Cet article explore Pourquoi les harmoniques sont-elles générées dans les systèmes HVDC ?, Pourquoi les harmoniques se produisent-elles ?, Comment les harmoniques sont-elles générées ?
Pourquoi des harmoniques sont-elles générées dans les systèmes HVDC ?
Les harmoniques sont générées dans les systèmes HVDC (courant continu haute tension) principalement en raison de l’utilisation de dispositifs électroniques de puissance tels que des convertisseurs et des onduleurs. Ces appareils convertissent le courant alternatif (courant alternatif) en courant continu et vice versa par des opérations de commutation, qui créent intrinsèquement des harmoniques. Le processus de conversion du courant alternatif en courant continu ou du courant continu en courant alternatif implique une commutation rapide des courants et des tensions, conduisant à des formes d’onde non sinusoïdales. Ces formes d’onde contiennent des harmoniques qui peuvent déformer l’onde sinusoïdale idéale du courant électrique.
Pourquoi les harmoniques apparaissent-elles ?
Les harmoniques se produisent en raison des caractéristiques non linéaires des appareils et circuits électriques. Lorsque des courants électriques traversent des charges non linéaires telles que des redresseurs, des onduleurs ou d’autres appareils électroniques de puissance, ils créent des formes d’onde déformées. Ces distorsions entraînent la génération d’harmoniques, qui sont des multiples entiers de la fréquence fondamentale du système électrique. La non-linéarité de ces dispositifs fait que les formes d’onde de courant et de tension s’écartent de la forme sinusoïdale idéale.
Comment sont générées les harmoniques ?
Les harmoniques sont générées par les actions de commutation dans les appareils électroniques de puissance et les charges non linéaires. Dans un système HVDC, le processus de conversion du courant alternatif vers le courant continu implique l’utilisation de thyristors ou de transistors qui s’allument et s’éteignent rapidement, créant des composants haute fréquence dans la forme d’onde du courant. Ces composants haute fréquence entraînent une distorsion harmonique. De plus, l’interaction entre les différentes harmoniques et impédances du système peut conduire à une génération et une amplification supplémentaires des fréquences harmoniques.
Le système HVDC fonctionne en convertissant le courant alternatif en courant continu pour une transmission efficace de l’énergie sur longue distance, puis en le reconvertissant en courant alternatif à l’extrémité de réception. Le système utilise des redresseurs pour convertir le courant alternatif en courant continu et des onduleurs pour reconvertir le courant continu en courant alternatif. La technologie HVDC permet une transmission efficace de l’énergie électrique sur de longues distances avec des pertes réduites. Le processus de conversion implique des dispositifs électroniques de puissance capables d’introduire des harmoniques dans le système.
Les harmoniques affectent le système électrique en provoquant plusieurs problèmes. Ils peuvent entraîner une augmentation de l’échauffement des équipements électriques, une réduction de l’efficacité et des dommages potentiels aux composants sensibles. Les harmoniques peuvent également provoquer des interférences avec les systèmes de communication, créer des pertes supplémentaires dans les systèmes électriques et conduire à une mauvaise qualité de l’énergie. Dans les cas extrêmes, les harmoniques peuvent provoquer des phénomènes de résonance pouvant endommager les équipements et impacter la stabilité du système. La gestion et l’atténuation des harmoniques sont cruciales pour maintenir la fiabilité et l’efficacité des systèmes électriques.
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