Quelles sont les mesures de suppression des harmoniques dans un poste de transformation compact ?

La suppression des harmoniques est un aspect critique dans le fonctionnement d’une sous-station à unité compacte. En tant que fournisseur de sous-stations unitaires compactes, nous comprenons l’importance de traiter les harmoniques pour garantir le fonctionnement fiable et efficace des systèmes électriques. Dans ce blog, nous explorerons les différentes mesures de suppression des harmoniques qui peuvent être mises en œuvre dans une sous-station compacte.

Comprendre les harmoniques dans les sous-stations unitaires compactes

Les harmoniques sont des fréquences indésirables qui sont des multiples de la fréquence fondamentale (généralement 50 ou 60 Hz) dans un système électrique. Ils sont générés par des charges non linéaires telles que des appareils électroniques de puissance, des variateurs de vitesse et des redresseurs. Dans une sous-station à unité compacte, ces charges non linéaires peuvent provoquer toute une série de problèmes, notamment une surchauffe des équipements, des pertes de puissance accrues et des interférences avec les systèmes de communication.

La présence d’harmoniques peut également entraîner une distorsion de tension, susceptible d’affecter les performances des équipements sensibles connectés au poste. Il est donc essentiel de mettre en œuvre des mesures efficaces de suppression des harmoniques afin de minimiser l’impact des harmoniques sur le système électrique.

Mesures de suppression des harmoniques

Filtres passifs

Les filtres passifs sont l'une des méthodes les plus couramment utilisées pour supprimer les harmoniques dans une sous-station à unité compacte. Ces filtres sont constitués de composants passifs tels que des résistances, des inductances et des condensateurs, conçus pour absorber et détourner les courants harmoniques du système électrique.

Il existe plusieurs types de filtres passifs, notamment les filtres à réglage unique, les filtres passe-haut et les filtres passe-bande. Les filtres à réglage unique sont conçus pour cibler des fréquences harmoniques spécifiques, tandis que les filtres passe-haut sont utilisés pour supprimer les harmoniques haute fréquence. Les filtres passe-bande, quant à eux, sont conçus pour cibler une gamme de fréquences harmoniques.

Les filtres passifs sont relativement simples et économiques à installer. Cependant, ils présentent certaines limites. Par exemple, ils ne peuvent être conçus que pour cibler des fréquences harmoniques spécifiques et peuvent ne pas être efficaces pour supprimer les harmoniques qui varient dans le temps.

Filtres actifs

Les filtres actifs constituent une autre méthode efficace de suppression des harmoniques dans une sous-station à unité compacte. Contrairement aux filtres passifs, les filtres actifs utilisent l'électronique de puissance pour injecter activement dans le système électrique des courants harmoniques d'amplitude égale mais de phase opposée aux courants harmoniques générés par des charges non linéaires.

Les filtres actifs peuvent être plus efficaces que les filtres passifs pour supprimer les harmoniques, en particulier dans les systèmes où les fréquences harmoniques varient dans le temps. Ils peuvent également offrir des avantages supplémentaires tels que la correction du facteur de puissance et la régulation de la tension.

Cependant, les filtres actifs sont plus complexes et plus coûteux à installer que les filtres passifs. Ils nécessitent également plus d’entretien et de surveillance pour garantir leur bon fonctionnement.

Correction du facteur de puissance

La correction du facteur de puissance est un autre aspect important de la suppression des harmoniques dans une sous-station compacte. Le facteur de puissance est une mesure de l’efficacité avec laquelle l’énergie électrique est utilisée dans un système. Un faible facteur de puissance peut entraîner des pertes de puissance accrues et une efficacité réduite.

En améliorant le facteur de puissance du système électrique, la quantité de courants harmoniques générés par les charges non linéaires peut être réduite. Ceci peut être réalisé en utilisant des condensateurs de correction du facteur de puissance, conçus pour compenser la puissance réactive du système.

Des condensateurs de correction du facteur de puissance peuvent être installés au niveau de la charge ou au niveau de la sous-station. Ils sont relativement simples et peu coûteux à installer, et peuvent offrir des avantages significatifs en termes de réduction des pertes de puissance et d’amélioration de l’efficacité globale du système électrique.

Conception du transformateur

La conception du transformateur dans une sous-station compacte peut également jouer un rôle dans la suppression des harmoniques. Les transformateurs sont conçus pour transférer l’énergie électrique d’un circuit à un autre et peuvent être affectés par les harmoniques du système électrique.

En utilisant un transformateur à faible impédance et à facteur k élevé, l'impact des harmoniques sur le transformateur peut être réduit. Le facteur K est une mesure de la capacité du transformateur à gérer des charges non linéaires sans surchauffe.

De plus, l’utilisation d’une configuration de transformateur triangle-étoile peut contribuer à réduire le flux de courants harmoniques dans le système électrique. L'enroulement triangle du transformateur peut servir de chemin pour les courants de troisième harmonique, ce qui peut contribuer à réduire la distorsion harmonique globale du système.

Avantages de la suppression des harmoniques dans les sous-stations unitaires compactes

La mise en œuvre de mesures efficaces de suppression des harmoniques dans une sous-station à unité compacte peut offrir plusieurs avantages, notamment :

• Fiabilité améliorée des équipements: En réduisant l'impact des harmoniques sur les équipements électriques, la fiabilité et la durée de vie des équipements peuvent être améliorées. Cela peut contribuer à réduire les coûts de maintenance et les temps d’arrêt.
• Efficacité énergétique accrue: Les harmoniques peuvent provoquer des pertes de puissance accrues dans le système électrique. En supprimant les harmoniques, l’efficacité énergétique du système peut être améliorée, ce qui entraîne une baisse des coûts énergétiques.
• Interférence réduite: Les harmoniques peuvent provoquer des interférences avec les systèmes de communication et autres équipements sensibles. En supprimant les harmoniques, les interférences peuvent être réduites, garantissant ainsi le bon fonctionnement de ces systèmes.
• Conformité aux normes: De nombreuses normes et réglementations électriques exigent la suppression des harmoniques dans les systèmes électriques. En mettant en œuvre des mesures efficaces de suppression des harmoniques, la sous-station compacte peut se conformer à ces normes et réglementations.

Conclusion

La suppression des harmoniques est un aspect important du fonctionnement d’une sous-station à unité compacte. En mettant en œuvre des mesures efficaces de suppression des harmoniques telles que des filtres passifs, des filtres actifs, une correction du facteur de puissance et une conception de transformateur, l'impact des harmoniques sur le système électrique peut être minimisé.

En tant que fournisseur deSous-station à unité compacte, nous nous engageons à fournir à nos clients des produits et des solutions de haute qualité répondant à leurs besoins spécifiques. Si vous souhaitez en savoir plus sur nos sous-stations unitaires compactes ou nos solutions de suppression des harmoniques, veuillez nous contacter pour discuter de vos besoins et découvrir comment nous pouvons vous aider à réaliser un système électrique fiable et efficace.

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Références

• Norme IEEE 519-2014, Pratiques recommandées et exigences pour le contrôle des harmoniques dans les systèmes d'alimentation électrique.
• Commission Electrotechnique Internationale (CEI) 61000-3-2, Compatibilité électromagnétique (CEM) - Partie 3-2 : Limites - Limites d'émissions de courants harmoniques (courant d'entrée de l'équipement ≤ 16 A par phase).
• Institut de recherche sur l'énergie électrique (EPRI), Harmoniques dans les systèmes d'énergie électrique : un guide pour les services publics et l'industrie.