La Qualité de l`énergie électrique. Filtrer les harmoniques

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La Qualité de l’énergie électrique.
Filtrer les harmoniques de courant
et nettoyer la tension de la pollution
Kamal Al-Haddad ing. M.Sc.A. Dr. G.É
Professeur
Titulaire de la Chaire de Recherche du Canada
Conversion de l’Énergie Électrique et Électronique de Puissance
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Montréal le 15 février 2005
Avez-vous déjà entendu parler des
harmoniques ?
• Avez-vous vu leurs effets?
•
A
vez-vous déjà souffert de leur présence?
• Savez-vous comment réduire les effets
néfastes des harmoniques?
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2
Plan de la présentation
• Qualité de l’énergie électrique
P i b i d filt l
•
P
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nous avons
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n
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es
harmoniques
• Les sources harmoniques
• Les techniques de filtrage passifs et hybrides
– Filtres classiques
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– Filtres avancés
• Contrôler les filtres
• Applications industrielles
Les applications types des filtres pour
améliorer la qualité de l’énergie
Immeubles et bureaux
Hôpitaux Bâtiments
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Immeubles
et
bureaux
,
Hôpitaux
,
Bâtiments
industriels, etc
Alimentations de secours UPS
Climatisation HVAC
Centre, parc d’ordinateurs
Éclairage, Ascenseurs
Drives et autres charges polluantes

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Introduction
•La qualité de l’énergie électrique est un indicateur de la
santé des équipements électriques branchés sur le
réseau.
•
La santé des équipements (bon fonctionnement,
La
santé
des
équipements
(bon
fonctionnement,
défaillance, durée de vie, etc.) est affectée directement par
la qualité du réseau à l’intérieur du bâtiment et surtout de
la tension disponible sur chacune des prises électriques.
•Garder une bonne qualité de l’énergie c’est équivalent à
protéger l’environnement des pollutions.
•La qualité de l’énergie est mesurable comme la qualité de
l’air
Hidti ddbCO
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•
H
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i
ques
d
e
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on== monoxy
d
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b
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CO
•Harmoniques de courant== dioxyde de carbone CO2
•Taux de distorsion harmonique élevé == Avertissement
SMOG
Quelle est la situation ?
•Plusieurs techniques sont actuellement
disponibles pour aider à améliorer la qualité de
l’é i
l’é
nerg
i
e.
•Si les équipements sont déjà installés,
comment améliorer la qualité et éviter les
problèmes?
•Ajouter le critère qualité de l’énergie au
départ et ceci avant d
’
arrêter le choix et par la
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départ
,
et
ceci
avant
d arrêter
le
choix
et
par
la
suite l’acquisition de l’équipement
•N’oublier pas que la meilleure technique de
protection est à la source.

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Quel est le Problème ?
PCC
Un courant de charge riche en
is Charges non linéaires
???
Vs Xs
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harmoniques
les harmoniques de courant sont injectées
dans la source via les câbles impédantes
Distorsion de la tension au PCC
Charges Non-Lineaires
•Diodes, thyristors e tous les autres semi-conducteurs de puissance sont
très utilisés pour contrôler l’écoulement de l’énergie dans les charges
comme: Drives (ASDs),Ordinateurs, toutes les sources d’alimentations,
l
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ces
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e
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ab
l
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etc
.
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•75% de l’énergie produite transite par les convertisseurs statiques.
•Ces convertisseurs absorbe un courant non sinusoïdale, et échange de
l’énergie réactive avec la source d’alimentation.
•Dans le système triphasé, ces harmoniques causent un débalancement
de la tension et un courant excessif circulant dans le conducteur de
neutre
Conséquences:
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Conséquences:
– Un mauvais facteur de puissance
– Rendement faible
– Pollution à d’autres clients
– Interférences aux réseaux de télécommunication

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Impact de la Distortion
THD 0% 33% 38.6% 44%
Peak 100% 133% 168% 204%
RMS 100% 105% 107% 109%
→Modification importante de la
lêt
9
∑
∞
=
+=
2n n
2
1RMS I
II
va
l
eur cr
êt
e
→ Augmentation de la valeur RMS
Convertisseur
Type AC
Drives
Charge industrielle
non-lineaire type
DC Drives
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Drives
Inductance de lissage
Pour 60 KVA AC Drive