Brevet FR2003050A1 — publié le 19691107

Le courant réactif doit être mesuré pour la compensation de la puissance réactive dans des réseaux alternatifs. Jusqu'à présent, on utilisait essentiellement dans ce but des équipages de mesure de courant réactif, fonctionnant avec une inertie relativement grande. Cette inertie ne présentait pas d'inconvénients majeurs avec le procédé classique de compensation du courant réactif au moyen de commutateurs mécaniques ou de machines tournantes, par suite de l'inertie des organes de réglage. Des commutateurs électroniques permettent depuis peu de commuter des étages de condensateur sur un réseau alternatif, très rapidement et en changeant à chaque période. Une méthode de mesure appropriée faisait défaut jusqu'à présent pour la régulation du courant réactif à l'aide de tels condensateurs, commutés par des thyristors. L'invention vise à supprimer cet inconvénient. L'invention concerne un procédé pour la mesure dans un circuit alternatif d'une composante de courant-présentant par rapport à la tension un déphasage Y quelconque, en avant ou en arrière. Selon une particularité essentielle de l'invention, la valeur instantanée du courant est mesurée par un dispositif numérique, à un instant correspondant à un déphasage t =qv/2- en avant ou en arrière par rapport au passage de la tension par zéro. On décrit notamment un procédé pour la détermination rapide du courant réactif dans un circuit alternatif, avec mesure par un dispositif numérique connu de la valeur instantanée du courant à l'instant du passage de la tension par zéro,et mémorisation de la valeur numérique. D'autres objets et avantages de l'invention seront mieux compris à l'aide de la description détaillée ci-dessous d'un exemple de réalisation et des dessins sur lesquels - la figure 1 représente la variation du courant et de la tension dans le circuit. - la figure 2 est le schéma d'un montage potr la mise en oeuvre du procédé; - la figure 3 représente un filtre de mesure et - la figure 4 est le sehéma d'un montage pour la mesure d'une composante de courant dans un réseau triphasé. A la figure 1, le courant i est déphasé d'un angle (P par rapport à la tension u. Lors du passage de la tension par zéro, la valeur instantanée du courant est t sinue t et correspond à la composante réactive. Dans le montage de mise en oeuvre du procédé de la figure 2, la tension u est mesurée à l'aide d'un transformateur de tensbn2etunfl1tre 4él2dne les harmoniques de la tension. Le conformateur d'impulsions 5 délivre une impulsion de commande lors du passage du courant par zéro. Le courant I est mesuré à l'aide d'un transformateur de côurant et les harmoniques sont éliminés par un filtre 3. L'intensité filtrée est appliquée au convertisseur analogique-numérique 6. La mesure par le convertisseur analogique-numérique n'est effectuée qu'au moment du passage de la tension par zéro, à l'aide du signal délivré par le conformateur d'impulsions 5, puis la mesure numérique est emmagasinée par la mémoire 7. Les filtres de mesure 3 et 5 doivent satisfaire à des conditions particulières de pureté de phase. Ils sont par suite avantageusement réalisés en filtres passe-bande et constitués, selon une autre particularité de l'invention, par plusieurs circuits oscillants série et parallèle, comportant des résistances, des inductances L et des capacités C, et présentant un amortissement élevé, apériodique de préférence. La figure 3 représente un exemple d'un tel filtre. Pour mesurer non le courant réactif, mais une composante de courant quelconque présentant un déphasage avant ou arrière par rapport à la tension, il est possible d'étendre le procédé en mesurant la valeur instantanée du courant à un instant correspondant à un déphasage ( t =/2 -Yen avant ou en arrière du passage de la tension par zéro. On obtient un appareil permettant de mesurer des composantes de courant quelconques en réalisant par exemple le conformateur d'impulsions 5 de la figure 2 de façon qu'il délivre un signal d'horloge T dont le déphasage par rapport à la tension alternative U est variable. Le procédé décrit permet de mesurer la composante de courant désirée dans chaque phase de réseaux polyphasés. Selon une autre particularité de l'invention, il est possible de réduire l'appareillage par un multiplexage du convertisseur analogique-numérique : des filtres de mesure de courant et de tension et des conformateurs d'impulsions sont disposés dans chaque phase et un seul dispositif de mesure numérique est relié par des commutateurs électroniques à la sortie de mesure dont le conformateur d'impulsions délivre un signal de déclenchement; une mémoire numérique est affectée à chaque phase pour la mémorisation du résultat de la mesure. La figure 4 représente un exemple de réalisation de ce multiplexage pour un réseau triphasé. Les conformateurs d'impulsions 51, 52,53 forment des signaux d'horloge TR, Ts, TT à partir des tensions d phase UR, Us, UT. Ces signaux d''horloge indiquent l'intervalle de temps pendant lequel la mesure doit s'effectuer dans chaque phase. Les signaux d'horloge TR, Ts, TT sont appliqués aux commutateurs électroniques 81, 82, 83, au convertisseur analogique-numérique 6 et aux mémoires 71, 72, 73 de la façon illustrée à la figure 4. Lors de l'apparition du signal d'horloge TR, le commutateur électronique 81 est fermé, la mesure iR est appliquée au convertisseur analogique-numérique6 et la mémoire 71 enregistre la mesure numérique. Les mesures is, i T sont converties de la même façon en valeurs numériques lors de l'apparition des signaux d'horloge Ts, TT, puis enregistrées dans les mémoires 72, 73. Le multiplexage du convertisseur numérique-analogique permet une réduction importante de l'appareillage par rapport à un montage comportant un dispositif de mesure complet par phase. R E V E N D I C A T I O N S R~E V E~N~D~I~C~A~T~I~O~N~S 1 - Procédé pour la mesure dans un circuit alternatif d'une composante de courant présentant par rapport à la teiz ut déphasage quelconque, en avant ou en arrière, ledit procédé et caractérisé par la mesure, à l'aide d'un dispositif numérique de la valeur instantanée du courant à un instant correspondant a un déphasage #t = #/2 - # en avant ou en arrière par rapport au passage de la tension par zéro. 2 - Procédé pour la détermination rapide du courant réactif dans un circuit alternatif, caractérisé par la mesure de la valeur instantanée du courant, au moyen d'un dispositif de mesure numérique connu et au moment du passage de la tension par zéro, et la mémorisation de la valeur numérique. 3 - Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon revendicationS 1 et 2, caractérisé en ce que le courant à mesurer est converti paun transformateur de courant et un filtre de mesure de la fondamentale, puis appliqué au dispositif de meu- numérique. 4 - Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la tension est conver- tie par un transformateur de tension et un filtre de mesure de la fondamentale, puis appliquée à un conformateur d'impulsions qui délivre un signal de déclenchement du dispositif de mesure numérique lors du passage de la tension convertie par zéro 5 - Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon revendications l-et 2, caractérisé en ce que les filtres de mesurer de la fondamentale sont constitués par la combinaison de plusieurs circuits oscillants série et parallele à fort amortissement, aperiodique de préférence. 6 - Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé se-on revendications 1 et 2, caractérisé en ce que des filtres de mesure de courant et de tension et des conformateurs d'impulsions sont disposés dans chaque phase et qu'un seul dispositif de mesure numérique est relié par des commutateurs électroniques à la Sortie de mesure de la phase dont le conformateur d'impulsions délivre un signal de déù'Ienchement, une mémoire numérique étant affectée à chaque phase pour la mémorisation du résultat de mesure.