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© OMICRON Page 1 / 35 Note d'application Mesure du facteur de puissance/facteur

© OMICRON Page 1 / 35 Note d'application Mesure du facteur de puissance/facteur de dissipation et de la capacité sur les machines tournantes à l'aide du CPC 100/TD1 et du CP CR500 Auteurs Fabian Öttl Fabian.oettl@omicronenergy.com Martin Anglhuber Martin.Anglhuber@omicronenergy.com Date 23.03.2016 Produits OMICRON apparentés CPC 100, CP TD1, CP CR500 Domaine d'application Machines tournantes Version v1.1 ID du document ANP_16002_FRA Résumé La présente note d'application explique comment mesurer le facteur de puissance/facteur de dissipation et la capacité sur les machines tournantes à l'aide du CPC 100 combiné au CP TD1 et au CP CR500. © OMICRON 2015 Page 2 / 35 Sommaire 1 Consignes de sécurité ..........................................................................................................................3 2 Utilisation de ce document ...................................................................................................................3 2.1 Qualifications des utilisateurs et normes de sécurité .....................................................................4 2.2 Mesures de sécurité .......................................................................................................................4 2.3 Documents connexes .....................................................................................................................4 3 Mesures diélectriques sur les machines tournantes .........................................................................5 3.1 Théorie du facteur de dissipation ...................................................................................................5 3.2 Facteur de dissipation et facteur de puissance ..............................................................................6 4 Préparation du test du facteur de dissipation ....................................................................................8 4.1 Présentation de CPC Editor et des cartes de test ..........................................................................8 4.1.1 Définition des paramètres appropriés pour le module de test TanDelta ........................................... 9 5 Montage de mesure ............................................................................................................................ 10 5.1 Compensation .............................................................................................................................. 11 5.1.1 Choix de la compensation appropriée ............................................................................................. 11 5.1.2 Calcul de la compensation .............................................................................................................. 15 5.1.3 Module de test Source haute tension CP TD1 d'OMICRON ........................................................... 16 5.1.4 Outil Excel de calcul de la compensation d'OMICRON ................................................................... 17 5.2 Préparation de l'équipement à tester ........................................................................................... 18 5.3 Montage de test ........................................................................................................................... 18 5.3.1 Mesure du facteur de dissipation entre deux phases ...................................................................... 23 5.4 Vue d'ensemble : procédure détaillée de mesure du facteur de dissipation ............................... 24 6 Évaluation de la mesure .................................................................................................................... 25 6.1 Influence de la gradation des potentiels d’extrémité ................................................................... 25 6.1.1 Exemple concret ............................................................................................................................. 29 6.2 Mesure de référence .................................................................................................................... 30 6.2.1 Comparaison de phases ................................................................................................................. 30 6.3 Paramètres de la mesure du facteur de dissipation .................................................................... 31 6.3.1 Cas d'utilisation ............................................................................................................................... 32 6.3.2 Mesure de la capacité ..................................................................................................................... 33 6.3.3 Limitation de la mesure ................................................................................................................... 34 Cette note doit uniquement être utilisée en association avec le manuel produit apparenté qui contient plusieurs consignes importantes en matière de sécurité. L'utilisateur est responsable de toute application utilisant un produit OMICRON. La société OMICRON electronics GmbH, qui regroupe toutes les succursales internationales, est ci-après appelée OMICRON. © OMICRON 2015. Tous droits réservés. Cette note d'application est une publication d'OMICRON. Tous droits réservés, y compris la traduction. Toute reproduction sous quelque forme que ce soit, par exemple, la photocopie, le microfilmage, la reconnaissance optique de caractères et/ou le stockage dans des systèmes de traitement de données électroniques, nécessite le consentement explicite d'OMICRON. La réimpression, en tout ou en partie, n'est pas autorisée. Les informations sur le produit, les caractéristiques techniques et les données techniques contenues dans cette note d'application correspondent à l'état de la technique au moment de la rédaction et peuvent être modifiées sans avis préalable. Nous avons tout mis en œuvre pour nous assurer que les informations fournies dans la présente note d'application sont utiles, précises et complètement fiables. Toutefois, OMICRON n'assume aucune responsabilité pour les imprécisions éventuelles. OMICRON traduit la présente note d'application de l'anglais vers plusieurs autres langues. Toute traduction du présent document est effectuée pour répondre à des besoins locaux et en cas de conflit entre la version anglaise et une version dans une autre langue, c'est la version anglaise du présent manuel qui prévaut. © OMICRON 2015 Page 3 / 35 1 Consignes de sécurité Cette note d'application doit être utilisée en complément des manuels des produits concernés, qui renferment l'intégralité des consignes de sécurité. L'utilisateur est responsable de toute application utilisant un produit OMICRON. DANGER Risque de mort ou de blessures graves causées par une tension ou un courant élevé en cas de non-respect des mesures de protection appropriées  Lire attentivement l'intégralité de ce document ainsi que les manuels des différents équipements avant toute utilisation.  