Analyse et interprétation de la qualité du réseau électrique

DIARRA MAMADOU
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1. Mise en situation
Figure 1: Schéma synoptique de l'installation
kW
5.5
400
V
1600
kVA
Disjoncteur débrochable
A
2500
Levage n°1
kW
504
Levage n°2
kW
504
Chariot-Avant-bec
kW
160
Translation
400
kW
Batteries de
Compensation
Réseau
kV
5.5
Point de mesure
Jeu de barres

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Le schéma électrique unifilaire du système est fourni à la figure ci-dessus.
- Deux moteurs à courants continus de 400 kW pilotés par deux variateurs de vitesse de 504 kW ;
- Quatre moteurs alternatifs de 37 kW pilotés par un variateur de vitesse modulaire (alimentaire de
160 kW et un onduleur de 160 kW) ;
- Un moteur alternatif de 90 kW pilotés par un variateur de vitesse modulaire (alimentaire de 160
kW et un onduleur de 90 kW) ;
- 16 moteurs alternatifs de 18.5 kW pilotés par de variateur de vitesse modulaire (alimentaire de
400 kW et un onduleur de 400 kW).
2. Détermination de la solution de compensation de l’énergie réactive
Nous avons opté pour une compensation individuelle, car la puissance réactive totale mesure est très
significative par rapport à la puissance apparente de l’installation. De ce fait, nous allons réaliser des
mesures pour les différentes charges de l’installation afin de déterminer la puissance réactive nécessaire
à la compensation.
Tableau 1: Nomenclature de la charge
Charge
Référence
Moteur levage n°1
Charge n°1
Moteur levage n°2
Charge n°2
Moteur chariot
Charge n°3
Moteur translation
Charge n°4
Moteur avant-bec
Charge n°5
Charge n°1 et la charge n°2 ont la même puissance utile et même configuration
Dans le cadre cette étude, nous nous limiterons uniquement aux trois premières charges considérées
comme les plus polluantes.
2.1 Détermination de l’énergie réactive de la charge n°1
2.1.1 Schéma unifilaire de la charge n°1

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Figure 2: Schéma unifilaire de la charge n°1
5.5
kW
V
400
1600
kVA
Disjoncteur débrochable
A
2500
Réseau
kV
5.5
Levage n°1
kW
504
M
Moteur DC
400
kW
Point de mesure

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2.1.2 Résultats de mesure
Figure 3: Graphiques de puissance active, réactive et apparente
Figure 4: Graphique de facteur de puissance
-200000
-100000
0
100000
200000
300000
400000
500000
600000
11:37:20 11:37:31 11:37:42 11:37:53 11:38:04 11:38:15 11:38:26 11:38:37 11:38:48 11:38:59 11:39:10 11:39:21 11:39:32 11:39:43 11:39:54 11:40:05 11:40:16 11:40:27 11:40:38 11:40:49 11:41:00 11:41:11 11:41:22 11:41:33 11:41:44 11:41:55 11:42:06 11:42:17 11:42:28 11:42:39 11:42:50 11:43:01 11:43:12 11:43:23 11:43:34 11:43:45 11:43:56
Puissance
Temps
Multigraphique
Sum of P Total Sum of VA Total Sum of VAR Total
-0,8
-0,6
-0,4
-0,2
0
0,2
0,4
0,6
11:37:20 11:37:31 11:37:42 11:37:53 11:38:04 11:38:15 11:38:26 11:38:37 11:38:48 11:38:59 11:39:10 11:39:21 11:39:32 11:39:43 11:39:54 11:40:05 11:40:16 11:40:27 11:40:38 11:40:49 11:41:00 11:41:11 11:41:22 11:41:33 11:41:44 11:41:55 11:42:06 11:42:17 11:42:28 11:42:39 11:42:50 11:43:01 11:43:12 11:43:23 11:43:34 11:43:45 11:43:56
CTe
Temps
Facteur de puissance moyen

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2.1.3 Tableau récapitulatif
Tableau 2 : Tableau récapitulatif de mesure
Grandeur électrique
Moyenne
Minimum
Maximum
Puissance apparente (kVA)
175.4
0
603.2
Puissance active (kW)
17.24
225.3
330.2
Puissance réactive (kVAR)
166.8
2.196
578.7
Facteur de puissance  
-0.03050
-0.6660
0.5540
THDU (%)
20.86
3.2
61
2.1.4 Calcul de la puissance réactive Qc
La consommation de kvarh est diminuée selon le facteur de puissance désiré ;
Les facturations complémentaires d’énergie réactive sont supprimées.
La nouvelle puissance active a augmenté de 192 kW, ce qui traduit une réserve significative de puissance
active ;
La souscription de puissance en kVA est ajustée au besoin réel en kW.