L'utilité de la puissance réactive
La puissance réactive, avec la puissance apparente, sert à déterminer la puissance totale d'un circuit électrique. Elles permettent de dimensionner un réseau électrique.
Quelle est la différence entre la puissance active et réactive ? La puissance active permet de générer un travail ou de la chaleur tandis que la puissance réactive sert à créer un champ magnétique qui va faire fonctionner certaines machines électriques dotées d'un bobinage, soit tous les équipements avec un moteur.
La puissance réactive est donnée par : Q = U x I x sin phi. Q = 220 x 0,3 x sin 60° Q = 220 x 0,3 x 0.87.
Les principaux producteurs de puissance réactive sont les câbles électriques. Les installations à courant continu VSC, les FACTS et les moteurs/générateurs synchrones peuvent également en produire mais sont réglables, ils ne posent donc pas de problème et ne nécessitent normalement pas de compensation.
Améliorer le facteur de puissance d'une installation consiste à installer une batterie de condensateurs qui agit en tant que source d'énergie réactive. Cette disposition s'appelle la compensation de l'énergie réactive de l'installation.
Le courant réactif est une proportion du courant qui ne fait que circuler entre le générateur de la centrale et le consommateur. Il s'agit de l'énergie qui est transportée mais qui n'est pas convertie en énergie utilisable par le consommateur.
Cos phi = mesure du déphasage entre tension et courant
Si le cosinus phi est différent de 1, par exemple égal à 0.8, l'installation va tirer plus de courant du réseau pour avoir la même puissance utile.
La relation entre la puissance réelle (kW), la puissance apparente (kVA) et la puissance réactive (kvar) peut être représenté par un triangle comme suit: Souvent utilisé pour exprimer la puissance sous toutes ses formes, mais est réservé pour exprimer la puissance active. 1000 Watts (W) = 1 kilowatt (kW).
En électricité, l'énergie active désigne l'énergie qui est transformée intégralement en chaleur, en lumière ou en force motrice. L'énergie réactive complète l'énergie active dans le fonctionnement d'équipements tels que les transformateurs et les moteurs, en aimantant les parties magnétiques.
Comment compenser l'énergie réactive ? Pour éviter que l'énergie réactive ne soit appelée sur le réseau, il faut la compenser au plus près des sources de production. Pour ce faire, on utilise des condensateurs, en général installés en batterie.
ENEDIS veut désormais facturer aux clients domestiques leur “consommation d'énergie réactive”, grâce au compteur Linky, comme il le fait aux clients industriels depuis des décennies. Un peu de technique en réponse !
L'amélioration du facteur de puissance permet un dimensionnement réduit des transformateurs, des appareillages, des conducteurs, etc. ainsi qu'une diminution des pertes en ligne et des chutes de tension dans l'installation. Un facteur de puissance élevé permet l'optimisation des composants d'une installation.
la batterie de condensateurs est la solution la plus connue pour réduire la puissance réactive et elle est utilisée depuis des décennies. La batterie de condensateurs est - comme son nom l'indique - une armoire pleine de condensateurs qui fournit la puissance réactive de la bobine.
Le signe de la puissance réactive est fonction de l'angle de déphasage produit par le récepteur considéré : pour un récepteur inductif (> 0) la puissance réactive est positive, pour un récepteur capacitif (< 0) la puissance réactive est négative.
On considère qu'1 kVA électricité est égal à 1 kW, ce qui rend le calcul extrêmement simple. Par exemple, 6 kVA en kW donne 6 kVA = 6kW. Et la conversion des kW en kVA revient au même.
Elle est à calculer en fonction de la puissance active et réactive grâce à la formule suivante : S=√(P²+Q²) ou directement via S=U.I.
La puissance utile ou puissance nominale d'un appareil est la quantité de chaleur transmise au fluide caloporteur par convection et/ou rayonnement par unité de temps, exprimée en kilowatt (kW) dans les conditions d'essais suivant les normes en vigueur (allure de fonctionnement nominale).
Le facteur de puissance du moteur est l'angle de phase entre la tension et l'intensité (cosφ). cos phi (φ) sert, entre autres, à calculer la consommation électrique d'un moteur. La consommation électrique est d'une grande importance pour les pompes.
Une batterie de condensateurs est un ensemble de condensateurs réunis entre eux pour former un condensateur plus “important”. La batterie de condensateurs permet ainsi de compenser l'énergie réactive qui sert essentiellement à l'alimentation des circuits magnétiques des machines électriques.
La puissance absorbée (puissance apparente installée) est souvent supposée être la somme arithmétique des puissances apparentes de chaque récepteur (cette sommation est exacte si toutes les charges ont le même facteur de puissance).
Le kW est l'unité qui représente la puissance électrique d'un appareil alors que le kVa est l'unité qui représente la charge maximale qu'un compteur électrique peut supporter. Il est ainsi important de choisir un compteur électrique adapté aux installations, sinon, avec une surcharge, le disjoncteur risque de sauter !
Le facteur de puissance désigne le rapport entre la puissance réelle exprimée en kilowatts (kW) et la puissance apparente exprimée en kilovoltampères (kVA). Plus une installation utilise la puissance de façon optimale, plus ce facteur s'approchera de l'unité.
Le Voltampère (VA) est comme le Watt (W) une unité de puissance. Cependant, c'est la puissance apparente alors que le Watt permet de mesurer la puissance réelle (ou active) qui va dépendre de nombreux facteurs. Pour faire simple, le Voltampère (VA) correspond à la puissance maximale pouvant être prise.