Compensation de réactif, condensateurs

[DPM]

Je m'intéressais à cette question d'harmonique suite à une annonce de vente d'une armoire de condensateurs récente de prime abord intéressante dont on m'avait fait part.

Pour conclure suite aux indications de Thomas :

- cette gamme d'armoires A*** est à proscrire pour nos centrales depuis qu'ERDF refuse la consommation de réactif durant l'été (ils ont d'autres armoires avec self etc,...)
- le taux d'harmonique doit être inférieur à 15 % dixit la fiche technique A***
- si après l'achat, on s'aperçoit que le taux d'harmonique est trop élevé et que l'on veut remplacer les condos par d'autres renforcés et/ou rajout de self, A*** refuse de donner les codes pour pouvoir effectuer le changement
- contrairement à d'autres constructeurs, le régulateur ne peut pas être relié à l'automate
- j'ai demandé un devis à A**** pour un comparatif : 3680 € quand même, franco de port, neuf ....

Bref, cette gamme d'armoire est à éviter (de mon point de vue)

Edit dB-) 2016-06-12 5:58

[dB-)]

Bonsoir,

je ne suis pas totalement d'accord avec ce qui a été dit plus haut, mais "chacun voit midi à sa porte" :

- je ne crois pas qu'il y a une règle ERDF (pardon, Enedis) qui impose systématiquement la fourniture de réactif toute l'année, d'après ce que j'ai vu c'est déterminé au cas par cas (quasiment pas deux contrats identiques vus à ce jour), en fonction de l'environnement de la micro-centrale.

-

La pollution harmoniques est bien réelle, elle est due à un phénomène de résonance des condensateurs avec l’inductance du transfo ERDF

Là aussi, pas vraiment d'accord, sur une installation comprenant juste un transformateur, une génératrice et des condensateurs, il y a très peu de risques d'avoir un taux d'harmoniques qui justifie des selfs. Il faut d'abord quelque chose pour générer des harmoniques (influence extérieure, redresseur, découpage de phase, saturation magnétique, onduleur, etc ...). Ensuite il faut que la fréquence de résonance de l'ensemble transformateur-condensateurs (on néglige la génératrice) tombe pile sur 100 Hz, 150 Hz, etc ... là c'est vraiment pas de chance ! (Ça peut arriver sur un site, bien sûr, mais il ne faut pas en faire le cas général). Cette fréquence Fr se calcule relativement facilement, en considérant la puissance apparente de court-circuit en sortie du transformateur Scc et la puissance réactive de la batterie de condensateurs Qc :

Fr = F * racine (Scc / Qc) avec F = 50 Hz

Par exemple, sur une installation comportant un transformateur 20 kV / 410 V de 250 kVA (donc en gros I2 = 350 A) avec Ucc = 4% , et une batterie de condensateurs de 150 kVar, on trouve une puissance apparente de court-circuit de 410 * (350 * 100 / 4) * racine (3) = 6.2 MVA, et donc une fréquence de résonance de 50 * racine (6 200 000 / 150 000) = 322 Hz donc proche du rang 6, alors que la majorité des problèmes se situent près des rangs 2 et 3.

Ensuite il faut préciser de quels harmoniques on parle, au niveau tension c'est à peu près partout pareil, mais au niveau courant cela dépend de la maille : génératrice, condensateurs, transfo. La propagation est aussi très dépendante du mode de branchement de la génératrice (étoile ou triangle), et du mode de branchement du transformateur, coté HT et BT : étoile, triangle, zigzag, plus encore le régime de neutre.

Bref, cette gamme d'armoire est à éviter (de mon point de vue)

Ben, à nouveau pas d'accord, j'ai déjà acheté 3 armoires Al*** Te**********, de 25 à 150 kVar, matériel standard, sans selfs, avec contacteurs mécaniques (plus spire de pré-contact), et régulateur varmétrique programmable, et franchement je n'ai rien à reprocher, le rapport qualité prix est excellent, avec un très bon support technico-commercial. La dernière version 8 du régulateur Al**** (bon, elle est un peu compliquée à configurer, absolument tout est paramétrable) est communicante, donc je ne comprends pas ces critiques.

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Enfin le critère de choix self ou pas se fait à ma connaissance sur la puissance apparente relative des harmoniques, et non sur le taux d'harmoniques en tension ou en courant, avec de mémoire des seuils à 15 et 25 %. Un taux de puissance d'harmoniques de 15 %, sur une installation de par exemple 100 kW, représente 15 kVA d'harmoniques ! Pour les produire il faut se lever tôt, c'est uniquement possible avec des gros matériels électroniques.

Ensuite, si vous dépassez 15%, il n'y a toujours pas besoin de self, et cela jusqu'à un taux de 25 % : il suffit en effet de prendre des condensateurs renforcés au niveau tension. Personnellement je n'ai encore pas vu d'installation classique (transfo + géné + armoire de réactif) produire 25% d'harmoniques en puissance !

