Puissance, Énergies, Perturbations - JOP - 1...

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  • Puissance, nergies, Perturbations - JOP - 1 PUISSANCESNERGIESPERTURBATIONSPUISSANCESNERGIESPERTURBATIONS
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  • Puissance, nergies, Perturbations - JOP - 2 Liste des perturbations Echauffement Surcot Coupure secteur Disfonctionnement Bruit Destruction Danger
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  • Puissance, nergies, Perturbations - JOP - 3 clairage Chauffage & Climatisation Source Variateur de Vitesse Perturbations lectrique Informatique Une Installation aujourdhui
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  • Puissance, nergies, Perturbations - JOP - 4 Notions de Charge L'nergie lectrique est distribue sous forme de trois tensions sinusodales constituant le rseau triphas quilibr. Selon leurs caractristiques d'entre, certaines charges peuvent perturber cette distribution.
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  • Puissance, nergies, Perturbations - JOP - 5 LES CHARGES LINEAIRES LES CHARGES LINEAIRES Hier, la majorit des charges utilises sur le rseau lectrique taient des charges dites LINAIRES : charges appelant un courant de forme identique la tension, cest dire quasi sinusodal comme les convecteurs lectriques ou encore les lampes incandescences. HIER
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  • Puissance, nergies, Perturbations - JOP - 6 COS ET FACTEUR DE PUISSANCE COS ET FACTEUR DE PUISSANCE Le cosinus est le dphasage entre la fondamentale "Tension" et la fondamentale " Courant" dans le cas de signaux non dforms. Le cosinus est le dphasage entre la fondamentale "Tension" et la fondamentale " Courant" dans le cas de signaux non dforms. Puissance active : P = U x I x cos Puissance apparente : = U x I = cos
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  • Puissance, nergies, Perturbations - JOP - 7 INTRT DU RELEVEMENT DU INTRT DU RELEVEMENT DU FACTEUR DE PUISSANCE FACTEUR DE PUISSANCE La compensation dnergie ractive apporte : Un allgement de la facturation pour labonn Une augmentation de la puissance disponible sur linstallation Une diminution des pertes Une rduction de la chute de tension de ligne
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  • Puissance, nergies, Perturbations - JOP - 8 LES CHARGES DEFORMANTES LES CHARGES DEFORMANTES Les rcepteurs prsents dforment les signaux lectriques du courant et de la tension. Les signaux analyss sloignent de lallure sinusodale de dpart. Les rcepteurs prsents dforment les signaux lectriques du courant et de la tension. Les signaux analyss sloignent de lallure sinusodale de dpart. AUJOURDHUI
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  • Puissance, nergies, Perturbations - JOP - 9 LE SPECTRE HARMONIQUE LE SPECTRE HARMONIQUE Un signal dform est la somme des signaux sinusodaux, d'amplitudes et de frquences, et multiples de la frquence fondamentale.
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  • Puissance, nergies, Perturbations - JOP - 10 EN PRATIQUE EN PRATIQUE
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  • Puissance, nergies, Perturbations - JOP - 11
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  • Puissance, nergies, Perturbations - JOP - 12 LA PROBLMATIQUE LA PROBLMATIQUE Conclusion : Cette tension dforme est commune tous les autres rcepteurs du rseau. Elle est prjudiciable au bon fonctionnement de l'ensemble des rcepteurs raccords sur ce rseau. Conclusion : Cette tension dforme est commune tous les autres rcepteurs du rseau. Elle est prjudiciable au bon fonctionnement de l'ensemble des rcepteurs raccords sur ce rseau. Prsence de charges dformantes Courant dform Courant dform x Impdance interne des gnrateurs Tensions harmoniques = Tensions harmoniques = Tension non sinusodale =
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  • Puissance, nergies, Perturbations - JOP - 13 EFFETS DES HARMONIQUES EFFETS DES HARMONIQUES Rduction de la dure de vie des moteurs Rduction de la dure de vie des transformateurs Vieillissement acclr des isolants et des dilectriques Effets immdiats Pertes par effet Joule Dgradation du facteur de puissance Rduction de la puissance des moteurs Surcharges des cbles, transformateurs et moteurs Disjonctions intempestives Augmentation du bruit dans les moteurs Surdimensionnement de certains composants : conducteur du neutre, d'alimentation, batteries de condensateurs Effets moyen et long terme
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  • Puissance, nergies, Perturbations - JOP - 14 La charge non linaire, lorsquelle est soumise une tension sinusodale, absorbe un courant dit "dform" : il ny a plus proportionnalit entre courant et tension. Le cosinus nest plus applicable, on parle alors de : FACTEUR DE PUISSANCE On intgre dans cette formule la puissance dite DFORMANTE qui traduit les effets de la distorsion harmonique. COS ET FACTEUR DE PUISSANCE (suite)
