Caractérisation du câblage des réseaux industriels de puissance en vue de la simulation CEM

Characterization of the cabling on industrial power networks for EMI simulation

• Auteur / Autrice : Tamiris Grossl bade
• Direction : James Roudet, Patrick Kuo-Peng
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie électrique
• Date : Soutenance le 10/07/2019
• Etablissement(s) : Université Grenoble Alpes (ComUE) en cotutelle avec Universidade federal de Santa Catarina (Brésil)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale électronique, électrotechnique, automatique, traitement du signal (Grenoble ; 199.-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de génie électrique (Grenoble)
• Jury : Président / Présidente : Hubert Piquet
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : James Roudet, Sylvie Baranowski, Màrio Leite Pereira Filho, Sérgio Santos Mühlen
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Christian Vollaire, Viviane Cristine Silva

Mots clés

Mots clés contrôlés

Réseaux électriques d'interconnexion

Électronique de puissance

Compatibilité électromagnétique

Mots clés libres

Câblage

CEM en réseaux industriels de puissance

Interférence électromagnétique générée par des convertisseurs de puissance

Modèle CEM pour câbles longs

Simulation dans le domaine de la fréquence

Cabling

EMI in industrial power systems

Power converters EMI

EMI long cable model

Frequency-Domain simulation

Résumé

Dans cette thèse sont analysés les problèmes liés à la CEM qui peuvent se produire dans un réseau électrique industriel de grandes dimensions, prenant en compte les harmoniques introduits dans le système par le découpage des convertisseurs de puissance. Les harmoniques ont été étudiés dans la bande de fréquence entre DC et quelques dizaines de MHz.Pour modéliser la propagation des harmoniques de découpage dans les longs câbles électriques, une méthode de simulation précise et de bas coût computationnel a été proposée. Cette méthode est adaptée pour simuler le comportement des signaux parasite dans les câblages longs présents dans les réseaux industriels, des bâtiments ou autre, et peut être utile pour le dimensionnement de ces réseaux, en vue du développement de méthodes de protection contre des dysfonctionnements et dommages qui peuvent être causés par des phénomènes d'interférence électromagnétique.

This work analyses the EMI problems that may arise in the large electric networks on industrial plants, taking into account the switching harmonics injected in these systems by power converters. The harmonics were studied in the frequency band from DC up to a few tens of MHz.To model the propagation of the switching harmonics in long electric cables, an accurate and computationally efficient simulation method is proposed. It is fit to simulate the behavior of medium frequency parasitic signals in large cabling networks, e.g. on industrial plants, buildings, and others. This method can be useful in the designing of such systems, contributing to the development of protection measures against dysfunction or damage that may be caused by EMI phenomena in the network.