Bon, j'essaierai de développer cela, mais plutôt dans la partie publique du forum.

Bonne soirée

Edit : je viens de voir qu'il existe aussi une méthode alternative de choix "condensateurs standards / condensateurs avec tension supérieure / condensateurs avec selfs", méthode basée cette fois sur le THDI (Taux de distorsion en courant harmonique).

dB-)

[DPM]

Bonsoir Didier,

Devant m'équiper notamment d'une armoire de condos pour la remise en service, j'avais pensé que l'annonce de vente était intéressante.
Après contact, il s'avère que le propriétaire actuel ne peut pas continuer à utiliser ce modèle, il le change début juillet, il y aurait résonance avec le transfo actuel, la centrale est la seule à être branchée dessus, aucun site industriel à proximité.
Thomas a rencontré les mêmes problèmes lors de 2 installations.... Il y a donc qd même un pb avec les harmoniques ET cette gamme d'armoires
à cela s'ajoutent les frais de transport (2 transporteurs ont refusé car 145 kg sans moyen de levage....) donc il aurait fallu que je loue une camionnette et que j'y aille... avec quelqu'un. ça ne m'aurait pas gêné s'il n'y a avait pas ce risque que l'armoire me reste sur les bras si je ne peux effectuer le moindre changement...
J'avais fait faire 2 devis auparavant il y a plusieurs mois pour les armoires électriques et automatismes : le 1er, le coup de bambou chez A***** avec armoire A*** renforcée avec self anti harmonique pour ma petite centrale :o , le 2e, plus de moitié moins chez une petite entreprise électrique industrielle (mais peu de référence en hydro, plus spécialisée dans le photovoltaïque et l'éolien) avec armoire standard de 150 kVAr. Mais quand on passe par un pro, il y a obligation de résultat

Edit dB-) 2016-06-12 6:05

[moulino51]

Divisions fusion de sujet terminée


Gé

[fb.]

Pour répondre au premier message de ce post, et ayant déja cherché ce type d'infos pour un site "perturbé" (où les condensateurs grillaient régulièrement) j'avais trouvé cela :

http://www.alpestechnologies.com/sites/ ... E_2010.pdf

En page 46

"Audit réseaux
Vos réseaux sont perturbés par de nombreux aléas électriques. Pour avoir une image réelle de votre installation, une simple vérification ponctuelle ne
suffit plus. Avec son audit, Alpes Technologies vous fournit l’analyse du comportement de votre réseau sur une semaine. Nous relevons l’analyseur installé dans votre entreprise via modem GSM. Nos experts vous fournissent un rapport qui établit de façon claire les phénomènes essentiels de votre installation électrique."

Et en page 2 du document

"Mesures sur site
Alpes technologies vous propose de prendre en charge la mesure de la qualité de votre énergie. L’appareil est installé par vos soins et nous nous chargeons de le télé-relever, de réaliser l’analyse et de vous remettre un rapport de mesures."

Je tiens à préciser que je ne travaille ni pour la société Leg...d ni pour Al.... T......gies et que je n'ai d'actions ou d’intérêts ni chez l'un ni chez l'autre...

Bonne recherche.
Fabrice

[moulin.remy]

Bonjour
Je confirme les problèmes rencontrés sur 2 installations mais ce n'est pas du à la marque de la batterie de condensateurs !
Depuis j'installe systématiquement des condos renforcés pour résister aux THDI à faible puissance et ne plus être embêté, et le tout commandé par l'automate de la centrale en 3 ou 4 gradins.
enedis, dans les CARDI ou la centrale est la seule sur le transfo, prévoit désormais que les producteurs doivent tenir un cos phi mini de 1, donc ne pas consommer de réactif et ce toute l'année. Mais peut être pas une généralité, juste ce que j'ai rencontré.
L'ingénieur enedis avec qui j'ai discuté m'a dit que la tendance était de plus en plus à cos phi 1, et etait tout à fait conscient qù faible puissance l'objectif à tenir était compliqué du fait des harmoniques dus à à la résonance avec le transfo.
Difficile de faire une généralité, mais qui surveille régulièrement le taux d'harmoniques de son installation ?

Thomas

[dB-)]

Bonjour,


Le sujet est en effet intéressant, et techniquement délicat, il semble que :

- on peut avoir un ensemble génératrice asynchrone + transformateur qui présente à l'origine (non compensé) peu d'harmoniques
- donc on se dit : je vais implanter une armoire de condensateurs "normaux"
- et manque de pot, une fois les condensateurs en place apparaissent pour certaines combinaisons de gradins des résonances et harmoniques !

