1. Problèmes causés par les charges non linéaires sans FAP

1. Déformation des formes d’onde de tension et de courant du réseau, écart par rapport aux sinusoïdes standard
2. Production de pertes thermiques supplémentaires dans les transformateurs, les câbles et les moteurs, réduction de la durée de vie des équipements
3. Déclenchement de fonctionnements erronés des relais de protection, des automates programmables (API) et des instruments de précision
4. Provocation de résonance avec les filtres passifs LC traditionnels, amplification de la pollution harmonique
5. Conduisent à un faible facteur de puissance, générant des pénalités importantes pour puissance réactive imposées par le fournisseur d’électricité
6. Provoquent un déséquilibre des courants triphasés, une surchauffe et une rupture du conducteur neutre

2. Limitations des filtres passifs LC traditionnels

• Cible uniquement des fréquences harmoniques spécifiques, incapable de faire face aux harmoniques liées à des charges variables
• Prone à la résonance avec l’impédance du réseau, ce qui peut provoquer un accident d’amplification harmonique
• Encombrant et lourd, occupe un espace d’installation important
• Mauvaise réponse dynamique, incapable de suivre les distorsions de charge à variation rapide
• Fonction unique : filtre uniquement les harmoniques ou compense séparément la puissance réactive

3. Avantages uniques qui rendent l’APF indispensable

(1) Gestion globale tout-en-un

(2) Excellente réponse dynamique en temps réel

(3) Aucun risque de résonance avec le réseau électrique

(4) Large bande de fréquences de compensation

(5) Efficacité stable de la compensation en cas de fluctuations du réseau

(6) Encombrement réduit, installation flexible

4. Avantages économiques de l’installation d’un APF

1. Élimine les pénalités liées au facteur de puissance imposées par les entreprises d’exploitation du réseau électrique
2. Réduire la consommation d'énergie excédentaire et les pertes de chaleur des équipements de distribution, afin de diminuer les coûts d'électricité
3. Prolonger la durée de vie des transformateurs, des moteurs et des équipements de commande précis, et réduire les coûts d'entretien et de remplacement
4. Éviter les pertes liées à l'arrêt de la production causé par un mauvais fonctionnement ou une défaillance des équipements dus à une mauvaise qualité de l'alimentation électrique

Cas n° 1 : Ligne de production automobile pour le soudage et la peinture

Source de charge

Problèmes initiaux

1. Distorsion harmonique sévère aux ordres 5, 7 et 11 ; le taux total de distorsion harmonique du courant (THDi) atteignait 70 %
2. Déséquilibre sévère des courants triphasés, surchauffe du conducteur neutre
3. Déclenchement fréquent des automates programmables (PLC), des relais de protection et destruction des batteries de condensateurs
4. Facteur de puissance aussi bas que 0,72, entraînant chaque mois une pénalité importante pour facteur de puissance

Solution APF

Effet post-exploitation

1. Le taux de distorsion harmonique en courant (THDi) est passé de 70 % à 4,4 %, conformément intégralement à la norme IEEE 519
2. Le taux de déséquilibre triphasé est passé de 102 % à 6,1 %
3. Le facteur de puissance s’est stabilisé au-dessus de 0,99, éliminant ainsi les pénalités liées à un mauvais facteur de puissance
4. Aucun arrêt imprévu de la chaîne de production causé par des interférences liées à la qualité de l’alimentation électrique

Cas 2 : Grand centre de données télécom

Source de charge

Problèmes initiaux

1. Accumulation massive d’harmonique 3 sur le conducteur neutre, risque d’incendie caché
2. Résonance harmonique entre les armoires de condensateurs et le réseau, distorsion de tension
3. Pannes fréquentes des serveurs de stockage et des équipements de communication

Solution APF

Effet post-exploitation

1. Courant harmonique 3 sur le conducteur neutre réduit de plus de 90 %
2. Temps de réponse du filtre ≤ 5 ms, suppression des harmoniques d’ordre 2 à 51
3. Prise en charge de la surveillance à distance via le cloud, adaptée au fonctionnement sans personnel du centre de données
4. Zéro panne de redémarrage anormal des serveurs après la rénovation

Cas 3 : Centre commercial et complexe commercial

Source de charge

Problèmes initiaux

1. Harmoniques mixtes d’ordres multiples provenant de charges non linéaires dispersées et distribuées
2. Pertes supplémentaires de chaleur au niveau du transformateur, forte consommation d’électricité
3. Fonctionnement défectueux du système de commande des ascenseurs, scintillement des lampes

Solution APF

Effet post-exploitation

1. Taux d’harmoniques de courant (THDi) maîtrisé à moins de 5 %, forme d’onde de tension sinusoïdale lisse
2. Baisse de la température du transformateur de 8 à 12 °C, réduction annuelle des pertes électriques de 7 %
3. Élimination du scintillement des lampes et des pannes du système de commande des ascenseurs

Cas 4 : Groupe de bornes de recharge rapide pour véhicules électriques

Source de charge

Problèmes initiaux

1. Fluctuation harmonique et réactive brutale et instantanée lors de la charge/déconnexion des véhicules
2. Chute de tension du réseau, interférences harmoniques sur l’alimentation électrique résidentielle à proximité
3. Avis de rectification de la qualité de l’énergie émis par le service électrique

Solution APF

Effet post-exploitation

1. Suivi dynamique de la charge de recharge à variation rapide en quelques microsecondes
2. Facteur de puissance côté réseau toujours supérieur à 0,98
3. Aucune réclamation relative à la qualité de l’énergie de la part des riverains

Cas 5 : Centrale industrielle de nouvelles énergies photovoltaïque et GNL

Source de charge

Problèmes initiaux

1. Les onduleurs photovoltaïques injectent des harmoniques haute fréquence dans le réseau interne de l’usine
2. Le filtre LC passif traditionnel est facilement sujet à la résonance avec le système photovoltaïque
3. La qualité de l’alimentation raccordée au réseau ne satisfait pas la norme d’accès au réseau électrique

Solution APF

Effet post-exploitation

1. Évite totalement le risque de résonance entre le filtre et le réseau d’énergies renouvelables
2. Remplit les exigences réglementaires en matière d’harmoniques pour l’accès au réseau et obtient l’acceptation de l’organisme chargé de la distribution d’électricité
3. Stabilise la tension de l’usine pendant les fluctuations de la puissance produite par les panneaux photovoltaïques

Cas n° 6 : Hôpital et salle d’équipements médicaux de précision

Source de charge

Problèmes initiaux

1. Le bruit harmonique déforme les données d’imagerie médicale
2. Perturbation des équipements de soutien vital, risque potentiel pour la sécurité des patients

Solution APF

Effet post-exploitation

1. Alimentation électrique propre, exempte de bruit électrique
2. Signal d’image médicale stable, aucune alarme anormale des équipements

Cas n° 7 : Usine métallurgique et four à arc électrique

Source de charge

Problèmes initiaux

1. Flicker de tension sévère, forte composante de courant inverse
2. Vieillissement accéléré du transformateur, coûts élevés de maintenance

Solution APF

Effet post-exploitation

1. Supprimer simultanément les scintillements et le courant de séquence négative
2. Prolonger la durée de vie utile du transformateur de plus de 5 ans