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Dans certains réseaux électriques, les composants inductifs et capacitifs peuvent former divers circuits oscillants pendant le fonctionnement ou une défaillance du système. Dans certaines conditions d’énergie, des phénomènes de
Il existe plusieurs types de surtension résonante :
(1) Le circuit résonant linéaire générant une surtension résonante est constitué d’éléments inductifs sans noyau ferromagnétique (tels que l’inductance des lignes de transmission et l’inductance de fuite des transformateurs) ou d’éléments inductifs à noyau ferromagnétique dont les caractéristiques d’excitation sont proches de la linéarité (tels que les bobines d’extinction d’arc), ainsi que d’éléments capacitifs présents dans le système.
(2) Le circuit résonant de surtension par résonance ferromagnétique est composé de composants inductifs à noyau de fer (tels que les transformateurs à vide et les transformateurs de tension) et de composants capacitifs du système. En raison du phénomène de saturation des composants inductifs à noyau de fer, les paramètres d’inductance du circuit sont non linéaires. Ce type de circuit contenant des composants inductifs non linéaires génère une résonance ferromagnétique lorsque certaines conditions de résonance sont remplies.
(3) La surtension de résonance paramétrique est constituée d’une boucle comprenant des composants inductifs dont les paramètres d’inductance varient périodiquement (par exemple, la réactance synchrone d’un alternateur à pôles saillants, qui varie périodiquement entre Xd et Xq) et des composants capacitifs du système (par exemple, des lignes à vide). Lorsque les paramètres sont adaptés, l’énergie est continuellement transférée au système de résonance grâce aux variations périodiques de l’inductance, provoquant ainsi une surtension de résonance paramétrique.
Conditions de surtension résonante :
Dans un système électrique neutre non mis à la terre, en raison des caractéristiques d’excitation non linéaires des transformateurs de tension électromagnétiques (TT), une surtension de résonance apparaît lorsque des fluctuations de tension font en sorte que la réactance du réseau s’approche de la réactance capacitive. En particulier, lorsqu’on rencontre des TT et des systèmes présentant de mauvaises caractéristiques d’excitation (susceptibles de saturer) qui subissent une décharge flashover ou une mise à la terre monophasée, la probabilité de surtension de résonance augmente encore davantage. Dans les cas bénins, cela peut entraîner la fusion du fusible du TT, un court-circuit entre spires ou son explosion ; dans les cas graves, des accidents sérieux tels que l’explosion d’un parafoudre, un court-circuit sur les barres omnibus ou des coupures de courant peuvent survenir, menaçant gravement la sécurité du fonctionnement des systèmes électriques et des équipements électriques.
Les principales mesures destinées à limiter la surtension de résonance sont les suivantes :
(1) L’amélioration de la synchronicité des actions d’interrupteur est importante, car de nombreuses surtensions résonnantes sont provoquées dans des conditions de fonctionnement non en phase complète. Par conséquent, améliorer la synchronicité des actions d’interrupteur et éviter le fonctionnement non en phase complète permettent efficacement de prévenir l’apparition de surtensions résonnantes.
(2) L’installation d’une petite réactance au point neutre d’un réacteur haute tension en parallèle peut bloquer la transmission de la tension à fréquence industrielle et de la résonance série pendant le fonctionnement en phase non complète.
(3) Détruire les conditions permettant au générateur de produire une auto-excitation et prévenir la surtension par résonance paramétrique.