Emplacement des condensateurs shunt

Le facteur de puissance améliorateur de condensateur peut être installé sur le bus système, le point de distribution et directement sur la charge. Cependant, la décision doit être prise en fonction des coûts et de l'utilité.
Dans certains cas, principalement dans les charges industrielles, l'ensemble de la charge est allumée ou éteinte selon les besoins. Dans ces cas, il est recommandé d'installer une banque de condensateurs avec le circuit qui alimente l'ensemble de cette charge spécifique. Ce schéma est connu sous le nom de schéma de banque de condensateurs de branche. Comme la banque de condensateurs est directement connectée au circuit ou à la branche, elle n'aide pas à réduire les pertes dans le système primaire d'où provient la branche.

Dans ce schéma, chaque banque de condensateurs individuelle connectée à un circuit de charge individuel, est allumée et éteinte individuellement avec le circuit de charge. Ainsi, le schéma offre un meilleur contrôle sur la puissance réactive, mais le schéma est coûteux.
Bien que l'installation d'une banque de condensateurs shunt à chaque point de charge individuel compense la puissance réactive de chaque charge individuellement, ce qui permet une meilleure amélioration du profil de tension, une meilleure réduction des pertes individuelles de charge et une meilleure réduction de la facture d'énergie de chaque client, cela n'est toujours pas pratique car cela rend le système complexe et coûteux. La principale raison de cette complexité est que, dans ce cas, différentes tailles et capacités de banques de condensateurs doivent être installées en fonction de la demande de chaque charge. Pour surmonter cette difficulté, il est toujours préférable d'installer une grande banque de condensateurs au niveau du bus haute tension plutôt que d'installer de petites banques de condensateurs à chaque point de charge. Bien que le contrôle sur la puissance réactive du système soit un peu compromis, c'est néanmoins une approche beaucoup plus pratique en termes de complexité et de coût. Ainsi, la banque de condensateurs à la charge et la banque de condensateurs au niveau des systèmes primaires ont chacune leurs propres avantages. Selon les besoins du système, les deux schémas sont utilisés.
La banque de condensateurs peut être installée dans un système ∑ HV, un système haute tension, des circuits et des systèmes de distribution individuels.

Banque de Condensateurs du Système de Distribution

Dans les circuits de distribution, les banques de condensateurs sont installées sur les poteaux pour compenser la puissance réactive de ce circuit spécifique. Ces banques sont généralement montées sur l'un des poteaux sur lesquels passent les circuits de distribution. Les banques de condensateurs montées sont généralement interconnectées avec les conducteurs aériens par l'intermédiaire de câbles d'alimentation isolés. La taille du câble dépend de la tension nominale du système. La plage de tension du système pour laquelle une banque de condensateurs sur poteau peut être installée peut varier de 440 V à 33 kV. La puissance de la banque de condensateurs peut varier de 300 kVAR à MVAR. La banque de condensateurs sur poteau peut être soit une unité fixe, soit une unité commutée, en fonction des conditions de charge variables.

Condensateurs Shunt EHV

Dans les systèmes de très haute tension, la puissance électrique générée peut devoir être transmise sur de longues distances via des lignes de transport. Au cours de ce trajet, une chute de tension suffisante peut se produire en raison de l'effet inductif des conducteurs de ligne. Cette chute de tension peut être compensée en fournissant une banque de condensateurs EHV dans une sous-station EHV. Cette chute de tension est maximale en condition de charge maximale, par conséquent, la banque de condensateurs installée dans ce cas devrait avoir un contrôle de commutation pour la mettre hors tension ou sous tension selon les besoins.

Banque de Condensateurs de la Sous-Station

Lorsqu'une charge inductive élevée doit être fournie depuis une sous-station haute tension ou moyenne tension, une ou plusieurs banques de condensateurs de taille appropriée doivent être installées dans la sous-station pour compenser la puissance réactive VAR de l'ensemble de 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 Encapsulée Métallique

Pour les petites et moyennes installations industrielles, des banques de condensateurs de type intérieur peuvent également être utilisées. Ces banques de condensateurs sont installées dans un boîtier métallique. Ce design est compact et nécessite moins de maintenance. L'utilisation de ces banques est plus courante que celle des 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 sur poteau installées près du point de charge ou dans une 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 types de schémas de protection pour les banques de condensateurs ne peuvent pas être fournis à une banque de condensateurs sur poteau. Bien qu'une banque de condensateurs sur poteau soit de type extérieur, elle est parfois placée dans un boîtier métallique pour la protéger des conditions environnementales extérieures.

Banque de Condensateurs Fixe

Il existe certaines charges, principalement des charges industrielles, qui nécessitent une puissance réactive fixe pour atteindre un facteur de puissance. Dans ce type de circuit, une banque de condensateurs fixe est utilisée. Ces banques n'ont pas de système de contrôle séparé pour les allumer ou les éteindre. Elles fonctionnent avec les circuits. Les banques sont connectées aux circuits tant que ceux-ci sont sous tension.

Banques de Condensateurs Commutées

Dans les systèmes de puissance haute tension, la compensation de la puissance réactive est principalement requise en condition de charge maximale du système. Il peut y avoir un effet inverse si la banque est connectée au système en condition de charge moyenne. En condition de faible charge, l'effet capacitif de la banque peut augmenter la puissance réactive du système au lieu de la diminuer.
Dans cette situation, les banques de condensateurs doivent être mises sous tension pendant les conditions de charge maximale et de mauvais facteur de puissance, et doivent également être mises hors tension pendant les conditions de faible charge et de bon facteur de puissance. Ici, des banques de condensateurs commutées 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 souhaité du système, même en condition de charge maximale. Elle empêche la surtension du système en condition de faible charge, car le condensateur est déconnecté du système en condition de faible charge. Pendant le fonctionnement de la banque, elle réduit les pertes à la fois des circuits et du transformateur du système, car elle est directement installée dans le système de puissance primaire.

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