Taux de Desequilibre [PDF]

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Taux de déséquilibre en tension ou en courant (Sélection Vunb, Iunb) Lorsqu’on cherche à évaluer la qualité d’un système triphasé de courant ou de tension, il est important de s’assurer en particulier que : -

les amplitudes des 3 signaux qui forment le système triphasé soit égales ; les déphasages respectifs des 3 signaux soient égaux à 120°.

Si le système triphasé possède ces propriétés, on dit qu’il est équilibré. Dans la pratique, ces propriétés ne sont pas totalement vérifiées et pour quantifier l’effet des imperfections relatives aux amplitudes et déphasages, on calcule un taux de déséquilibre. Pour établir le taux de déséquilibre en tension ou en courant, on utilise les propriétés des composantes symétriques appliquées au systèmes triphasés.

1- Les composantes symétriques Un système triphasé déséquilibré de grandeurs sinusoïdales peut être considéré comme la superposition de 3 systèmes équilibrés : -

un système direct (indice d) avec l’ordre des phases 1, 2, 3; un système inverse (indice i) avec l’ordre des phases 1, 3 , 2; un système homopolaire (indice o).

La figure 1 donne un exemple de ce type de décomposition pour un système déséquilibré de tensions sinusoïdales.

2

3 V2

V3

1



1 2 3

1 V1

3

2 Système direct Amplitude Vd

Système réel

Système inverse Amplitude Vi

Système homopolaire Amplitude Vo

Fig 1 : composantes symétriques d’un système triphasé déséquilibré Ce document est la propriété de CHAUVIN ARNOUX

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Les 3 grandeurs (directe, inverse et homopolaire) sont appelées composantes symétriques du système triphasé de départ. Le calcul de ces composantes symétriques se fait à partir de la transformation de FORTESCUE :    1  Vd  (V1  a V2  a 2 V3 ) 3  1    Vi  (V1  a 2 V2  a V3 ) 3    1  Vo  (V1  V2  V3 ) 3

« a » est un opérateur de rotation de 120°

2- Le taux de déséquilibre d’un système triphasé La mesure du taux de déséquilibre d’un système triphasé de tension est en particulier utile dans le cas de l’analyse du réseau d’alimentation d’un moteur asynchrone triphasé. En effet, la présence d’un déséquilibre provoque l’apparition d’un système triphasé inverse. Ce dernier crée un champ tournant inverse qui se traduit par une perte de couple moteur et un échauffement supplémentaire au niveau des enroulements. Les constructeurs indiquent dans les caractéristiques techniques un taux maximum de déséquilibre au delà duquel la machine n’est plus dans ses caractéristiques normales de fonctionnement. Le taux de déséquilibre en tension est défini par : V Vunb  i Vd

Id est la valeur efficace du système direct de tension Ii est la valeur efficace du système inverse de tension Le taux de déséquilibre en courant est défini par : I

unb

I  i Id

Id est la valeur efficace du système direct de courant Ii est la valeur efficace du système inverse de courant On remarquera que lorsque le système est équilibré (pas de composante inverse), le taux de déséquilibre affiche 0.

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