Compensation d énergie réactive. Etude et recherche de solutions sur la compensation d énergie réactive

Compensation d énergie réactive Etude et recherche de solutions sur la compensation d énergie réactive

1. Présentation de l Equipement 1.1 Constitution Cet équipement a été conçu pour étudier la compensation d énergie réactive, étudier l influence des harmoniques sur les condensateurs et mettre en œuvre les solutions appropriées. Cet équipement représentatif d une installation de compensation d énergie réactive comprend : Des charges linéaires déphasantes permettant de faire varier le facteur de déphasage de l installation. Un système de mesure varmétrique de type VARLOGIC. Un système de compensation d énergie réactive assuré par des gradins de condensateur asservis par le relais varmétrique. Un contacteur statique permet de supprimer le courant d appel lié aux condensateurs. Un système de charges non linéaires permettant de mettre en évidence les phénomènes d anti-résonnance liés aux circulations d harmoniques dans les condensateurs. Un dispositif correctif avec self anti-résonnance. Institut Schneider Formation / 02-2008 3/17

1.2 Caractéristiques Caractéristiques mécaniques du coffret de commande Hauteur : 950 mm Largeur : 700 mm Profondeur : 370 mm Poids : 70 kg environ Caractéristiques mécaniques du coffret halogène Hauteur : 420 mm Largeur : 800 mm Profondeur : 3000 mm Poids : 18 kg environ Caractéristiques électriques L équipement est alimenté par un réseau électrique 230 V monophasé avec Terre. Tension : 230V monophasé ± 10 % Fréquence : 50/60 Hz ± 5 % Courant : 16 A, branchement par prise de courant 2P + T Puissance absorbée : 3,2 kva Le courant de court-circuit conventionnel est fixé à 3 ka. Tension de tenue assignée de tenue aux chocs : 2,5 kv Catégorie d installation : II Le réseau électrique doit comporter en amont de l équipement un D.DR (Dispositif Différentiel Résiduel) de sensibilité 30 ma de classe AC (non fourni). 4/17 Institut Schneider Formation / 02-2008

Compensation d énergie réactive Caractéristiques techniques des principaux constituants Le coffret de commande : Sur la face de gauche, d un interrupteur général (1), d une protection générale (disjoncteur), d une prise de courant (2) 2P+T permettant l alimentation de l ensemble CEMHARMONIQUES référence MDG99150, d un commutateur à clé (3) servant à mettre horsservice la sécurité porte et d un câble d alimentation 2P+T ainsi qu une étiquette rappelant ses caractéristiques électriques et son numéro de série. Sur la face de droite, différentes bornes de mesures (4) courant / tension (douilles de sécurités femelles 4mm) permettant d exécuter des manipulations décrites dans le manuel de travaux pratiques. Les points de mesures courants sont équipés de cavalier (5). Une embase femelle 7 points (6), servant à connecter le coffret halogènes. Deux poignées (7), une de chaque côté, permettent la facilité du transport. Institut Schneider Formation / 02-2008 5/17

Compensation d énergie réactive Sur la face avant (porte) est représenté le schéma de puissance de l ensemble où l on peut situer les points de mesures. Un voyant "SOUS TENSION"(1), trois commutateurs lumineux (2) de mise en service des selfs, une commande des télévariateurs (bouton-poussoir (3), un commutateur de commande (4) de deux halogènes, un relais varmétrique "VARLOGIC" (5) avec trois commutateurs de forçage des gradins visualisés par trois voyants verts (6). Un coup de poing "ARRET D URGENCE "(7). Sur le dessus, une balise lumineuse (8) indiquant que le coffret est connecté au réseau. Le coffret partie opérative : Elle est constituée de trois lampes halogènes 500 W chacune, de deux ventilateurs 230 Vca d un débit de 250 m3/h et d un thermostat de surveillance de la température de l interieur du coffret, plage de mesure 0-60 c. 6/17 Institut Schneider Formation / 02-2008

Compensation d énergie réactive 1.3 Fonctionnalités principales L équipement compensation d énergie réactive permet de mettre en évidence les courants d appel liés à l enclenchement des condensateurs, les surcharges sur les condensateurs (antirésonance) liés aux phénomènes d harmoniques et l influence des longueurs de ligne sur le facteur de déphasage. Sur la face avant du coffret de commande est représenté le schéma de puissance de l installation. Des commutateurs lumineux permettent l utilisation des selfs. Un commutateur commande l allumage des halogènes. Un relais varmétrique commande en automatique les gradins. Il est possible de commander manuellement les gradins à l aide de cavaliers. Des douilles de sécurité situés sur le côté permettent de réaliser des mesures. Institut Schneider Formation / 02-2008 7/17