Contacter l'assistance OMICRON en cas de question ou de doute concernant les consignes de sécurité ou les instructions d'utilisation.  Suivre scrupuleusement toutes les instructions fournies dans les manuels, en particulier les consignes de sécurité, afin d'éviter toute prise de risque lors de la manipulation de tensions ou de courants élevés.  Pour un fonctionnement sûr, utiliser les différents équipements conformément à leur utilisation prévue.  Observer également les éventuelles normes de sécurité nationales relatives à la prévention des accidents et à la protection de l'environnement. La présente note d'application doit exclusivement être mise en œuvre par du personnel compétent, expérimenté et formé à la manipulation de tensions et de courants élevés. Les qualifications ci-après sont par ailleurs obligatoires : • être autorisé à travailler dans des environnements de production, de transmission ou de distribution d’énergie, et maîtriser les pratiques opérationnelles approuvées pour de tels environnements ; • connaître et observer les cinq règles de sécurité principales ; • posséder une bonne connaissance du CPC 100, du CP TD1 et du CP CR500. 2 Utilisation de ce document La présente note d'application explique en détail comment mesurer et évaluer le facteur de dissipation/facteur de puissance sur des machines tournantes haute tension à l'aide du CPC 100 d'OMICRON combiné au CP TD1 et au CP CR500. Se référer aux normes nationales et internationales applicables en matière de sécurité lors de la manipulation de hautes tensions (HT). La norme EN 50191 « Installation et exploitation des équipements électriques d'essais », ainsi que toutes les réglementations en vigueur pour la prévention des accidents dans le pays et sur le site d'utilisation doivent être respectées. © OMICRON 2015 Page 4 / 35 2.1 Qualifications des utilisateurs et normes de sécurité L'utilisation d'équipements haute tension est extrêmement dangereuse. Les mesures doivent être effectuées uniquement par du personnel autorisé et compétent. Avant de commencer à travailler, il convient d'établir clairement les responsabilités. Le personnel recevant une formation, des instructions ou des directives relatives au montage de test doit rester sous la supervision permanente d'un opérateur expérimenté pendant l'utilisation de l'équipement. Les mesures doivent être exécutées conformément aux normes nationales et internationales de sécurité répertoriées ci-dessous :  EN 50191 (VDE 0104) « Installation et exploitation des équipements électriques d'essais »  EN 50110-1 (VDE 0105 Partie 100) « Exploitation d'installations électriques »  IEEE 510 « IEEE Recommended Practices for Safety in High-Voltage and High-Power Testing »  LAPG 1710.6 NASA « Electrical Safety » En outre, les règles et normes de sécurité internes doivent être respectées. 2.2 Mesures de sécurité Avant de démarrer une mesure, lire attentivement les règles de sécurité du manuel de référence du CPC 100, du CP TD1 et du CP CR500, et respecter les consignes de sécurité spécifiques de cette note d'application lors de la réalisation de mesures, pour vous protéger des tensions dangereuses. 2.3 Documents connexes Titre Description Manuel de référence du CPC 100 Informations sur l'utilisation du système de test CPC 100 et consignes de sécurité correspondantes Manuel de référence du CP TD1 Informations sur l'utilisation du système de test CP TD1 et consignes de sécurité correspondantes Manuel de référence du CP CR500 Informations sur l'utilisation du système de test CP CR500 et consignes de sécurité correspondantes Note d'application : mesure de la capacité et du facteur de puissance/facteur de dissipation à l'aide du CPC 100 et du CP TD1 Informations générales sur la mesure du facteur de puissance/facteur de dissipation pour différents équipements © OMICRON 2015 Page 5 / 35 3 Mesures diélectriques sur les machines tournantes Le document suivant s'applique à tous les types de barres simples, de bobines ou d'enroulements imprégnés sous vide ou entourés de bandes riches en résine. Les essais diélectriques sur les machines tournantes permettent d'identifier les éventuels problèmes d'isolation avant que des dommages ou des dysfonctionnements ne se produisent. Les mesures diélectriques impliquent une haute tension CA à la fréquence nominale pour pouvoir obtenir le comportement le plus réaliste possible du système d'isolation. Il s'agit d'un test non destructif pour les systèmes d'isolation sains, qui peut être réalisé lors des temps d'arrêt des machines. 3.1 Théorie du facteur de dissipation Dans un condensateur idéal dépourvu de pertes diélectriques, le courant d'isolation a exactement 90° d'avance sur la tension appliquée. Dans le cas d'une isolation réelle présentant des pertes diélectriques, cet angle est inférieur à 90°. L'isolation d'une machine tournante électrique peut être modélisée à l'aide d'une capacité sans perte, avec une résistance ohmique parallèle représentant les pertes au sein du système d'isolation (Figure 1). Les causes de ces pertes sont les suivantes :  courants de surface  courants de fuite  décharges partielles  pertes par polarisation Figure 1 : Schéma de circuit équivalent parallèle et diagramme vectoriel du système d'isolation d'une machine tournante L'application d'une tension sur les composants en parallèle entraîne la circulation d'un courant IC à travers la capacité et IR à travers la résistance. Le courant total I présente par conséquent une composante résistive et une composante capacitive. On peut supposer une corrélation entre les pertes et la partie résistive, puisque plus les pertes uploads/Industriel/ cpc-100-appnote-ctandelta-measurement-on-rotm-fra.pdf