Emplacement des condensateurs shunt

Définition des condensateurs en dérivation

Les condensateurs en dérivation sont des dispositifs installés dans les systèmes électriques pour améliorer le facteur de puissance en compensant la puissance réactive.

Banque de condensateurs du réseau de distribution

Dans les alimentations de distribution, les banques de condensateurs sont installées sur des poteaux pour compenser la puissance réactive de l'alimentation spécifique. Ces banques sont généralement montées sur l'un des poteaux sur lesquels courent les alimentations de distribution. Les banques de condensateurs montées sont généralement interconnectées avec les conducteurs de l'alimentation aérienne au moyen d'un câble électrique isolé. 

La taille du câble dépend de la tension nominale du système. La plage de tension du système pour lequel une banque de condensateurs montée sur poteau peut être installée peut aller de 440 V à 33 kV. Le taux nominal de la banque de condensateurs peut varier de 300 kVAR à MVAR. La banque de condensateurs montée sur poteau peut être soit un ensemble fixe, soit un ensemble commutable, selon les conditions de charge variables.

Condensateur en dérivation EHT

Dans les systèmes de très haute tension, la puissance électrique générée doit parfois être transmise sur de longues distances via des lignes de transport. Pendant le trajet de la puissance, une tension suffisante peut être perdue en raison de l'effet inductif des conducteurs de ligne. Cette chute de tension peut être compensée en fournissant une banque de condensateurs EHT à la sous-station EHT. Cette chute de tension est maximale en condition de charge de pointe, donc, la banque de condensateurs installée dans ce cas devrait avoir un contrôle de commutation pour la rendre hors tension ou sous tension selon les besoins.

Banque de condensateurs de la sous-station

Lorsqu'une charge inductive élevée doit être livrée depuis une sous-station à haute ou moyenne tension, une ou plusieurs banques de condensateurs de taille appropriée doivent être installées à la sous-station pour compenser les VAR inductifs de toute la charge. Ces banques de condensateurs sont contrôlées par des disjoncteurs et équipées de parafoudres. Un schéma de protection typique, ainsi que des relais de protection, sont également fournis.

Banque de condensateurs à encodeur métallique

Pour les petites et les soustractions industrielles, des banques de condensateurs de type intérieur peuvent également être utilisées. Ces banques de condensateurs sont installées dans un armoire métallique. Cette conception est compacte et la banque nécessite moins de maintenance. L'utilisation de ces banques est plus fréquente par rapport aux banques extérieures, car elles ne sont pas exposées à l'environnement extérieur.

Banque de condensateurs de distribution

Les banques de condensateurs de distribution sont généralement des banques de condensateurs montées sur poteau, installées près du point de charge ou à la sous-station de distribution.

Ces banques n'aident pas à améliorer le facteur de puissance du système primaire. Ces banques de condensateurs sont moins chères que les autres banques de condensateurs de puissance. Tous les schémas de protection pour les banques de condensateurs ne peuvent pas être fournis à une banque de condensateurs montée sur poteau. Bien que la banque de condensateurs montée sur poteau soit de type extérieur, elle est parfois placée dans un boîtier métallique pour la protéger des conditions environnementales extérieures.

Banque de condensateurs fixes

Certaines charges, notamment industrielles, ont besoin d'une puissance réactive constante pour la correction du facteur de puissance. Les banques de condensateurs fixes, utilisées dans de tels cas, n'ont pas de systèmes de commande pour se mettre sous ou hors tension. Elles fonctionnent avec les alimentations, restant connectées tant que les alimentations sont sous tension.

Banques de condensateurs commutables

Dans les systèmes de puissance à haute tension, la compensation de la puissance réactive est principalement requise pendant les conditions de charge de pointe du système. Il peut y avoir un effet inverse si la banque est connectée au système en conditions de charge moyenne. En conditions de faible charge, l'effet capacitif de la banque peut augmenter la puissance réactive du système au lieu de la diminuer.

Dans cette situation, la banque de condensateurs doit être mise sous tension pendant les conditions de charge de pointe et de facteur de puissance faible, et doit également être mise hors tension pendant les conditions de faible charge et de haut facteur de puissance. Dans ce cas, des banques de condensateurs commutables sont utilisées. Lorsqu'une banque de condensateurs est mise sous tension, elle fournit une puissance réactive plus ou moins constante au système. Elle aide à maintenir le facteur de puissance désiré du système même en conditions de charge de pointe. Elle empêche la surtension du système en conditions de faible charge, car le condensateur est déconnecté du système en conditions de faible charge. Pendant l'opération de la banque, elle réduit les pertes des alimentations et du transformateur du système, car elle est directement installée dans le système de puissance primaire.