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DISPOSITIF-DE COMMANDE AUTOMATIQUE DE CONDENSATEURS- POUR L'AMELIORATION -DU FACTEUR DE PUISSANCE.
On sait que., pour améliorer le facteur de puissance des installa- tions industrielles, la solution la plus généralement employée consiste à brancher des condensateurs sur les lignes. La capacité de ces condensateurs est calculée pour compenser la plus grosse partie de la énergie réactive de 1-'installation, Or, lorsque la,charge varie, il convient de ne brancher sur les lignes que le nombre de condensateurs nécessaires., de façon à ne pas renvoyer sur les lignes du courant déwatté en avance.
Il faut doc qu'un dispositif automatique détermine à chaque in- stant la valeur des capacités à connecter sur la ligne., en rapport avec le courant réactif absorbé par l'installation.
On a déjà préconisé de -commander une batterie de condensateurs au moyen d'un relais alimenté-par un transformateur d-intensité disposé en amont du branchement des condensateursle relais agissant par exemple au moyen d'un moteur sur un contacteur rotatif mettant en service successivement les différents condensateurs.
Un tel dispositif présente de graves inconvénients, dus au fait du montage du transformateur de courant en amont des condensateurs; le re- lais est influencé par la=puissance réactive fournie par le ou les condensa- teurs en service, ce qui peut amener des effets de pompage du relais; on est alors obligé dutiliser des dispositifs temporisateurs qui compliquent l'in- stallation et offrent d'autres inconvénients. En cas de coupure brusque de courant, les condensateurs en service au moment de la coupure restent bran- chés;en conséquence, au moment du retour de courant les condensateurs four-
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niront une puissance déwattée qui, le plus souvent, n'est pas en rapport avec la charge remise en service.
L'invention a pour objet un dispositif de commande automatique du branchement des condensateurs qui permet d'obvier à ces inconvénients; elle consiste de façon générale à disposer plusieurs relais, s'excitant successivement, pour des @puissances croissantes de courant déwatté.
Selon une première caractéristique, il comporte un transformateur d'intensité pour l'alimentation des relais qui est situé en aval du branche- ment de la ligne des condensateurs, de sorte que ce transformateur n'est pas influencé par la puissance réactive fournie par les condensateurs mis en ser- vice.
Suivant une autre caractéristique, chaque condensateur ou groupe de condensateur est commandé par un contacteur soumis à Inaction d'un relais de sorte qu'en cas de rupture de courant tous les relais primitivement exci- tés étant alors déclanchés, les condensateurs correspondants sont de ce fait mis hors circuit.
L'organe principal du dispositif est un relais à courant alterm- tif comportant deux bobinages : - un bobinage fil fin, alimenté sous la tension d'utilisation - et un bobinage gros fil, alimenté par une dérivation du courait principal absorbé par l'usine.
Ces deux bobinages agissent sur un secteur en aluminium comman- dant des contacts électriques, de façon que le couple moteur du relais sont proportionnel au produit des deux intensités circulant dans les deux enroule- ments et au sinus de l'angle de déphasage de ces deux courants.
Le branchement judicieux sur les phases de la distribution tri- phasée de l'installation permet d'obtenir ainsi un couple proportionnel à la puissance réactive absorbée.
Dans le dispositif envisagé, la batterie de condensateurs est divisée en un certain nombre d'éléments. Chaque élément peut être connecté au réseau par l'intermédiaire d'un. contacteur qui est lui-même commande par un des relais.
L'invention s'era maintenant décrite à titre d'exemple en se référant au dessin annexé dont la figure unique représente schématiquement une forme de réalisation pour une installation triphasée.
En se reportant au dessin, on voit que la ligne d'alimentation générale triphasée A,B,C d'usine, recevant par exemple le courant de ligne A', B', C' d'un transformateur de tension D, est reliée d'une part à la ligne A", B", C" fournissant le courant à l'usine et, d'autre part, aux lignes a b c, a' b' ce$ a" b" c" connectées au groupes de condensateurs 1,2,3 par l'intermédiaire de contacteurs 4,5,6. On a représenté ici trois groupes de condensateurs, mais il pourrait évidemment en exister un nombre quelconque.
