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Dans cet article de blog, nous explorerons ce qu'est le THDi et pourquoi il est important. Nous discuterons également de la façon dont les filtres harmoniques actifs (AHF) peuvent aider à réduire les problèmes causés par les harmoniques.
Distorsion harmonique totalen (THDi) représente la distorsion d'une forme d'onde de courant électrique en raison de la présence d'harmoniques. Les harmoniques sont essentiellement des signaux de fréquence plus élevée qui sont des multiples entiers de la fréquence fondamentale (généralement 50 Hz ou 60 Hz). Ils sont générés par des charges non linéaires telles que :
Ces appareils utilisent le courant de manière non linéaire. Cela provoque une forme d'onde déformée au lieu de la forme d'onde sinusoïdale lisse du courant alternatif pur. La distorsion causée par les harmoniques affecte à la fois la qualité de l'énergie et l'efficacité des systèmes électriques.
Comprendre et gérer le THDi est essentiel pour maintenir la santé des systèmes électriques. Voici quelques principales raisons pour lesquelles le THDi est important :
Les harmoniques peuvent provoquer une surchauffe des équipements électriques tels que les transformateurs, les moteurs et les câbles. Cela entraîne un vieillissement prématuré, une rupture de l’isolation et, dans les cas extrêmes, une panne complète de l’équipement. Des niveaux élevés de THDi peuvent également entraîner un dysfonctionnement ou une réduction des performances des équipements sensibles tels que les ordinateurs et les appareils médicaux.
Les harmoniques augmentent les pertes de puissance dans les systèmes électriques, notamment sous forme de chaleur. Cela réduit non seulement l’efficacité énergétique, mais augmente également les coûts d’exploitation. Cela se produit en raison d’une consommation d’énergie plus élevée et de la nécessité de systèmes de refroidissement supplémentaires pour évacuer la chaleur.
Les harmoniques peuvent interférer avec la transmission des signaux dans les systèmes de communication. Les interférences électromagnétiques (EMI) peuvent provoquer des erreurs dans la transmission des données. Cela peut perturber les communications et affaiblir les signaux. Cela est particulièrement vrai dans les endroits où se déroulent d’importantes opérations de traitement de données.
Lorsque la forme d'onde actuelle est déformée, cela entraîne une mauvaise qualité de l'énergie. Une mauvaise qualité d’alimentation électrique peut entraîner des fluctuations de tension, des lumières vacillantes et même des arrêts inattendus de systèmes critiques. Pour les installations qui dépendent d’opérations continues, il s’agit d’un risque sérieux.
Les systèmes électriques sont conçus pour gérer des courants sinusoïdaux. Lorsque des courants déformés circulent dans le système, cela exerce une pression supplémentaire sur l'infrastructure, notamment les disjoncteurs et l'appareillage de commutation. Cela peut entraîner des déclenchements inattendus ou, pire encore, des incendies électriques.
Formule de calcul :
THDi = (valeur Σ RMS des tensions harmoniques / valeur RMS de la tension fondamentale) × 100 %.
Plus le pourcentage de THDi est élevé, plus la forme d'onde actuelle est déformée. Idéalement, les opérateurs devraient maintenir le THDi en dessous de 5 % pour la plupart des applications industrielles afin d'éviter les problèmes susmentionnés.
Heureusement, nous pouvons atténuer efficacement les effets néfastes d’un THDi élevé. Les ingénieurs conçoivent des filtres harmoniques actifs (AHF) pour atténuer la distorsion harmonique dans les systèmes électriques. Contrairement aux filtres passifs, qui fonctionnent à une fréquence spécifique, les filtres harmoniques actifs (AHF) sont plus flexibles. Ils assurent une compensation dynamique des harmoniques sur une large gamme de fréquences.
AHF surveille en permanence le courant de charge et injecte des courants de compensation pour contrecarrer les harmoniques. L'AHF crée une forme d'onde de courant qui est exactement le contraire de la distorsion harmonique. Ce processus annule les courants harmoniques. En conséquence, la forme d'onde finale du courant est lisse et sinusoïdale.
Les filtres harmoniques actifs peuvent s’adapter en temps réel aux conditions changeantes de charge. Ceci est particulièrement utile dans les endroits où la charge change souvent, comme les centres de données, les usines ou les hôpitaux.
En réduisant le THDi, les AHF améliorent l'efficacité énergétique globale du système. Ils réduisent les pertes de puissance dues aux harmoniques, réduisant ainsi les coûts d'exploitation.
Cela signifie que vous économiserez de l'énergie immédiatement. Cela réduit également l’usure de votre équipement. Cela peut aider vos actifs à durer plus longtemps.
Avec les filtres harmoniques actifs, vous pouvez garantir une alimentation électrique stable et de haute qualité. Cela conduit à moins de perturbations et à un fonctionnement plus fluide des équipements. Cela réduit également les problèmes de qualité de l'énergie tels que les lumières scintillantes et les chutes de tension.
Les AHF réduisent la contrainte sur l'infrastructure électrique causée par les harmoniques. Cela réduit à son tour la fréquence de maintenance, la probabilité de temps d’arrêt imprévus et le besoin de remplacement d’équipement. En conséquence, les installations peuvent économiser sur les coûts de maintenance et de réparation au fil du temps.
De nombreuses normes réglementaires, telles que IEEE 519, dictent des limites d'harmoniques acceptables pour les systèmes électriques. Le non-respect de ces normes peut entraîner des pénalités, des amendes, voire un refus de service de la part des entreprises de services publics. Les filtres actifs d'harmoniques contribuent à garantir la conformité, facilitant ainsi le respect des exigences réglementaires.
Le filtre harmonique actif YTPQC possède de nombreuses fonctionnalités avancées. Il offre un filtrage actif des harmoniques, une compensation de puissance réactive et un équilibrage de charge. Il contrôle également les condensateurs. Cela en fait une solution complète pour gérer la qualité de l’énergie.
YTPQC-AHF aide les installations à respecter les règles de qualité de l'énergie. Il réduit la distorsion harmonique, le déséquilibre de charge et la puissance réactive.
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