Conséquence De La Présence D'harmoniques; Paramètres De Choix Des Transformateurs Électriques - Facteur K - Ht Instruments Pqa924 Manuel D'utilisation

10.2.4. Conséquence de la présence d'harmoniques
En général, les harmoniques d'ordre pair, 2
Les harmoniques triples, multiples impairs de trois, s'additionnent sur le neutre (au lieu de
s'annuler) créant ainsi une situation de surchauffe du conducteur lui-même potentiellement
dangereuse.
Les concepteurs doivent tenir compte des trois points énumérés ci-dessous lors de la
conception d'un système de distribution d'énergie contenant des courants d'harmoniques :
• Le conducteur du neutre doit être correctement dimensionné.
• Le transformateur de distribution doit avoir un système de refroidissement auxiliaire pour
continuer à fonctionner à sa capacité nominale s'il n'est pas adapté aux harmoniques.
Cela est nécessaire car le courant harmonique dans le neutre du circuit secondaire
circule dans le primaire connecté en triangle. Ce courant d'harmonique en circulation
conduit à une surchauffe du transformateur.
• Les courants harmoniques de la phase sont réfléchis sur le circuit primaire et retournent
à la source. Cela peut provoquer une distorsion de l'onde de tension de telle sorte que
tout condensateur de remise en phase sur la ligne peut être facilement surchargé.
Les harmoniques d'ordre 5 et 11 s'opposent au flux du courant à travers les moteurs, ce qui
rend leur fonctionnement plus difficile et limite leur durée de vie moyenne.
En général, plus le numéro d'ordre de l'harmonique est élevé et plus son énergie est faible,
plus l'impact qu'elle aura sur l'équipement est faible (sauf pour les transformateurs)
10.2.5. Paramètres de choix des transformateurs électriques – Facteur K
L'alimentation de charges électriques non linéaires peut créer des problèmes thermiques et
mécaniques aux transformateurs de puissance. Les harmoniques de courant provoquent
en effet des pertes supplémentaires dans les enroulements et les vibrations. Ces
problèmes peuvent entraîner des dysfonctionnements et/ou une réduction de la durée de
vie attendue du transformateur.
Par exemple, le fonctionnement continu d'un transformateur à 10 °C au-delà de sa classe
d'isolation entraîne une réduction de la durée de vie d'environ 50 %. L'isolation du
transformateur est en effet sensible à la température excessive, car elle peut perdre ses
caractéristiques physiques conduisant, dans le pire des cas, au court-circuit entre les spires
ou vers la masse et donc à la mise hors service.
Pour alimenter en toute sécurité une charge avec un ou plusieurs utilisateurs non linéaires,
le transformateur doit être conçu de manière appropriée : le facteur K est un indice utilisé
pour définir sa capacité à alimenter une charge plus ou moins fortement non linéaire, en
évitant un chauffage excessif et en assurant la continuité du service. Il est défini par la
relation suivante et est un paramètre présent dans l'analyse des harmoniques
effectuée par l'instrument PQA924 :
où :
I = valeur effective du courant harmonique d'ordre n
n
n = ordre de l'harmonique
Plus le facteur K d'un transformateur est élevé, plus ce transformateur est robuste par
rapport aux charges non linéaires. Une fois le facteur K de la charge à alimenter connu, un
transformateur avec un facteur K égal ou supérieur à celui de la charge doit être choisi.
e e e
, 4 , 6 , etc. ne causent aucun problème.
50 2 2
∑ ( �� )
∗ ��
��=1 ��
�� =
50
2
∑
��
��
��=1
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