Compensation_d_energie_reactive

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|Compensation d'énergie réactive |
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Introduction



1. D'où vient l'énergie réactive ?

L'énergie réactive est liée à l'utilisation de récepteurs inductifs
(moteurs, transformateurs).

2. Quel élément permet de mesurer la consommation d'énergie réactive ?

Le cos ( ou la tan (

3. Quel est le seuil de facturation d'EDF ?

Cos (=0.93 et tan ( =0.4.

4. Quel est l'intérêt d'un bon cos ( ?

. Augmentation de la puissance disponible au secondaire du
transformateur.
. Diminution du courant véhiculé dans l'installation en aval du
disjoncteur BT.
Ceci entraîne la diminution des pertes par effet Joule dans les
câbles

5. Deux récepteurs sont branchés sur la même ligne d'alimentation, ils
consomment la même puissance active. Le récepteur 2 consomme plus
d'énergie réactive. Nommer chacun des vecteurs du triangle de
puissance avec les grandeurs caractéristiques :












6. En déduire les relations reliant les puissances
[pic]


[pic]
7. Quelles sont les inconvénients de la circulation d'énergie réactive ?


Une grande puissance réactive donc un mauvais facteur de puissance (cos(
faible ou tg( fort) nous pénalise sur :


. une diminution de la puissance active disponible au secondaire
du transformateur alimentant l'installation
. Le dimensionnement des câbles et de l'installation: Pertes
importantes par échauffement.
. Le courant appelé chez EDF: surfacturation.


C'est pourquoi EDF sanctionne par une majoration tarifaire les clients
ayant un mauvais cos(.

8. Ou est réalisé la mesure de l'énergie réactive en comptage HTA ?

En aval du transformateur.

9. Quelle valeur doit être respectée pour éviter les pénalités ?

tg ? [pic]0,4 (soit cos ? [pic]0,93).

10. Lors d'un comptage BT ? Indiquer la valeur de la tan ( à respecter.

tg ? [pic]0,4 - 0,09 tg ? [pic]0,31 (soit cos ? [pic]0,955)

11. Donner la formule permettant de calculer la puissance réactive à
installer.

[pic]

Exercice




Soit un réseau composé des éléments suivants :

. un récepteur R1 (P1=20 kW et cos (1=0,9 )
. un récepteur R2 (P2=20 kW et Q2= 20 kVAR).
. La tension du réseau est de 3x400 V.

1) Calculer Q1, tg(1 , cos(2, tg(2.

2) Quelle puissance fournit réellement chacun des deux récepteurs
3) Calculer le courant absorbé I1 et I2.
4) Conclusion sur le dimensionnement des câbles ?

Solutions :
1) Q1 =9686 VAR, tg(1=0,484, cos(2=0,7, tg(2=1

2) P1 =P2 =20kW même puissance active.

3) I1 =32A, I2 =41,2A.

4) Pour une même puissance active le courant absorbé I2 est plus grand,
donc la section des câbles sera plus importante.


Exemples de facteurs de puissance





Tableau des facteurs de puissances des appareils les plus courants


|Appareil |cos( |tg ( |Observations |
| | | | |
|Moteur asynchrone en | | | |
|charge ordinaire | | | |
|0% |0,17 |5,80 | |
|25% |0,55 |1,52 | |
|50% |0,73 |0,94 | |
|75% |0,8 |0,75 | |
|100% |0,85 |0,62 | |
| | | | |
|( Lampes à incandescence |1 |0 |Ces lampes sont généralement |
|( Lampes à fluorescence |0,5 |1,73 |compensées dès l'origine. |
|( Lampes à décharge |0,4 à 0,6|2,29 à | |
| | |1,33 | |
| | | | |
|( Fours à résistances |1 |0 |Sauf Si le réglage est fait par |
|( Fours à induction |0,85 |0,62 |gradateur à thyristors. |
|( Fours à chauffage | | |Cette valeur suppose une compensation |
|diélectrique | | |par condensateurs prévus par le |
| | | |constructeur |
| | | | |
|( Fours à arc |0,8 |0,75 | |

Remarque: Il faut éviter d'utiliser des moteurs et des transformateurs à
vides.


Solutions à un mauvais cos (



Principe de la compensation

Le principe de compensation avec condensateurs est représenté ci-dessous. A
l'aide la légende, Compléter le document suivant
|[pic] |
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Conclure quand à l'apport des condensateurs.


Les condensateurs apportent une énergie réactive opposée à celle des
circuits inductifs, donc l'énergie réactive totale diminue.


Exercice


Soit un récepteur triphasé P=50kW et cos(=0,75.

a) Calculer tg ( et Q

tg(=0,88 et Q=44kVAR

b) Calculer la puissance réactive à installer pour compenser et obtenir un
tg (