Comment sélectionner le taux de réactance d’un système de compensation de puissance réactive basse tension

Pour supprimer efficacement l’amplification des 5e et 7e harmoniques, des systèmes de compensation de puissance réactive avec différents taux de réactance (5,5 %, 6 % ou 7 %) sont actuellement disponibles sur le marché. Quel système offre les meilleures performances ? Comment choisir ?

Objectif du raccordement en série de condensateurs avec des réactances

En raison du développement rapide de la technologie de l’électronique de puissance et de la maturité de la technologie des semi-conducteurs, les applications industrielles utilisent souvent des variateurs de fréquence pour les moteurs, des redresseurs commandés et des équipements de contrôle intermittent capables d’ajuster leur puissance de sortie en fonction de la charge pour réaliser des économies d’énergie et réduire la consommation. Cependant, la forme d’onde du courant de ces charges est non linéaire et discontinue en fonctionnement. L’utilisation de condensateurs purs comme compensation de puissance réactive dans cette situation crée un risque de résonance parallèle.

Pour éviter la résonance parallèle entre le condensateur pur et l’impédance équivalente du système, le condensateur est connecté en série avec une réactance. Cela rend l’impédance du condensateur inductive vis-à-vis des courants harmoniques du système, évitant ainsi efficacement le point de résonance et empêchant la résonance du système. De plus, la connexion en série du condensateur avec une réactance réduit et supprime également le courant d’appel.

L’objectif principal des réactances série de compensation de puissance réactive, outre la compensation de la puissance réactive du système, est d’éviter les points de résonance parallèle du système et de prévenir le risque de résonance. Que l’on utilise des réactances de 5,5 %, 6 % ou 7 %, l’objectif principal est d’éviter l’amplification des 5e et 7e harmoniques. Par conséquent, les trois taux de réactance sont fonctionnellement identiques. Cependant, il est important de noter que l’effet d’absorption des harmoniques diffère en raison des différents taux de réactance série, et que l’élévation de tension aux bornes du condensateur varie également. Par conséquent, lors de l’utilisation d’un taux de réactance de 5,5 %, le courant nominal de la réactance doit être soigneusement pris en compte car sa fréquence d’accord est plus proche de la fréquence de la 5e harmonique que les deux autres taux, et la tension de tenue du condensateur doit également être augmentée en conséquence. Lors de l’utilisation d’un taux de réactance de 7 %, il faut prêter attention à la sélection de la tension nominale du condensateur car l’élévation de tension aux bornes du condensateur après la connexion en série de la réactance est plus grande qu’avec les deux autres taux. Une comparaison complète des trois taux de réactance est présentée dans le tableau 1.

Lorsque le courant harmonique du système est trop élevé (généralement supérieur à 100 A), le groupe condensateur-réactance accordé peut présenter un risque de sécurité, et une atténuation des harmoniques peut être nécessaire.