La puissance réactive

[roro1111]

Bonsoir

Tout le monde sait que la puissance réactive est une partie de la puissance électrique utilisée ds les installations électriques.

1- quel est l’usage de cette puissance que tout le monde essaye de se débarrasser et de compenser d’elle?

2- la compensation de cette puissance se fait en utilisant des batteries de capacités, quesqu’il se passe si la valeur des capacités utilisées est plus grand que la valeur utilisée, c’est à dire par exemple: si ds une installation on a besoin de 40kvar pour avoir un facteur de puissance de 0.97 quesqu’il se passe si j’ai mis une valeur de 80kvar ?

Merci
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[gts2]

c’est à dire par exemple: si ds une installation on a besoin de 40kvar pour avoir un facteur de puissance de 0.97 que se passe-t-il si j’ai mis une valeur de 80kvar ?

Les données sont insuffisantes : la nouvelle donnée conduit à quel facteur ? Si c'est 0,99 c'est mieux (mais le mieux a un prix économique). Si c'est 0,95 c'est moins bien.

On va répondre dans le cas idéal : capacité calculée pour avoir un facteur de 1. Dans ce cas, si vous ajoutez des condensateurs, votre système va devenir capacitif et le facteur deviendra plus faible que 1 : vous avez transformé un "défaut" inductif en un "défaut" capacitif.

[polo974]

Bonjour,
0. Non, "tout le monde" ne sait pas...
1. Pour un électricien, en général, elle n'a pas d'usage. Mais elle existe. C'est une puissance qui globalement s'annule, sauf qu'elle fait circuler du courant (en retard sur la tension en général), et qu'il faut alors plus de cuivre et qu'il y a plus de perte par effet joule dans les câbles, cette perte se situant principalement en amont du compteur...
2. Donc on ajoute des condos (qui tendent à mettre le courant en avance sur la tension) pour remettre tout ça en phase au plus près de la machine tournante. Et si on en met trop, on a de nouveau du courant déphasé ("de l'autre côté") et donc de la puissance réactive.

Petit apparté, quand je suis passé du picoFarad (électronique du signal) au kVAr (un petit tour dans les parcs éoliens), ça m'a fait bizarre...
Ce ne sont pas du tout les mêmes grandeurs, le Farad est l'unité de la valeur du condo, le VAr (Volt Ampère réactif) est l'unité de la puissance réactive (à compenser) en sachant qu'en général c'est de l'inductif...


Edit: grillé par gts2 qui est allé au plus direct...

[invite40271050]

Bonsoir

1- quel est l’usage de cette puissance que tout le monde essaye de se débarrasser et de compenser d’elle?

i

C'est un " défaut", donc SANS usage. On cherche à se débarasser du défaut.

j'ai ma roue de voiture qui n'est pas à la pression voulue ( dégonflée)= défaut
Je regonfle la roue à la bonne pression= défaut réglé
Je surgonfle je fais apparaitre un autre "défaut " (inverse du précédent)
A+

[A voir en vidéo sur Futura]

[stefjm]

La puissance réactive n'est un défaut que pour le transport. Elle fait partie intégrante du fonctionnement d'un moteur (magnetisation) ou d'un redresseur (commutation).

Mettre des condensateurs permet d'avoir la production de réactif au plus près de la consommation.
A ce moment là, côté ligne, il n'y a plus de réactif.

[Black Jack 2]

Bonjour,

Attention à la surcompensation, cela peut être très dangereux.

C'est pour cela que souvent, on ne compense pas à l'entrée en usine pour la totalité des équipements, mais qu'on compense individuellement pour chaque équipement.

Si on compense en tête et qu'un ou plusieurs gros consommateurs inductifs sont coupés, on se retrouve avec une surcompensation.
Le condensateur est "trop gros" et on a le risque qu'il y ait une résonance entre ce condensateur et l'induction de la ligne d'arrivée, très peu amortie par la faible résistance de ligne.

Si cela arrive, il y a un risque de surtension sur les condensateurs qui pourraient bien exploser ou prendre feu.

Cela ne va évidemment pas arriver systématiquement, cela dépend des caractéristiques de la ligne d'arrivée et de la valeur du condensateur.

Un phénomène analogue pourrait bien arriver en surcompensant un équipement.

[stefjm]

Compensation fixe ou automatique.
Une doc de Chauvin-Arnoux :

https://www.chauvin-arnoux.com/sites...j_reactive.pdf

[Black Jack 2]

Bonjour,

Je complète une partie de ma réponse précédente.

