L'utilisation de plus en plus croissante des semi-conducteurs dans l'industrie ont amélioré grandement l'efficacité et la précision des équipements électriques. Toutefois, les semi-conducteurs changent la nature de la sinusoïdale et par le fait même génèrent des courants harmoniques.

L' harmonique cause des perturbations sur le réseau de distribution et peut entraîner la rupture de certains types d'équipements électriques tels que les condensateurs, les moteurs et les transformateurs. Les harmoniques retrouvés dans ces systèmes énergétiques sont divisées en deux catégories:
 

1- Ces courants harmoniques sont les ordres dominants créés par les charges linéaires triphasées. Ils sont le 5ième, 7ième, 11ième, 13ième et plus mais non des multiples de trois.

2- Ces courants harmoniques sont créés en majorité par des charges linéaires monophasées. Ils sont le 3ème et plus, en multiples de trois. Ils sont parfois référés comme "triples" ou "séquence zéro" et sont habituellement accompagnés par des 5ème, 7ème ou plus élévés.
 

L'impédance du réseau étant inductive, elle augmente de façon proportionnelle avec la fréquence alors que celle du condensateur diminue. Par conséquent, à des fréquences supérieures à la fondamentale, les courants harmoniques circulent à travers les condensateurs. De plus, les courants harmoniques peuvent entraîner une augmentation importante de la tension aux bornes du condensateur et provoquer par le fait même des dommages à l'équipement en place.

La fréquence de résonance

La fréquence de résonance est atteinte lorsque l'impédance du réseau est équivalente à celle du condensateur. Lorsque nous utilisons des condensateurs, pour corriger le facteur de puissance et qu'il y a sur les lieux des convertisseurs et/ou redresseurs, il existe alors la possibilité, à une fréquence donnée, que l'impédance du réseau tombe en résonance avec l'impédance du condensateur. Ce phénomène produit des courants intenses qui circulent entre le condensateur et le réseau et peuvent occasionner des bris sérieux du condensateurs et de ses équipements de protection. Les fréquences de résonance les plus importantes et qui nous intéressent plus particulièrement sont les 5ième, 7ième, 11ième et 13ième.
 

ÉLIMINATION DE LA RÉSONANCE:

Afin d'éviter que l'impédance du condensateur tombe en résonance avec l'impédance du réseau, nous additionnons une réactance série au condensateur. Nous choisissons habituellement une réactance dont l'impédance de la combinaison réactance / condensateur soit capacitive à la fréquence fondamentale et inductive aux fréquences critiques. De plus, nous nous assurons que la fréquence de résonance soit inférieure aux fréquences harmoniques qui circulent sur le réseau. Par surcroît, lorsque nous additionnons une réactance série au condensateur, il est primordial de s'assurer que la tension fondamentale n'excède pas la tension nominale d'opération.
 

RÉDUCTION DE LA DISTORTION HARMONIQUE:

Les courants harmoniques peuvent être éliminés en utilisant des filtres harmoniques. Un filtre harmonique est essentiellement composé d'une inductance en série avec un condensateur. L'inductance et le condensateur sont dimensionnés de façon tels qu'ils résonent à la fréquence indésirable entraînant ainsi le courant à circuler à travers le filtre.

Les Équipements Power Survey Ltée possède toute l'expertise nécéssaire pour mesurer et analyser avec précision l'intensité des courants et des voltages harmoniques.

Suite à la collecte des données obtenues par mesurage, nous offrons une analyse complète;

• Simulation sur ordinateur
• Calcul des courants harmoniques suite à l'ajout de condensateurs
• Dimensionnement des inductances anti-résonance
• Conception de filtres harmoniques