2. Pédagogie 2.1 Présentation de la pédagogie L équipement gestion d énergie permet : Mesure du facteur de déphasage sur les charges linéaires et non linéaires et la mise en œuvre des remèdes permettant sa correction. Mise en évidence, mesure et réduction des courants d appel liés à l enclenchement des condensateurs. Mise en évidence des surcharges sur les condensateurs (antirésonnance) liés aux phénomènes harmoniques et la mise en œuvre des remèdes associés. Mise en évidence de l influence des longueurs de ligne sur le facteur de déphasage. Il est destiné aux filières suivantes : Automatisme Informatique Indust. CAP BEP Bac Pro STI BTS DUT Electrotechnique Equipements techniques - Energie Maintenance industrielle Productique mécanique Travaux pratiques réalisables grâce à l équipement compensation d énergie réactive : Ils sont constitués d un document professeur corrigé et d un document élève. TP «Analyse de l installation, bilan de puissance et intérêt de la compensation.» (Bac PRO E.I.E) (exemple donné page 10) : S'informer et réunir les informations concernant la fourniture de l'énergie électrique de l installation. Contrôler la qualité d'une installation électrique BT/HT en rapport au cahier des charges, des normes et textes en vigueur. 8/17 Institut Schneider Formation / 02-2008

TP «Justification des solutions» (Bac PRO E.I.E) : Justifier les choix technologiques mis en oeuvre sur l installation. TP «Notion de charge non linéaire» (Bac PRO E.I.E) : Notion de charge non linéaire au travers d un TP / Cours. Identifier les différents type de charges. TP «Analyse de l installation pour justifier la solution retenue» (Bac STI) : Mettre en oeuvre le système d alimentation pour en rechercher et définir les fonctions de gestion de mises en oeuvre, dans le but d en justifier le choix et le fonctionnement. TP «Identification et modélisation» (Bac STI) : Identifier les charges et modéliser une installation. Justifier les choix technologiques mis en œuvre sur l installation. TP «Justification des choix technologiques» (Bac STI) : Justifier le choix des contacteurs de commande des gradins de compensation. Justifier les choix technologiques mis en œuvre sur l installation. TP «Analyse de l installation pour justifier la solution retenue» (BTS Electrotechnique) : Analyse de la fourniture d énergie d une installation d un client Mise en œuvre de la compensation TP «Justification des choix technologiques» (BTS Electrotechnique) : Analyse de la fourniture d énergie d une installation d un client Mise en œuvre de la compensation Institut Schneider Formation / 02-2008 9/17

2.2 Exemples de pédagogie 10/17 Institut Schneider Formation / 02-2008

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3. Eléments fournis avec l équipement 3.1 Matériel fourni Un coffret de commande et une partie opérative (halogènes) référence MDG99160. Trois cordons de sécurité noirs longueurs 25 cm référence SLK425F/N 3.2 Matériel non fourni 3.3 Documentation Appareils de mesure pour les travaux pratiques (multimètre, oscilloscope, sonde de mesure, etc. ). Remarque : la réalisation des mesures et travaux pratiques nécessite l utilisation d un contrôleur universel type RMS ou d instruments spécifiques tels analyseurs harmoniques. La notice technique référence MDG9AD161. Le manuel de travaux pratiques référence MDG9AD162. Une notice d utilisation régulateur Varmétrique : VARLOGIC NR6 3.4 Coordonnées Institut Schneider Formation S.E.F. S.A.S. 89 Boulevard Franklin Roosevelt BP 50604 F-92506 Rueil Malmaison cedex N Azur : 0810 815 815 http://www.formation.schneider-electric.com e-mail : isf@fr.schneider-electric.com A partir du 01/01/2009 Schneider Electric France Activité Didactique 35/45 rue Joseph Monier 92500 Rueil Malmaison N Indigo : 0 825 012 999 http://www.formation.schneider-electric.com e-mail : isf@fr.schneider-electric.com Institut Schneider Formation / 02-2008 17/17