"Le condensateur est "trop gros" et on a le risque qu'il y ait une résonance entre ce condensateur et l'induction de la ligne d'arrivée, très peu amortie par la faible résistance de ligne."

Pour les phénomènes de résonance, c'est pour la fréquence réseau (50 Hz), mais le risque est également considérable pour les fréquences multiples de 50 Hz, car un très grand nombre de consommateurs génèrent des harmoniques sur le réseau par leurs applications (par exemple redressement pour alimenter des hacheurs et autres ...)

Il existe d'ailleurs, des "charges" destinées à augmenter le cos(Phi) qui sont équipées en plus des condensateurs , d'inductances destinées à filtrer les harmoniques et limiter ainsi les possibilités de résonance sur les harmoniques.

On en parle un peu ici : https://docs.circutor.com/docs/CT_ReactivaBT_FR.pdf

Dont voici un mini extrait :

BATTERIE AUTOMATIQUE DE CONDENSATEURS AVEC FILTRES DE REJET
Caractéristiques principales
I Régulateur Computer MAX 6 P&P ou Computer MAX 12 P&P
I Condensateurs cylindriques de la série CLZ pour des batteries automatiques à (440 V / 50 Hz)
I Filtres de rejet syntonisés à 189 Hz pour la protection contre les harmoniques sur le
réseau et les problèmes de résonance avec des harmoniques d'ordre 5 ou supérieurs.

[Vincent PETIT]

Bonjour,

1- quel est l’usage de cette puissance que tout le monde essaye de se débarrasser et de compenser d’elle?

Les gros industriels payent le réactif, ceux raccordés en HTA, pas les clients BT. C'est pour payer moins cher qu'ils essayent de s'en débarrasser.

[Antoane]

Bonjour,

Si on compense en tête et qu'un ou plusieurs gros consommateurs inductifs sont coupés, on se retrouve avec une surcompensation.
Le condensateur est "trop gros" et on a le risque qu'il y ait une résonance entre ce condensateur et l'induction de la ligne d'arrivée, très peu amortie par la faible résistance de ligne.

Pas sûr de comprendre... le Q d'un RLC série est en L/C, donc augmenter C diminue le Q, et donc tendrait à limiter le rique de surtension sur le C. Un trop grand C pourrait tendre à amener la frequence de résonnance près de la fréquence du réseau ou d'un harmonique, mais dans ce cas, la question porte sur la valeur de C -- et non sur le lien entre C et l'inductance à compenser. Autrement dit : le problème est l'amplitude de la puissance reactive, peu importe qu'on sur- ou sous- compense.
L'amortissement est aussi défini par la charge elle-même.

Je rate quelque chose ?

[Black Jack 2]

Bonjour,

"L'amortissement est aussi défini par la charge elle-même."

Bien entendu mais ...

Si on essaie de compenser en tête (c'est à dire pour toute l'usine en un coup) ...
La capa à mettre est de forte valeur puisque elle est censée compenser l'entièreté des équipements de l'usine.

Et si on arrête (volontairement ou panne) un ou plusieurs gros consommateurs inductifs, on ne bénéficie plus de l'amortissement du à ces consommateurs.

On se retrouve surcompensé fortement et sans presque plus d'amortissement.

On a alors une arrivée inductive (celle du transfo d'alimentation) et une charge capacitive (celle de la compensation du cos(phi)) ... mais trop grande si charge(s) coupée(s)) et possibilité alors de résonance entre l'inductance du transfo et de la ligne d'alimentation et la batterie de condensateurs peu amortie.

Si de plus on a des harmoniques sur la tension d'arrivée (qui peuvent être provoquées par d'autres utilisateurs d'ailleurs, par utilisation de charges non linéaires, alors il y a un gros risque de résonance.

C'est un phénomène bien connu et pris en compte le plus souvent par une batterie de condensateurs munie de filtres pour empêcher les résonances sur les harmoniques (voir par exemple le lien que j'ai donné).

Et quelques mots ici : https://fr.electrical-installation.o...es_harmoniques

sur "Risques de résonance liés au traitement des harmoniques"

Les incidents liés à ce problème sont beaucoup plus répandus que beaucoup ne le pensent.
Même avec les filtres mentionnés sur la batterie de condensateurs, il reste des problèmes.

Par exemple ici : https://fr.sci.electrotechnique.nark...ti-harmoniques

Quelques utilisateurs qui cherchent des solutions suite à des problèmes dus aux batteries de condensateurs protégés par filtres contre les résonances sur les harmoniques.

