Réseaux Électriques Industriels

Intérêts de la compensation d'énergie réactive

Suppression de la facturation des consommations excessives d'énergie réactive

Pour les gros consommateurs, l'énergie réactive est facturée au-delà d'un seuil pendant certaines périodes. La quantité d'énergie réactive facturée Wf est égale à :

Wr (kVArh): énergie réactive consommée mensuellement pendant la période soumise à limitation

Wa (kWh): énergie active consommée mensuellement pendant la période soumise à limitation Wgr =0,4 Wa : quantité d'énergie réactive livrée gratuitement

La compensation d'énergie réactive permet d'obtenir tg φ 0,4 , et ainsi de supprimer les coûts de l'énergie réactive.

Réduction de la puissance souscrite (en kVA)

Pour les petits consommateurs, le distributeur facture "une prime fixe" qui dépend de la puissance apparente souscrite. Au delà de cette puissance le consommateur paye des pénalités. La compensation d'énergie réactive permet de réduire la prime fixe en diminuant la puissance apparente souscrite.

Diminution des pertes dans les conducteurs à “puissance active constante”

Les pertes dans les conducteurs sont proportionnelles au carré du courant transporté (perte = R I 2) et diminuent au fur et à mesure que le cosφ augmente.

En effet, supposons qu'un conducteur transporte une puissance apparente S , avec :

Si on compense, à puissance active constante, de façon à obtenir une puissance apparente S' , avec :

On a alors:

d'où

or

d'ou

Les pertes sont donc inversement proportionnelles à cos2φ.

Augmentation de la puissance active transportée à “courant apparent constant”

La mise en place de batteries de condensateurs en aval d'un câble (ou au secondaire d'un transformateur) dont la charge a un faible cos φ , permet de transporter une puissance active supérieure pour un même courant apparent dans les conducteurs (ou le transformateur).

En effet, supposons qu'un câble (ou un transformateur) transporte une puissance active P, avec :

Si on compense de façon à obtenir cos'φ , à courant apparent constant ( I constant), on pourra transporter une puissance active :

d'où

Pour un même courant apparent, la puissance active qui peut être transportée est donc proportionnelle à cos φ .

Diminution de la chute de tension

La chute de tension relative dans un câble ou un transformateur triphasé s'exprime de la façon suivante :

R : résistance des conducteurs ou du transformateur X : réactance du câble ou du transformateur

P : puissance active de la charge

Q : puissance réactive de la charge

Vn : tension simple nominale

La compensation aux bornes de la charge diminue la valeur de Q et donc la chute de tension.

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