5% ou 12% ? Une mauvaise sélection du rapport de réactance transforme la protection en dommages – Un guide pour éviter les pièges lors de la sélection de réacteurs en série à haute tension-

L'essentiel du choix d'un réacteur tandem à haute tension-peut se résumer en un mot : réactance. Un rapport de réactance correct peut agir comme un « silencieux » pour les harmoniques ; une mauvaise réactance peut agir comme un « amplificateur » pour les harmoniques, perturbant potentiellement une batterie de condensateurs normalement sûre. En fait, la décision la plus déroutante est cette ligne de démarcation cruciale : 5 % ou 12 % ?
La conclusion est la suivante : sélection basée sur les composantes harmoniques.
Conformément à la clause 5.5.2 de la norme nationale GB 50227-2017, le rapport de réactance doit être déterminé sur la base du contenu harmonique de fond mesuré au point de connexion entre la batterie de condensateurs parallèle et le réseau électrique. Noir et blanc : la réactance doit être de 4,5 % 4,5 % – 5,0 % lorsque l'harmonique est supérieure au cinquième ordre, et de 12,0 % lorsque l'harmonique est supérieure au troisième ordre. Autrement dit, les applications industrielles étaient dominées par 5 harmoniques, donc 5 % du réacteur sont sélectionnés ; les applications résidentielles étaient dominées par 3 harmoniques, donc 12% du réacteur est sélectionné. Ce n’est pas seulement des ouï-dire, c’est un code de conduite de base.
Pourquoi ne pouvons-nous pas être « aléatoires » ? Car les conséquences d’un mauvais choix de réacteur sont catastrophiques.
Les condensateurs ont une impédance extrêmement faible aux harmoniques à haute fréquence-. Une fois que le circuit résonne, le courant harmonique est considérablement amplifié. Une étude menée par l'Institut chinois de recherche sur l'énergie électrique a montré depuis longtemps que lorsque le taux de réponse est de 6 %, l'effet d'amplification sur les troisièmes harmoniques est supérieur à 5 %. Cela dit, ce que vous pourriez considérer comme un "compromis" est en fait une situation de "perdant-perdant"-il ne supprime pas exactement la cinquième harmonique à 5 %, et il est plus facile d'amplifier la troisième harmonique à plus de 5 %. De plus, il a plus de capacité, consomme plus d'énergie passive, coûte plus cher et est économique à tous égards à moins de 5 %. Plus dangereux encore, si un réacteur à 5 % ne correspond pas dans un réseau électrique dominé par les troisièmes harmoniques, non seulement il ne parvient pas à supprimer les harmoniques, mais peut également déclencher des résonances parallèles, provoquant des pics de tension, un gonflement des condensateurs et même une explosion - sans exagération.
En revanche, installer 12 % d’un réacteur dans un réseau électrique industriel dominé par cinq harmoniques est sûr, mais coûteux. Plus la réactance du réacteur série est élevée, plus l'augmentation de tension aux bornes du condensateur est importante. Selon la formule UC=US/ (1-P), la tension augmente d'environ 6,4 % si la réactance est de 13 % et de 11,5 % 11,5 % la réactance est de 13 %. Cela signifie que vous dépensez beaucoup d'argent pour 12 % des réacteurs, mais que les condensateurs fonctionnent de longues heures sous surtension, ce qui réduit considérablement leur durée de vie et réduit la compensation réactive.
Existe-t-il une « solution universelle » ? Oui, mais il faut savoir s'en servir.
La norme identifie une deuxième méthode : un mélange de taux de réactance de 4.5 4.5 % – 5,0 % et 12,0 % peut être utilisé lorsque les troisième et cinquième harmoniques sont toutes élevées. Certains condensateurs ont une résistance de 5 % pour supprimer cinq harmoniques, tandis que d'autres ont une résistance de 12 % pour supprimer trois harmoniques. Cela garantit que l'impédance harmonique globale est inductive et évite l'augmentation de la tension et la perte de puissance réactive dues à un seul taux de réactance élevé. Il s'agit de l'approche la plus courante dans la pratique des projets d'ingénierie ces dernières années et la solution mise en avant dans le GB révisé50227-2017 -après tout, la réalité du réseau électrique de mon pays est triphasé-, cinq-phasé, l'un ou l'autre.
Autre écueil majeur : limiter le jaillissement et ignorer les harmoniques.
Dans certains projets, le contenu harmonique est si faible qu’il est nécessaire de limiter l’appel d’excitation. Dans ce cas, un taux de réactance de 0,1 % à 1,0 % est suffisant. Cependant, il est important de noter que ce faible taux de réactance a un effet d’amplification significatif sur les cinquième et septième harmoniques. Dès que le fond harmonique du réseau électrique change, le système de protection tombe immédiatement en panne. Ainsi, même dans le cas d'un « courant d'appel limité », il est nécessaire de vérifier que l'amplification harmonique dépasse la limite et laisse une marge suffisante.
Enfin : les mesures réelles doivent être prises avant le débogage.
La norme exige la détection des harmoniques avant la mise en service de chaque projet et la rationalité de la configuration de la réactance est vérifiée par les données mesurées. Ne sautez pas cette étape-les harmoniques n'attendent pas vos calculs, elles arrivent lorsque vous êtes le plus en confiance.
5% ou 12% ? La réponse n’est jamais dans le réacteur lui-même, mais dans le spectre harmonique de vos points de connexion.