L'impact des harmoniques sur l'équipement électrique

I. Impact sur les réseaux électriques

Les condensateurs représentent la plus grande partie de la capacité de compensation de la puissance réactive dans le réseau électrique, les condensateurs côté utilisateur représentant environ deux tiers de la capacité totale. Ces condensateurs sont souvent conçus en tenant compte uniquement de la compensation de la puissance réactive, sans tenir compte de la pollution réelle de la qualité de l'énergie sur le lieu d'installation. Par conséquent, lorsque les indicateurs de qualité de l'énergie au point de fonctionnement sont mauvais, cela peut facilement conduire à divers accidents : par exemple, le dispositif de compensation peut ne pas fonctionner normalement, la durée de vie du condensateur peut être raccourcie et les fusibles de protection peuvent sauter. Dans les cas les plus graves, une résonance en série et en parallèle peut se produire, entraînant une surtension harmonique et une surintensité dans les condensateurs, voire des explosions. En outre, la gestion actuelle des condensateurs côté utilisateur utilise toujours le facteur de puissance moyen comme norme d'évaluation. Les condensateurs sont rarement activés et désactivés de manière flexible en fonction de l'état de fonctionnement réel du réseau électrique, et certains restent même connectés en permanence. Cela réduit la marge de régulation de la tension du réseau électrique, ce qui rend difficile le contrôle efficace des indicateurs de qualité de l'énergie tels que la déviation de la tension.

II. Impact sur les transformateurs

Les courants harmoniques augmentent les pertes de cuivre des transformateurs, ce qui entraîne une surchauffe localisée, une augmentation des vibrations et du bruit. Ils provoquent également un échauffement supplémentaire dans les enroulements. Si le courant d'excitation du transformateur contient des courants harmoniques, le courant harmonique du courant d'appel peut dépasser la limite ; dans des conditions de résonance, ces courants harmoniques constituent une menace sérieuse pour la sécurité de fonctionnement du transformateur.

III. Impact sur les générateurs synchrones

Les courants de séquence négative et les courants harmoniques injectés dans le système du côté de l'utilisateur circulent dans le générateur synchrone, causant des pertes supplémentaires, entraînant un échauffement localisé du générateur et une diminution de la résistance de l'isolation. Dans le même temps, ces courants provoquent des composantes harmoniques supplémentaires dans la forme d'onde de la tension de sortie du générateur, déclenchant des vibrations de torsion dans le rotor du générateur synchrone et réduisant la durée de vie de l'équipement.

IV. Impact sur les disjoncteurs

Les harmoniques peuvent perturber le fonctionnement normal des bobines de soufflage magnétique de certains disjoncteurs, réduisant leur pouvoir de coupure et les empêchant d'interrompre les courants de défaut présentant une distorsion excessive de la forme d'onde. Pour les disjoncteurs à moyenne tension, des surtensions harmoniques et un réamorçage peuvent se produire pendant l'interruption du courant, entraînant finalement une brûlure des contacts du disjoncteur.

V. Impact sur les dispositifs de contrôle automatique

Avec l'application généralisée de la technologie de contrôle numérique, les exigences en matière de qualité de l'alimentation de diverses charges de précision augmentent. La pollution de la qualité de l'énergie nuit principalement à ces dispositifs de contrôle automatique de trois manières : premièrement, en introduisant des signaux déformés dans le module de surveillance de l'équipement ; deuxièmement, en interférant avec l'analyse et le calcul normaux de l'équipement ; et troisièmement, en conduisant à des résultats de sortie incorrects. En même temps, il peut également causer des dommages irréversibles aux moteurs de précision, aux alimentations à découpage et à d'autres matériels, interférer avec les circuits de protection de l'équipement et déclencher des dysfonctionnements.

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