{{{sourceTextContent.title}}}

Réacteur à noyau de fer permettant de contrôler l'impédance inductive

{{{sourceTextContent.subTitle}}}

Réacteur à cœur de fer

{{{sourceTextContent.description}}}

Un réacteur à noyau de fer est un réacteur électrique (inductance) qui utilise un noyau magnétique en fer ou en acier pour augmenter l'inductance et la concentration du flux magnétique. Il est conçu pour fournir une impédance inductive contrôlée à des fins de compensation de puissance réactive, de limitation de courant, de filtrage des harmoniques et de régulation de tension dans les réseaux électriques.

Contrairement à une bobine d’inductance à noyau d’air, le noyau en fer offre un circuit magnétique à faible réluctance, ce qui permet d’obtenir une taille physique plus réduite pour une même valeur d’inductance.

1. Principe de fonctionnement
Lorsqu’un courant alternatif traverse l’enroulement de la bobine d’inductance :
·La bobine produit un champ magnétique.
·Le noyau en fer concentre et renforce le flux magnétique.
·L’énergie magnétique stockée crée une réactance inductive qui limite le courant ou absorbe la puissance réactive.

2. Construction principale
Noyau magnétique
·Noyau en acier au silicium laminé
·Réduit les pertes par courants de Foucault
·Conçu pour éviter une saturation excessive
Enroulements
·Conducteurs en cuivre ou en aluminium
·Enroulement à couches isolées ou enroulement en disque
·Conçus pour offrir une résistance thermique et mécanique
Système d’isolation
·Isolation de type sec ou à l’huile
·En fonction de la tension et de l’application
Système de refroidissement
·Refroidissement par air naturel (AN)
·Refroidissement par air forcé (AF)
·Refroidissement à l’huile (ONAN/ONAF) pour les grandes unités

3. Types de réacteurs à noyau de fer

A.) Réacteur shunt à noyau de fer
Objectif :
·Absorbe l’excès de puissance réactive provenant des lignes de transport
·Contrôle les surtensions causées par la capacité des câbles
Applications :
·Réseaux de transport à très haute tension
·Réseaux de câbles souterrains
Caractéristiques nominales types :
·35 kV à 765 kV
·Capacité de plusieurs MVAR

B.) Reactor de limitation de courant à noyau de fer
Objectif :
·Augmente l’impédance du réseau
·Limite le courant de court-circuit
Applications :
·Circuits de sortie des générateurs
·Connexions de liaison entre barrages
·Réseaux électriques industriels
Avantages :
·Protège les disjoncteurs et les transformateurs
·Réduit l’énergie de défaut

C.) Reactor de filtrage à noyau de fer
Objectif :
·Réduit les courants harmoniques
·Lisse la sortie du convertisseur
Applications :
·Systèmes HVDC
· Stations de redressement
· Convertisseurs industriels

D.) Reactor de lissage à noyau de fer
Utilisé dans les systèmes CC pour :
· Réduire l’ondulation du courant
· Améliorer la stabilité du courant continu
Applications :
· Transport CC HT
· Systèmes de stockage d’énergie par batterie

4. Avantages
·Densité d’inductance élevée : dimensions réduites par rapport aux noyaux à air
·Conception compacte : nécessite moins d’espace d’installation
·Couplage magnétique puissant : stockage d’énergie efficace
·Adapté aux systèmes à basse fréquence : efficace à 50/60 Hz
·Capacité de puissance réactive élevée : adapté aux grands systèmes de compensation

5. Caractéristiques techniques types
·Classe de tension : 6 kV – 765 kV
·Fréquence : 50/60 Hz
·Capacité : de kVAR à plusieurs centaines de MVAR
·Matériau du noyau : acier au silicium
·Refroidissement : par air ou par huile
·Installation : en intérieur/en extérieur
·Isolation : de type sec ou à immersion d’huile

6. Applications
·Contrôle de la tension des lignes de transport
·Compensation de la puissance réactive
·Protection des batteries de condensateurs
·Filtrage des harmoniques
·Stations de conversion HVDC
·Réseaux électriques industriels
·Centrales d’énergie renouvelable
·Installations de fours à arc

Résumé sur les réacteurs à noyau de fer :
Un réacteur à noyau de fer est un réacteur à haute inductance utilisant un noyau magnétique laminé pour assurer un contrôle réactif compact et puissant. Il est couramment utilisé dans les réseaux de transport à haute tension, la compensation en dérivation et les applications à grande échelle liées à la qualité de l’énergie, où une inductance élevée et une grande capacité de puissance réactive sont requises.