Une manière de contourner le problème (se retrouver surcompensé et mal amorti) est de protéger individuellement (et correctement, ne pas surcompenser) chacun des gros consommateurs ... mais le prix est généralement plus élevé pour l'ensemble de l'usine et donc pas souvent fait ainsi.

[invite40271050]

Il n'est pas évident que l'ensemble de l'usine soit totalement "inductif".
Suivant les "appareillages" certains peuvent etre capacitifs, ce qui compense en partie "l'inductif".
A la limite cela peut se compenser mutuellement en grande partie et tendre vers l'équilibre.
(dépend de se que fait l'usine)

A+

[Black Jack 2]

Il n'est pas évident que l'ensemble de l'usine soit totalement "inductif".
Suivant les "appareillages" certains peuvent etre capacitifs, ce qui compense en partie "l'inductif".
A la limite cela peut se compenser mutuellement en grande partie et tendre vers l'équilibre.
(dépend de se que fait l'usine)

A+

Et alors ?

Dans la majorité des cas, les unités de fabrications comportent beaucoup de moteurs et la moyenne du cos(Phi) est entre 0,65 et 0,75 (hors compensation).
Il est donc souvent nécessaire de compenser pour augmenter le facteur de puissance.

Si certaines unités de fabrication font exception et ont un cos(Phi) proche de 1 ... tant mieux, elles n'ont pas besoin de compensation (attention qu'on peut avoir un cos(phi) proche de 1 avec le tout qui fonctionne ... et en être loin si certaines utilisations sont hors service).

Si d'autres unités ont une charge totale capacitive (pour autant qu'on puisse en trouver) et peu amortie (ce qui signifierait qu'elles n'utilisent presque pas de puissance active ... ce qui semble plus que bizarre), et bien il faudrait voir, en fonction de la valeur de cette charge capacitive et du peu d'amortissement qu'elles auraient si il y a un risque ou non de surtension provoquée par des résonances entre leur charge capacitive et l'inductance de fuite du transfo d'alimentation. Ces résonances pouvant être sur les harmoniques présentes sur le réseau... même si ces harmoniques sur le réseau sont provoquées par d'autres utilisateurs (usine voisine par exemple) qui eux pourraient avoir des charges non linéaires (ce qui est de plus en plus fréquent).

[Black Jack 2]

Bonjour,

Un petit rappel des diverses solutions d'amélioration du facteur de puissance.

On remarquera, à plusieurs endroits, mentionnés les risques en cas de surcompensation et certains moyens pour s'en préserver.

https://electricite-plus.com/2012/03...-de-puissance/

[roro1111]

Les données sont insuffisantes : la nouvelle donnée conduit à quel facteur ? Si c'est 0,99 c'est mieux (mais le mieux a un prix économique). Si c'est 0,95 c'est moins bien.

On va répondre dans le cas idéal : capacité calculée pour avoir un facteur de 1. Dans ce cas, si vous ajoutez des condensateurs, votre système va devenir capacitif et le facteur deviendra plus faible que 1 : vous avez transformé un "défaut" inductif en un "défaut" capacitif.

Bjr gts2

Cela veut dire qu’on a 2 cas :
1- si ds une installation le défaut est capacitif, comment on ameliore le facteur de puissance, est ce que en utilisant des moteurs et des transformateurs,…..etc ou bien comment?
2-si ds une installation d’un default inductif qui est le cas le plus souvent, on a additionné des batteries de capacités pour faire élever le facteur de puissance, ds ce cas il faut obligatoirement faire un control automatique sur la valeur des capacités qu’il faut utiliser ds cette installation pour éviter de passer à un default capacitif, pour ne pas rencontrer un nouveau prolème qui est le défaut capacitif, c’est vrai ça?

Merci

[roro1111]

Bjr

Vous avez écrit:
Petit apparté, quand je suis passé du picoFarad (électronique du signal) au kVAr (un petit tour dans les parcs éoliens), ça m'a fait bizarre...
Ce ne sont pas du tout les mêmes grandeurs, le Farad est l'unité de la valeur du condo, le VAr (Volt Ampère réactif) est l'unité de la puissance réactive (à compenser) en sachant qu'en général c'est de l'inductif...

Vous avez raison mais ds la pratique et industriellement on achète ces capacités selon KVAR et on trouve cette écriture sur ces capacités spéciales aussi.

Merci

[JPL]

À la demande d’un collègue qui n’a pas les droits de modération en Physique, mais qui connaît bien le sujet, cette discussion est fermée pour cause de trollage.