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Réseaux électriques

On ne plaisante pas avec le courant alternatif !


  05 Oct, 2020

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Le système magnétique d'ITER fonctionne avec le même type de courant que les batteries des lampes-torches, des ordinateurs portables ou des smartphones. Circulant dans une seule direction, on l'appelle « courant continu » par opposition au « courant alternatif » qui alimente la plupart des appareils ménagers et des machines industrielles. Le comportement du courant alternatif peut être représenté par une onde sinusoïdale, ou sinusoïde, et il est essentiel que celle-ci demeure régulière. Le problème est que le processus de conversion du courant alternatif en courant continu « pollue » le courant alternatif et perturbe sa distribution. Il est donc impératif, pour préserver les équipements et la qualité de la distribution dans l'ensemble du réseau, que les opérateurs mettent en œuvre des mesures correctives pour protéger la régularité de l'onde sinusoïdale du courant alternatif.

Ce qui occupe un bâtiment de taille moyenne dans une usine sidérurgique ou d'une autre industrie lourde requiert une superficie d'un hectare dans l'installation ITER. Jouxtant le Bâtiment de contrôle de la puissance réactive, la zone des compensateurs de puissance réactive accueille des inductances, condensateurs, résistances et capteurs destinés à réguler le flux du courant alternatif tant à l'intérieur de l'installation ITER que dans son environnement immédiat. (Click to view larger version...)
Ce qui occupe un bâtiment de taille moyenne dans une usine sidérurgique ou d'une autre industrie lourde requiert une superficie d'un hectare dans l'installation ITER. Jouxtant le Bâtiment de contrôle de la puissance réactive, la zone des compensateurs de puissance réactive accueille des inductances, condensateurs, résistances et capteurs destinés à réguler le flux du courant alternatif tant à l'intérieur de l'installation ITER que dans son environnement immédiat.


Dans la plupart des industries lourdes, telles que les usines sidérurgiques ou les chantiers navals, l'équipement de « réduction de la distorsion harmonique » du courant alternatif occupe un bâtiment de taille moyenne. Dans l'installation ITER, qui requiert jusqu'à 500 MW de puissance de courant continu, ils occupent non seulement un bâtiment — le Bâtiment de contrôle de la puissance réactive —, mais également un espace adjacent d'une superficie d'un hectare, la « zone des compensateurs de puissance réactive ».

Le processus complexe intervenant dans ce dense agencement de valves contrôlées par des thyristors*, d'inductances, de condensateurs, de résistances et de capteurs vise à réguler le flux du courant alternatif à la fois à l'intérieur de l'installation ITER et dans son environnement immédiat, particulièrement le centre de recherche voisin du CEA Cadarache et les villages proches du site.

Ce processus consiste à compenser la « puissance réactive » générée dans le flux de courant alternatif à l'aide de « charges », telles que les convertisseurs alternatif/continu situés dans les Bâtiments de conversion électrique.

Contrairement à la « puissance active », qui permet aux ampoules de s'allumer et aux machines de fonctionner, le courant fantôme de la puissance réactive n'accomplit aucun travail utile—il effectue simplement un mouvement va-et-vient au sein du flux de courant alternatif.

Chaque installation de conversion alternatif/continu tend à intensifier la puissance réactive dans le réseau alternatif et à créer des distorsions harmoniques dans l'onde sinusoïdale. Parce que l'équipement situé dans les Bâtiments de conversion électrique est exceptionnellement puissant les distorsions, si elles ne sont pas compensées, peuvent affecter profondément la distribution locale du courant alternatif.

La puissance réactive peut également peser de manière assez lourde sur la facture d'électricité : quoique inutile, son transport a un coût, que le fournisseur d'électricité pourrait imputer à son client. C'est pourquoi la construction d'un système efficace de compensation de la puissance réactive constitue un investissement judicieux.

Le système de compensation de la puissance réactive et de filtrage des harmoniques de l'installation ITER compte parmi les plus imposants au monde. Dans le Bâtiment de contrôle de la puissance réactive, qui accueille neuf thyristors de 3 mètres de haut, l'installation des équipements est actuellement réalisée à 80 % et elle vient de franchir le cap des 75 % dans la zone des compensateurs de puissance réactive.

Fournis par la Chine et fabriqués par Rongxin Power Electronic Co. Ltd (RXPE), les équipements sont installés par le consortium italien Consortium Fincantieri SI et son partenaire SAET.

* Les thyristors sont de puissants contrôleurs électroniques de commutateurs.

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