Date :

  • page réalisée sous l’hégémonie Dreamweaver

Auteur :

  • les anciens

Source :

  • D
  • B

Notes :

  • Pas de passage de Brieuc.
  • 22-08-2008 : 1er passage de mise en page [liens internes, tdm, en bref !, rapide passage général sur la mise en page de la feuille] – Sylvie

Antidote :

  • Oui

Winmerge :

  • Oui

Style css des tableaux : Thibaud

Juin 2009 : mise en page et liens internes, Sylvie.

Compensation des transformateurs

Les pertes à vide et les pertes en charge d’un transformateur représentent une puissance réactive de type inductif.
On peut les compenser par des condensateurs raccordés aux bornes basse tension du transformateur.

Les données nécessaires au dimensionnement de la batterie de condensateur sont reprises dans la fiche technique du transformateur et sur la facture électrique (cas du remplacement d’un transformateur sur une installation existante).

Compensation des pertes à vide Po

Po = (courant à vide x puissance) / 100 [kVAr]

Compensation des pertes en charge Pc

PC = X / 100 x puissance

où,

  • X² = Ucc² – R²
  • R = (Pcc / puissance) x 0,1
Exemple :

Un transformateur immergé à pertes réduites d’une puissance de 630 kVA a comme caractéristiques :

Ucc = 4 %

Courant à vide = 1,1 %

Pcc = 5 570 [W]

Compensation à vide

Po = (1,1 x 630) / 100 = 6,93 [kVAr]

Compensation en charge

À pleine charge (8 760 h/an) :

R = (5 570 / 630) x 0,1 = 0,91

X² = 4² – 0,91² = 15,17, d’où X = 3,89

PC = 3,89 / 100 x 630 = 24,5 [kVAr]

Or le transformateur ne travaille quasiment jamais à pleine charge.

À charge moyenne :

Dans le cas d’une installation existante, il est possible de connaître la charge moyenne du transformateur, en connaissant la pointe 1/4 horaire, le coefficient d’utilisation et le cos φ :

La somme des coefficients d’utilisation mensuel donne le nombre d’heures de fonctionnement de l’installation à une puissance égale à la pointe 1/4 horaire moyenne de l’année.

Par exemple : la somme des coefficients d’utilisation = 4 200 [h], ce qui équivaut à un coefficient d’utilisation mensuel moyen de 350 [h]. La puissance 1/4 horaire moyenne de l’année est de 150 [kW]. Cela revient à dire que la consommation de ce bâtiment est équivalente à un appel de puissance de 150 [kW] pendant 4 200 [h/an].

La puissance de compensation moyenne en charge est donc de (avec un cos φ de 0,9) :

PC = 24,5 [kVAr] x (4 200 / 8 760) x ((150/0,9) / 630) = 3,11 [kVAr]

Compensation totale

La puissance totale de la batterie de condensateur nécessaire est de :

6,93 [kVAr] + 3,11 [kVAr] = 10,04 [kVAr]

Compensation centralisée de l’ensemble d’une installation

Valeurs connues

(valeurs relevées sur le compteur pendant un temps « t » et divisées par « t » , ou valeurs lues sur la facture mensuelle)

  • la puissance active P en kW,
  • la puissance réactive Q en kVAr,
  • d’où, la valeur de tg phi de l’installation : Q / P, appelée tg phi1.

Puissance réactive nécessaire des condensateurs

Puissance réactive des condensateurs :

Qc = P x p

où, p = coefficient figurant sur le tableau ci-dessous

 

Remarque.

Le tableau fournit le coefficient p permettant de passer du cos phi1 initial au cos phi2 souhaité. Ce coefficient p est encore obtenu par : p = tg phi1 – tg phi2.

Exemple :

Relevé au compteur actif pendant 10h = 1 670 [kWh]

Relevé correspondant au compteur réactif pendant 10h = 2 000 [kVArh]

Puissance active P = 1 670 / 10 = 167 [kW]

Puissance réactive Q = 2 000 / 10 = 200 [kVAr]

Il en résulte : tg phi1 = 200 / 167 = 1,2

d’où cos phi1 = 0,64

Le cos phi2 souhaité = 0,9 (tg phi2 = 0,48)

Le facteur p correspondant est alors de 0,72 (voir tableau ci-dessus ou tg phi1 – tg phi2 = 1,2 – 0,48).

Il en résulte la puissance des condensateurs à installer :

QC = 167 x 0,72 = 120 [kVAr].

Calcul du temps de retour

Il est alors possible de calculer le temps de retour de l’installation :

POUR CONVAINCRE LE DÉCIDEUR FINANCIER
Prendre, parmi les factures d’électricité, celle où la facturation d’énergie réactive est la plus importante Éléments à extraire de la facture :

1. Puissance de l’installation : P = …………..kW

2. cos phi (ou tg phi) de l’installation : phi = ……….

Éléments à extraire du tableau (calcul de puissance de la batterie) :

1. déterminer le cos phi que l’on souhaite obtenir.

(en général, on choisit un cos phi = 0,92)

2. coefficient : p = …………….

Puissance du condensateur QC = P x p = …………. x  …………. = ………… kVAr

Critères pour le choix du condensateur :

  • type :
  • tension du réseau (220 ou 380 V) :
  • puissance : kVAr
  • place disponible pour la batterie de condensateurs
  • référence :
Calcul du retour d’investissement du condensateur 1. montant de la pénalité d’énergie réactive :
Fr = ………… € (voir facture)·2. prix indicatif du condensateur :
Fc = ……………. €

3. période de retour d’investissement :
Fc / Fr = ……………… mois

Eté 2008 : Brieuc.
22-10-2008 : 1er passage de mise en page [liens internes, tdm, en bref !, rapide passage général sur la mise en page de la feuille] – Sylvie
27-10-2008 : WinMerge ok – Sylvie