Exercices Electrotechnique Industrielle: Harmoniques et Dipôles

Ministère De L’Enseignement Supérieure Et De La Recherche Scientifique
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Faculté des Sciences appliquées 
Département de Génie Electrique    
Spécialité Master 2 Electrotechnique Industrielle
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Fiche De TD N°1
Exercice 02: Courant harmonique dans le neutre
Une installation triphasée (380/220 V) équilibrée comporte 3 lampes fluo compactes
telles que le courant Ieff sur chaque ligne est de 180 mA.
Le courant est fortement déformé
 le fondamental du courant est de 102 mA
 l’harmonique de rang 3 est de 90 mA.
1. Quel est le taux de distorsion harmonique du courant.
2. Quelle est la puissance déformante
3. Quel est l’intensité du courant dans le neutre si on suppose négligeables les
harmoniques de courant supérieur à 3.
4. Vérifier la valeur de la somme des harmoniques >3
5. Quelle sera leur influence ?
Exercice 03 : Dipôle non linéaire
Un dipôle non linéaire consomme, sous la tension, le courant i représenté sur la figure 3.
Fig.3 non linéaire
1. Calculer l’expression littérale de la valeur efficace I du courant i.
2. Calculer l’expression littérale de la puissance active consommée par le dipôle D.
3. Préciser la valeur de la puissance réactive consommée par le dipôle D.
4. Calculer la valeur du facteur de puissance imposé par ce dipôle et commenter.
5. Préciser l’expression de la puissance déformante consommée par le dipôle D.
6. Montrer alors que la puissance active est bien due aux composantes
fondamentales du courant et de la tension.
7. Écrire l’expression de la valeur efficace I de courant i en fonction des amplitudes
des composantes du développement en série de Fourier et donner l’expression de

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la puissance déformante consommée par le dipôle D en fonction de ces
composantes.
Exercice 03: Qualité de l'énergie électrique distribuée au puits L4
La figure 4 récapitule les départs de puissance sur le jeu de barres de l'armoire
électrique du puits L4. L'équipement demandant la plus grande puissance et produisant
le plus d'harmoniques de courant est de loin le variateur.
Fig.4 Départ de puissance
Des mesures de tension, de courant et de puissance ont été réalisées sur les trois phases
(et le neutre en ce qui concerne le courant) en amont du jeu de barres.
Les résultats de ces mesures sont présentés figure 5.
On précise que les tensions sont parfaitement sinusoïdales (ou considérées comme
telles).
Fig.5 Mesures effectuées à l’analyseur de réseau
1. Pourquoi le conducteur de neutre est-il nécessaire dans cette installation ? Quelle est
l'origine du courant dans ce conducteur ?

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2. Pour chacune des trois phases, calculer :
 la puissance réactive,
 la puissance déformante,
 le facteur de puissance.
3. Proposer une solution pour réduire la valeur efficace du courant de ligne en amont du jeu
de barres AVAL JB2.