, des mesures d'harmoniques et des simulations informatiques.
Cette étude de cas présente les résultats d’une évaluation harmonique d’une installation commerciale. Les simulations ont été réalisées à l'aide du programme PSCAD. L'analyse évalue les effets des connexions des transformateurs pour déterminer les niveaux de distorsion harmonique du courant des côtés primaire et secondaire des transformateurs du client. Les résultats de la simulation montrent le courant neutre de troisième harmonique et une analyse de déclassement du transformateur à facteur K.
Une évaluation harmonique d'une installation commerciale a été réalisée pour le système illustré à la figure 1. L'étude de cas a été réalisée à l'aide du programme PSCAD. La précision du modèle de simulation a été vérifiée à l'aide de courants de défaut triphasés et monolignes à la terre et d'autres grandeurs en régime permanent.
Le modèle de circuit pour le cas impliquait une sous-station client de 25,56 kV avec deux transformateurs abaisseurs de 1 000 kVA alimentant les charges CVC et un transformateur de 100 kVA alimentant les charges d'alimentation à découpage (SMPS).
Figure 1 – Illustration du diagramme unifilaire pour l'évaluation harmonique des installations commerciales
Les alimentations à découpage utilisent des techniques de conversion CC/CC pour maintenir une tension de sortie CC constante. En l'absence d'une grande inductance côté CA, le courant d'entrée de l'alimentation devient des impulsions de courant positives et négatives, caractérisées par des facteurs de crête élevés (rapport crête/valeur efficace) et un contenu harmonique élevé. Un contenu élevé de courant de troisième harmonique est particulièrement typique des alimentations à découpage. Étant donné que les composantes du courant de troisième harmonique ne s'annulent pas dans le neutre d'un système triphasé, l'application croissante d'alimentations à découpage a créé un problème de surcharge des conducteurs neutres, en particulier dans les bâtiments plus anciens où un neutre sous-dimensionné peut avoir été utilisé. .
Centre commercial d'Australie
…Atténuation des harmoniques, compensation de puissance réactive pour les systèmes d'éclairage, la climatisation, les ascenseurs, les escaliers mécaniques et divers équipements des centres commerciaux.
L'étude de cas évalue les effets des connexions des transformateurs pour déterminer les niveaux de distorsion de courant harmonique des côtés primaire et secondaire des transformateurs du client. La figure 2 montre le courant d'alimentation simulé et le courant résultant sur le primaire du transformateur en raison de la connexion triangle/étoile qui piège les harmoniques homopolaires dans l'enroulement triangle primaire.
Le courant d'alimentation secondaire a une valeur de fréquence fondamentale de 6,76 ampères, une valeur efficace de 8,10 ampères et une valeur THD de 66,12 %. La composante la plus élevée était la 3ème harmonique avec une valeur de 62,30 %. Le courant du transformateur primaire résultant a une valeur de fréquence fondamentale de 0,15 ampères, une valeur efficace de 0,16 ampères et une valeur THD de 14,89 %. Les composantes les plus élevées étaient la 5e harmonique avec une valeur de 12,93 % et la 7e harmonique avec une valeur de 6,39 %.
Déclassement du transformateur et calculs du facteur K. Le facteur de perte par courants de Foucault (PEC-R) supposé pour le transformateur sec de 100 kVA était de 8 %. Une note K de quatre serait suffisante pour cette application.
Courant neutre du transformateur lors de l'alimentation des charges d'alimentation. Le courant d'alimentation de la phase A est également indiqué à titre de référence. Les harmoniques triples ajoutent le neutre pour créer une forme d'onde composée principalement de fréquence de 3ème harmonique (180 Hz). La valeur efficace du courant neutre était de 12,72 ampères, les composants les plus élevés étant le 3ème à 12,63 ampères, le 9ème à 1,41 ampères et le 15ème à 0,25 ampères. Une erreur couramment commise avec ce type de forme d’onde est d’utiliser une valeur THD en pourcentage. En effet, la composante de fréquence fondamentale du courant neutre dans un système équilibré s'approche de zéro ampère, ce qui conduit à une valeur THD proche de l'infini.
Courant de point de couplage commun (PCC) simulé à l'interface utilitaire/client. Le courant a une valeur de fréquence fondamentale de 3,73 ampères, une valeur efficace de 3,74 ampères et une valeur THD de 8,18 %. Les composantes les plus élevées étaient la 5ème harmonique avec une valeur de 3,99 %, la 7ème harmonique avec une valeur de 4,30 %, la 11ème avec une valeur de 4,05 % et la 13ème avec une valeur de 2,89 %. Les valeurs des harmoniques triples (par exemple, 3e, 9e, 15e, etc.) étaient négligeables en raison du fait que tous les transformateurs alimentant les charges client non linéaires avaient des enroulements primaires connectés en triangle et également que toutes les charges client étaient équilibrées.
réseau ipv6 pris en charge
