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Les dsquilibresExtrait La pratique des rgimes de neutre
le 05/09/2008
Les dsquilibresCe chapitre a pour but de dfinir les proprits respectives du dsquilibre homopolaire et du dsquilibre
inverse.Ils sont provoqus par les courts-circuits et les charges dissymtriques. Leur existence modifie lquilibre des
grandeurs lectriques en prsence.
La forme des courts-circuits et le mode de raccordement des charges dissymtriques dterminent le type de
dsquilibre affectant le systme lectrique.
Mode de raccordement des charges Type de court-circuit Dsquilibre
Inverse&
Homopolaire
Inverse
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Les dsquilibresExtrait La pratique des rgimes de neutre
le 05/09/2008
Le dsquilibre homopolaire affecte le systme des tensions simples. Il modifie le rendement des chargesmonophases. Un dsquilibre homopolaire important produit du dsquilibre inverse.
Le dsquilibre inverse affecte le systme des tensions composes. Il perturbe le rendement des chargesraccordes entre phases.
La valeur du dsquilibre inverse induit par le dsquilibre homopolaire dpend du rgime de neutre du systme
lectrique1.Il est reprsent par un indicateur appel taux de dsquilibre ou taux de composante inverse (Ti).
En premire approximation, ce taux est donn par la relation:
Ti =Vi
Vd=
Sb
Scc +St +Sb
o
Sb est la puissance apparente de la charge dissymtrique,
St est la puissance apparente nominale de la charge triphase,
Scc est la puissance de court-circuit au point considr.
Le taux de composante inverse est dautant plus important que la puissance de court-circuit est faible et que lacharge dissymtrique est importante.
Si lon souhaite limiter ce taux 2% en labsence de charge triphase, il faut que le rseau prsente, au point de
raccordement, une puissance de court-circuit au moins gale 50 Sb. Une charge dsquilibre de 3 MVA, par
exemple, ncessite, au point de raccordement, une puissance de court-circuit minimale de 150 MVA. Une charge
dsquilibre de 100 kVA ncessite, quant elle, une puissance de court-circuit minimale de 5 MVA.
Afin de clarifier les notions de dsquilibre inverse et homopolaire, nous allons examiner quelques exemples
Exemple 1 :Courts-circuits sur un rseau 20kV dont le neutre est reli la terre par une impdance
Court-circuit monophas Court-circuit biphas
Cest essentiellement un dsquilibre homopolaire
La tension simple de la phase en dfaut est faible alors
que les phases saines sont en surtension (1,58 p.u).
Il existe un courant dans le neutre.
Les tensions composes sont dans une moindre
proportion dsquilibres. Il existe donc galement un
lger dsquilibre inverse.
Cest un dsquilibre inverse
Les tensions composes sont fortement dsquilibres.
Il sensuit un dsquilibre des tensions simples.
Il nexiste pas de courant dans le neutre. Il ny a donc
pas de dsquilibre homopolaire.
1Limportance du dsquilibre inverse dpend alors de la valeur du courant de dfaut. Il sensuit quun fort courant de dfaut la terre est
susceptible de crer un fort dsquilibre inverse. Ce sera le cas par exemple dun dfaut affectant un rseau dont le neutre est reli
directement la terre.
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Les dsquilibresExtrait La pratique des rgimes de neutre
le 05/09/2008
Exemple 2 : Dsquilibre de charge sur un rseau 15kV.
Cet exemple illustre un cas de dsquilibre provoqu
par le raccordement en 15 kV dune station dessai de
TGV.
I2I3
V3
V1
V2I1
MLBLa simulation rvle labsence de composantes
homopolaires. On se trouve donc en prsence dun
dsquilibre inverse.
Le taux de dsquilibre sur la rame 15 kV est de 6%.Un raccordement en 90 kV offrirait un taux de
dsquilibre nexcdant pas 1,35%.
Les tensions simples sont faiblement dsquilibres
Exemple 3: Dsquilibre de charge sur un rseau basse tension dont le neutre est distribu.Systme lectrique au pointP
V1
N
T
V2
V3
IN
I2
402V
344V
392V
234V
235V
183V 16
3V
243V
281V
54A
54A
39V
MLB
Il existe un dplacement de point neutre VN-T, les tensions simples sont dsquilibres. On est en prsence dun
dsquilibre homopolaire. Le rendement de la charge thorique de 17,6 kW (sous 230V) est de163
230= 0,5
Les tensions composes tant lgrement dsquilibres, le rseau est galement le sige dun dsquilibre
inverse.
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Les dsquilibresExtrait La pratique des rgimes de neutre
le 05/09/2008
En conclusion
Quelque soit son origine, un dsquilibre homopolaire saccompagne dun dsquilibre inverse qui peut prendre,
dans certaines conditions, des valeurs importantes.
Un dsquilibre homopolaire sidentifie par la prsence de composantes homopolaires dont lamplitude dpenddu choix du rgime de neutre.
Un dsquilibre de charge produit du dsquilibre inverse sur un rseau trois fils. Sur un rseau quatre fils, il
produit galement du dsquilibre homopolaire dont la manifestation est le courant de neutre.