Donc l'étude à priori du rapport SH/ST indiquée dans le catalogue ci-dessus (avec SH étant la puissance apparente du générateur d'harmoniques et ST la puissance apparente de la source) ne suffit pas pour choisir une protection anti-harmoniques, il y a une part d'aléatoire, même en passant au préalable par un analyseur de réseau.

Bonne journée

dB-)

[pierre]

Bonjour
Je confirme tout ce qu'a dit thomas puisque nous avons rencontré le phénomène en juillet dernier (à basse charge 15kW sur génératrice 80 kW seul sur un transfo 250 kVA) à la mise en service qui a donc été repoussée.
Et AT protégeait ses condensateurs à THDI 15% et j'avais jusqu'à 35% de THDI à très basse charge .

Comprenez bien que sans condensateurs, il n y a pas d'harmoniques, preuve que ca ne vient pas du réseau ou de la génératrice.
8 mois pour qu'une personne erdf le comprenne et constater que leurs mesures ne servent à rien.

Pensant au départ comme dB, l'unique conclusion a été donc d'incriminer une résonance antiparallèle. Nous l'avions sur le rang 13.
Seul sur un transfo, je confirme que il y a un très fort risque (en tout cas, thomas a été totalement convaincu à son 2eme cas de suite).
Notez que si les condensateurs sont commandés depuis un automate général ou relayage, j'imagine qu'ils ne verifient pas le THD I donc le phénomène est peu connu. Ca pourrait expliquer un peu la défiance des assurances pour les condensateurs.
Salutations
Pierre

Pour les fondus uniquement, avec les formules sur les anti résonance, on peut tracer sous excel les courbes d'impédances avec C , sans C et avec filtre (voir PJ). Mais il est difficile d'interpréter le facteur d'amplification. En tout cas, c'est à basse charge (tres faible R dans la résonance) que ca apparait. Dit autrement, l'impedance du transfo ERDF est l'exacte opposée de l'impédance des condensateurs pour un certain harmonique: Lw=1/Cw avec R petit.
Avec le filtre 189 Hz, il y a encore quelques harmoniques en dessous de 8 kW, mais pas 35%!

Pour finir de convaincre didier, voici un extrait de mes mesures:
U = 415 à 418V à vide
- transfo ERDF seul : THD U = 1,7%
- Transfo ERDF + 12,5 kVAR + machine à l'arret: THDI = 8,4%
- Transfo ERDF + 37,5 kVAR + machine à l'arret: THDI = 16%
- Transfo ERDF + 50 kVAR + machine à l'arret: THDI = 13% %

- Transfo ERDF + 12,5 kVAR + machine en basse puissance 8 kw production: THDI = 4% (Nota: absorption de 19 kVAR)
- Transfo ERDF + 25 kVAR + machine en basse puissance 8 kw production: THDI = 12 à 15% (Nota: absorption de 7,7 kVAR)
- Transfo ERDF + 37,5 kVAR + machine en basse puissance 8 kw production: THDI = 37 à 47% !!!!! (Nota: fourniture de 5 kVAR mais le gradin de 25 kVAR se déconnecte immédiatement) La centrale de mesure releve pendant ce court instant: un H5 de 11% et un H7 de 8%, H9 de 3%. On a su comment relever les harmoniques supérieurs plus tard.
- Transfo ERDF + 50 kVAR (en mode manuel) + machine en basse puissance 8 kw production: THDI = 25 à 32%

- Transfo ERDF + 25 kVAR + machine en puissance 39 kw production: THDI = 4% (Nota: absorption de 12,7 kVAR)
- Transfo ERDF + 37,5 kVAR + machine en puissance 39 kw production: THDI = 11 % (Nota: pas d'échange de réactif avec le réseau)

[PERRET]

Bonjour,

Tout cela confirme bien mon impression :

Condensateurs = Bêtes à misères

Et pas seulement en correction du facteur de puissance.
Ces derniers temps dépannage d'un oscilloscope Hameg, d'un wattmètre Multitek, d'un moniteur ACER de P.C., de l'alimentation interne d'une Microener UM30A et trois moteurs de volets roulant Somfy : la panne : un ou plusieurs condensateurs défectueux, le plus souvent sous l'effet de la chaleur qui fait évaporer l’électrolyte et fait perdre de leur capacité.

Quant aux condensateurs de relèvement du facteur de puissance, malgré qu'ils soient auto-cicatrisants, finissent par se mettre définitivement en court circuit et le fusible interne les mets hors service.
Quand il n'explosent pas - vu une fois avec un condensateur ancien, heureusement pas au pyralène. Pas intérêt à être à proximité.

Bon courage quand on est confronté à ces problèmes

[Gilles21]

Bonjour
A entendre toute ces sombres histoires de condensateurs on se dit qu'après tout une génératrice synchrone même si elle nécessite un synchronoscope pour le couplage réseau, c'est pas mal quand même et cerise sur le gateau on bénéficie d'un meilleur rendement