Auteur: Zbigniew Hanzelka
Source: Handbook of Power Quality Edité par Angelo Baggin, John Wiley & Sons, Ltd
1. Résonance parallèle
La puissance QFC d'une batterie de condensateurs destinés exclusivement pour la correction du facteur de puissance doit être choisie avec une précision et des soins, en tenant compte des caractéristiques de fréquence-impédance à PCC (Figure 1). Les problèmes qui peuvent résulter de phénomènes de résonance, en raison de la présence d'harmoniques élevés, doit être évitée. Il convient de s'assurer que la fréquence de résonance nRP du circuit du réseau à condensateur banque d'alimentation garantit le circuit désaccord de près aux conditions de résonance parallèles, i.e. la fréquence de résonance n'est pas à proximité de n'importe quelle harmonique importante générée par la charge non linéaire.
Figure 1 présente des caractéristiques exemple de fréquence du réseau d'alimentation et batterie de condensateurs, comme on le voit à partir des bornes de charge non linéaires. L'augmentation de la fréquence de résonance avec l'augmentation de la puissance de la batterie (nombre de sections reliées, capacitance) on le voit bien.
Figure 2 montre un diagramme schématique du circuit où, à l'effet de phénomènes de résonance, le grossissement de courant se produit pour l'une des harmoniques caractéristiques d'un convertisseur d'entraînement à six impulsions.
Désaccord de résonance parallèle peut être réalisé en sélectionnant les paramètres appropriés du circuit de compensation, i.e. changer la puissance de la batterie et / ou l'addition d'un réacteur d'antirésonance. Il est relié en série avec la batterie de condensateurs quand distorsion de la tension est comprise dans les limites mais la batterie doit être protégé contre la surcharge due aux courants harmoniques excessives. La batterie de condensateurs avec un réacteur désaccord diffère d'un filtre harmonique unique branche que dans la fréquence de résonance série et son but. Il convient de souligner que la banque avec un réacteur désaccord réduit également la distorsion de la tension à barres, bien que dans une moindre mesure que le filtre ne.
Reliant le réacteur en série avec la batterie de condensateurs implique certaines exigences supplémentaires pour une telle installation, à savoir:
- Les condensateurs doivent être dimensionnés pour une tension supérieure à la tension nominale du réseau d'alimentation (VousC = A2/(n2 -1), où n est l'ordre de la composante à laquelle le circuit série LC est accordé;
- isolation longitudinale des réacteurs doit être dimensionné pour résister à des surtensions provoquées par le changement de banque courants. Les valeurs de surtensions dépendent des paramètres de LC du circuit de compensation.
La sélection de la fréquence de résonance de la branche série LC est d'une importance particulière. Elle doit être inférieure à la plus basse fréquence harmonique au niveau du point de connexion de la batterie, de sorte que la branche LC aura (pour cette fréquence) un caractère inductif.
Le réacteur de la série est souvent choisi en fonction du facteur d'amortissement que l'on appelle (p) définie comme un quotient de la tension de réacteur par la tension de condensateur, exprimée en pourcentage. Un facteur d'amortissement de p = 5.67 % désigne la fréquence de résonance LC en série de branche est 223 Hz. Un tel réacteur est appliquée dans les réseaux où la cinquième harmonique est dominante. De même, pour p = 7% (189 Hz) et 14 % (133 Hz).
2. Résonance série
La résonance série peut se produire dans certaines conditions dans un système d'alimentation avec des batteries de condensateurs installé. Ce cas est illustré à la figure 3. Jeu de barres de basse tension sont alimentés à partir du réseau de distribution par l'intermédiaire du transformateur (Tr). Les batteries de condensateurs ont été reliés à des fins de compensation de puissance réactive. Un convertisseur de thyristor à six impulsions (une charge non linéaire) est fourni à partir des jeux de barres moyenne tension. Le schéma équivalent de la caractéristique de fréquence et d'impédance, voir à partir des bornes du convertisseur, sont montrées dans la Figure 3(b) et (c).
Il est évident que, en dehors de la résonance parallèle à la fréquence fRP, également la résonance série se produit dans ce circuit pour la fréquence fRS pour lequel l'impédance totale atteint une valeur faible. Cela signifie que, pour cette harmonique du circuit résonnant présente les propriétés d'un filtre parallèle. Si la fréquence de résonance fRS est proche de la cinquième ou la septième harmonique, par exemple, alors ce courant harmonique, généré par le convertisseur, s'écoule dans le circuit du transformateur ainsi que les réactances de condensateurs connectés en série. Dans ce cas,, inversement à la résonance parallèle, le grossissement courant harmonique ne se produit pas, mais le circuit résonnant force le courant à circuler dans le circuit n'est pas prévu pour un tel but. Une forte distorsion de la tension peut se produire dans le circuit à basse tension.