189 Manœuvre et protection des batteries de condensateurs MT

..........................................................................
Collection Technique
Cahier technique n°189
Manœuvre et protection des
batteries de condensateurs MT
D. Koch
■ Merlin Gerin ■ Square D ■ Telemecanique

Les Cahiers Techniques constituent une collection d’une centaine de titres
édités à l’intention des ingénieurs et techniciens qui recherchent une
information plus approfondie, complémentaire à celle des guides, catalogues
et notices techniques.
Les Cahiers Techniques apportent des connaissances sur les nouvelles
techniques et technologies électrotechniques et électroniques. Ils permettent
également de mieux comprendre les phénomènes rencontrés dans les
installations, les systèmes et les équipements.
Chaque Cahier Technique traite en profondeur un thème précis dans les
domaines des réseaux électriques, protections, contrôle-commande et des
automatismes industriels.
Les derniers ouvrages parus peuvent être téléchargés sur Internet à partir
du site Schneider.
Code : http://www.schneiderelectric.com
Rubrique : maîtrise de l’électricité
Pour obtenir un
Cahier Technique ou la liste des titres disponibles
contactez votre agent Schneider.
La collection des Cahiers Techniques s’insère dans la « Collection Technique »
du groupe Schneider.
Avertissement
L'auteur dégage toute responsabilité consécutive à l'utilisation incorrecte
des informations et schémas reproduits dans le présent ouvrage, et ne
saurait être tenu responsable ni d'éventuelles erreurs ou omissions, ni de
conséquences liées à la mise en œuvre des informations et schémas
contenus dans cet ouvrage.
La reproduction de tout ou partie d’un Cahier Technique est autorisée après
accord de la Direction Scientifique et Technique, avec la mention obligatoire :
« Extrait du Cahier Technique Schneider n° (à préciser) ».

Cahier Technique Schneider n° 189 / p.1
n° 189
Manœuvre et protection des
batteries de condensateurs MT
CT 189 édition juin 1997
Denis KOCH
Ingénieur diplômé de l’IEG (Grenoble) en 1979, a intégré la même
année la division THT de Merlin Gerin. Il a ensuite été responsable
technique des disjoncteurs moyenne tension, puis en charge du
marketing opérationnel.
Depuis 1995, toujours dans l’activité Transport et Distribution de
Schneider il est chargé, au sein de l’équipe de marketing stratégique,
des domaines normalisation, technologie et environnement.

Cahier Technique Schneider n° 189 / p.3
Manœuvre et protection des
batteries de condensateurs MT
Sommaire
1 Compensation de l’énergie réactive 1.1 Généralités p. 4
1.2 Les techniques de compensation MT p. 5
1.3 Définition des symboles utilisés p. 6
2 Manœuvre des batteries de condensateurs 2.1 Phénomènes électriques liés à l’enclenchement p. 7
2.2 Phénomènes électriques liés au déclenchement p. 9
2.3 Quelques ordres de grandeurs p. 10
3 Problèmes posés aux condensateurs 3.1 Contraintes électriques p. 11
et solutions 3.2 Conception des batteries de condensateurs p. 11
3.3 Dimensionnement thermique de l’appareillage p. 12
4 Problèmes posés à l’appareillage 4.1 Problèmes posés p. 12
et solutions techniques 4.2 Solutions Schneider p. 13
4.3 Normes p. 13
4.4 Tableau de choix de l’utilisation de l’appareillage moyenne p. 15
tension MG
5 Calcul des courants d’enclenchement 5.1 Batterie unique p. 16
et inductance de choc 5.2 Batterie en gradins p. 16
5.3 Les inductances de choc p. 16
6 Protection contre les surintensités 6.1 Protection par fusible p. 18
6.2 Protection par disjoncteur p. 18
6.3 Protection contre les défauts internes p. 19
Annexe 1 : principales caractéristiques de l’appareillage MT p. 20
Annexe 2 : choix de l’appareillage MT, qualification p. 21
Annexe 3 : tableau de synthèse des calculs des courants d’enclenchement p. 23
Annexe 4 : bibliographie p. 24
La détérioration du cosinus ϕ due aux charges à caractère selfique
provoque une augmentation significative du courant dans les installations
électriques et donc des pertes dans les lignes et les transformateurs.
Le distributeur d’énergie et les industriels sont donc amenés à mettre
en œuvre des batteries de condensateurs.
Mettre sous tension et hors tension des condensateurs entraîne des
phénomènes très particuliers qui influent directement sur la caractérisation
des organes de manœuvre et de protection. C’est l’objet de ce Cahier
Technique, qui fait de nombreuses références aux normes et essais.

Cahier Technique Schneider n° 189 / p.4
1 Compensation de l’énergie réactive
1.1 Généralités
La localisation des condensateurs sur un réseau
électrique constitue ce que l’on appelle le « mode
de compensation ». II est déterminé par :
c le but recherché (suppression des pénalités,
soulagement des câbles, transformateurs…,
relèvement du plan de tension),
c le mode de distribution de l’énergie électrique,
c le régime de charge,
c l’influence prévisible des condensateurs sur
les caractéristiques du réseau,
c le coût de l’installation.
La compensation de l’énergie réactive peut être
(cf. fig. 1 ):
c globale ; exemple :
v réseau HT pour EDF ➀,
v réseau MT pour un abonné MT ➁,
v réseau BT ➂ d’un abonné BT sur batterie de
type fixe,
c par secteur ; exemple :
v centre de distribution pour EDF (postes
source) ,
v atelier ou bâtiment pour un abonné BT ➄,
c individuelle.
Cette dernière compensation est techniquement
idéale puisqu’elle produit l’énergie réactive à
l’endroit même où elle est consommée, et en
quantité rigoureusement ajustée à la demande.
Cependant cette solution est onéreuse et conduit
généralement à une surcompensation
puisqu’elle n’intègre pas les possibilités de
foisonnement des charges.
Exemple : gros moteurs MT ou BT.
➀
➁➂
➃
➄
Réseau HT de distribution
Réseau MT de distribution
Transfo de
distribution
MT / BT
Réseau BT Transfo
MT / BT
JdB BT
Abonné MT
Abonné BT
fig. 1 : les localisations de la compensation d’énergie réactive.
➃