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Compensation d'énergie réactive

0,62. Sauf Si le réglage est fait par. gradateur à thyristors. Cette valeur suppose une compensation par condensateurs prévus par le constructeur. ? Fours à arc.




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Compensation d’énergie réactive




Introduction


D’où vient l’énergie réactive ?

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

Quel élément permet de mesurer la consommation d’énergie réactive ?

Le cos ( ou la tan (

Quel est le seuil de facturation d’EDF ?

Cos (=0.93 et tan ( =0.4.

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

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 :












En déduire les relations reliant les puissances



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(.

Ou est réalisé la mesure de l’énergie réactive en comptage HTA ?

En aval du transformateur.

Quelle valeur doit être respectée pour éviter les pénalités ?

tg Æ 0,4 (soit cos Æ 0,93).

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

tg Æ 0,4 - 0,09 tg Æ 0,31 (soit cos Æ 0,955)

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


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.

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

Quelle puissance fournit réellement chacun des deux récepteurs
Calculer le courant absorbé I1 et I2.
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.

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%
25%
50%
75%
100%



0,17
0,55
0,73
0,8
0,85


5,80
1,52
0,94
0,75
0,62
( Lampes à incandescence
( Lampes à fluorescence
( Lampes à décharge

1
0,5
0,4 à 0,6
0
1,73
2,29 à 1,33
Ces lampes sont généralement compensées dès l’origine.
( Fours à résistances
( Fours à induction
( Fours à chauffage diélectrique

1
0,85
0
0,62
Sauf Si le réglage est fait par
gradateur à thyristors.
Cette valeur suppose une compensation 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



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.

Calculer tg ( et Q

tg(=0,88 et Q=44kVAR

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