Ces contacteurs sont chacun actionnés par un relais correspondant 7, 8, 9 par l'intermédiaire de contacts 7', 8', 9'. Gomme il a été dit, ces relais à courant alternatif sont du type à double bobinage, l'un en fil fin alimenté sous la tension, l'autre en gros fil alimenté par une dérivation du courant principal absorbé par l'usine. Les bobinages en gros fil représentés en la, 11, 12 sont connectés par exemple en série sur un transformateur d'in- tensité 13 dont la puissance est constituée par une des phases de l'installa- tion (par exemple la phase A") et qui totalise ainsi la totalité de l'inten- sité absorbée.
(Les divers relais pourraient être également branchés en pa-
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rallèle sur le transformateur d'intensité).... ¯
On remarquera que le transformateur 13 est monté sur une barre auxiliaire A"' alimentant A" et connectée à la ligne A, de manière que le transformateur 13 soit situé en aval des connections du condensateur, et qu'il ne puisse être influencé par la puissance réactive fournie par les condensateurs. Les enroulements en fil fin 14, 15, 16 sont alimentés sous la tension fournie à 1?Usine.
De plus, les bobinages en gros fil sont constitués chacun par un certain nombre d'enroulements que l'on peut connecter en série ou en paral- lèle de façon à réaliser., en branchant tous les relais en série ou en paral- lèle, l'excitation du premier relais pour une valeur A1 l'excitation du deuxième relais pour une valeur A2 l'excitation du troisième relais pour une valeur A3 de la valeur déwattée.
Les prises de réglage sur les relais sont établies de façon que les valeurs A1,A2, A3, etc... soient telles que le facteur de puissance de l'installation reste supérieur à une certaine valeur fixée d'avance.
,Quand le courant absorbé par 19 usine est nul, tous les relais sont desexcités. Quand le courant augmente, le premier relais 7 s'excite dès que le courant déwatté absorbé par l'installation atteint la valeur correspon- dant à A1. L'excitation du relais a pour effet de fermer son contact 7 et d'exciter le premier contacteur 4. Celui-ci connecte le premier élément de condensateurs 1 sur le réseau, en amont du transformateur d'intensité.
Si la puissance déwattée absorbée augmente., le 2ème relais 8 s'ex- citera à son tour dès que cette puissance atteindra A2, et ainsi de suite.
Si'la puissance déwattée diminue, le dernier relais excité retom- bera dès que cette puissance atteindra 15 % environ en-dessous de la valeur ayant provoqué l'excitation.
Si le courant est coupée tous les relais retombent immédiatement.
En résumé, le nombre d'éléments de condensateurs connectés au ré- seau sera à chaque instant en rapport avec la puissance déwattée absorbée par l'installation, ramenant ainsi le facteur de puissance moyen à une valeur supérieure à celle choisie,, sans que du courant déwatté en avance ne soit ja- mais renvoyé sur le secteur.
Les dispositions de détail des relais peuvent être modifiées sui- vant des variantes diverses,sans changer le principe général du dispositif.
En outre le même relais peut être utilisé pour commander une signalisation optique ou acoustique., ou même les disjoncteurs traduisant que le maximum: de puissance souscrite par l'usine est atteint. A cet effet, il suffit de connecter le bobinage de fil fin du relais entre deux phases de la distribution judicieusement choisies de façon que le couple dû relais soit proportionnel à la puissance wattée absorbée.
Pour cette application, le relais peut être branché directement sur un transformateur d'intensité spécial, ou bien simplement en série avec les autres relais commandant les divers éléments de'condensateurs ainsi qu' il est indiqué en pointillé en 17. Enfin on peut prévoir une batterie fixe de condensateurs., telle que 18, pour compenser les courants magnétisants des