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  • Puissance, nergies, Perturbations - JOP - 15 Les chauffements dans les conducteurs et quipements lectriques Les conducteurs lectriques vhiculent les courants harmoniques qui produisent, par effet Joule, un chauffement des conducteurs au mme titre que le courant fondamental. Malheureusement, les harmoniques ne contribuant pas au transfert de la puissance active, ils crent uniquement des pertes lectriques et participent la dgradation du facteur de puissance de linstallation. Les condensateurs sont particulirement sensibles la circulation des courants harmoniques du fait que leur impdance dcrot proportionnellement au rang des harmoniques en prsence dans le signal dform. Les condensateurs sont particulirement sensibles la circulation des courants harmoniques du fait que leur impdance dcrot proportionnellement au rang des harmoniques en prsence dans le signal dform. Exemple :
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  • Puissance, nergies, Perturbations - JOP - 16 Les dclenchements intempestifs des dispositifs magntiques des disjoncteurs pouvant se produire, notamment dans le domaine des installations tertiaires comprenant un parc de matriel informatique important, sont bien souvent dus aux problmes de pollution harmonique. En effet, les disjoncteurs assurant la protection des installations lectriques comprenant des matriels informatiques voient leur seuil de sensibilit atteint lors des pointes de courant engendrs par des signaux dforms ayant des facteurs de crte importants. Les facteurs de crtes levs
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  • Puissance, nergies, Perturbations - JOP - 17 Les courants harmoniques de rang multiple de 3 partir des 3 phases vont sadditionner et donner naissance dans le conducteur neutre la circulation dun courant. I neutre = 3 x I Harmoniques 3 Les effets dans le conducteur Neutre
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  • Puissance, nergies, Perturbations - JOP - 18 QUELS PARAMETRES ALLONS NOUS MESURER POUR QUANTIFIER ET QUALIFIER CES HARMONIQUES ? QUELS PARAMETRES ALLONS NOUS MESURER POUR QUANTIFIER ET QUALIFIER CES HARMONIQUES ?
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  • Puissance, nergies, Perturbations - JOP - 19 Les appareils numriques dit R.M.S ralisent la mesure efficace dun signal quelque soit sa forme, sinusodal ou dform FORMULES FORMULES Valeur RMS Appareil RMS Mme mesure : I = 16 A Appareil NON RMS Mesure : I = 12 A Courant mesur
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  • Puissance, nergies, Perturbations - JOP - 20 Facteur de Crte Facteur de Crte Charge linaire : soit 1,414 Absence d'harmonique Matriel informatique : 2 3 Prsence d'harmoniques Variateur de vitesse : environ 2 Prsence d'harmoniques 2 Dans le cas dune charge linaire
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  • Puissance, nergies, Perturbations - JOP - 21 Le taux distorsion harmonique global Rapport de la valeur efficace de lensemble des courants harmoniques du signal sur la valeur efficace du mme signal la frquence fondamentale Le facteur de distorsion global Rapport de la valeur efficace de lensemble des courants harmoniques du signal sur la valeur efficace du signal A ou V% % A ou V
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  • Puissance, nergies, Perturbations - JOP - 22 PRINCIPAUX PHENOMENES PRINCIPAUX PHENOMENES Les phnomnes de rsonance proviennent de la prsence dlments capacitifs et ractifs sur le rseau dalimentation lectrique (ligne, transformateur, capacit de relvement de facteur de puissance), gnrant ainsi des amplitudes leves sur certains rangs harmoniques (rangs 5 et 7 par exemple). Destruction des condensateurs de compensation dnergie ractive Destruction des condensateurs de compensation dnergie ractive Les phnomnes de rsonance
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  • Puissance, nergies, Perturbations - JOP - 23 Aujourdhui : Plusieurs normes NF C 15-100 IEC 61000-4-30: dfinit les techniques de mesures de la qualit dnergie IEC 61000-4-30 IEC 61000-4-7 pour les harmoniques IEC 61000-4-15 pour le flicker EN50160: dfinit la qualit de llectricit (tension) au point de livraison au client.
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  • Puissance, nergies, Perturbations - JOP - 24 Dfinit les techniques et les spcifications des mesures de qualit dnergie Pas (encore) impose par lEN50160 2 classes de performances : Class A & Class B Applications contractuelles Vrification la conformit aux normes Rsolution de litiges etc. IEC 61000-4-30
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  • Puissance, nergies, Perturbations - JOP - 25 Quelques rgles Valeurs lectriques mesures Phase-neutre ou phase-phase / contexte Agrgation des intervalles de mesure 3s, 10mn, 2 heures Marquage Creux, surtensions, coupures peuvent entraner des erreurs dans les autres mesures
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  • Puissance, nergies, Perturbations - JOP - 26 Frquence EN61000-4-30 10s Nb priode peut ne pas tre entier Tension EN61000-4-30 Tension RMS 10/12 priodes contigus
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  • Puissance, nergies, Perturbations - JOP - 27 Creux EN61000-4-30 Tension rfrence fixe par utilisateur Dtection Base sur 85% 90% de U eff Monophas Triphas : Une ou plusieurs : Toutes Evaluation U res : rsidu