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.
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.
Définition de la puissance réactive
La puissance réactive correspond à la puissance « non utile », « invisible » de l'électricité, dans le sens où elle ne produit pas de travail thermique. Elle n'est pas transformée en énergie utile. Elle n'est pas directement convertie en chaleur, en mouvement ou en lumière.
Compenser l'énergie et la puissance réactive permet d'économiser en réduisant la facture et les pertes d'énergies. Compenser l'énergie et la puissance réactive permet aussi de disposer d'une puissance supplémentaire par rapport à la puissance souscrite.
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.
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.
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.
Conclusions. Le placement du condensateur a permis de diminuer le courant, sans modifier la consommation d'énergie du circuit ! Le condensateur a redressé le cos phi de l'installation, c'est un “condensateur de compensation”.
Les dipôles ayant une impédance dont la valeur est un nombre imaginaire pur (capacité ou inductance) ont une puissance active nulle et une puissance réactive égale en valeur absolue à leur puissance apparente.
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.
La batterie de condensateurs permet ainsi de compenser l'énergie réactive qui sert essentiellement à l'alimentation des circuits magnétiques des machines électriques. Elle correspond à la puissance réactive des récepteurs.
Un facteur de puissance faible peut être corrigé en ajoutant des condensateurs de correction de facteur de puissance au système de distribution d'électricité des installations. On obtient un meilleur résultat avec un contrôleur automatique qui active et désactive les condensateurs et parfois des réacteurs.
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.
Les charges capacitives sont opposées aux charges inductives. Les charges capacitives comprennent l'énergie stockée dans les matériaux et les dispositifs, comme les condensateurs, et entraînent des changements de tension pour déphaser les changements de courant.
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.
L'utilité de la puissance réactive
Elles permettent de dimensionner un réseau électrique. De ce fait, il est primordial de prendre en compte la puissance réactive car elle contribue à déterminer la quantité d'énergie nécessaire pour faire fonctionner l'installation.
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).
L'énergie stockée dans un condensateur
Un condensateur stocke des charges, ce qui implique qu'il stocke de l'énergie. Ajouter des charges dans un condensateur demande en effet de déplacer celles-ci dans les armatures, ce qui utilise de l'énergie.
Pour augmenter le facteur de puissance on place en dérivation avec l'installation un ou plusieurs condensateurs et ainsi on obtient une nouvelle puissance réactive réduite (Q2).
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 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.
Le cos phi moyen se situe en général au alentour de 0,8. Une charge capacitive entraîne une avance du courant I sur la tension U, la tension U est donc en retard.
La puissance apparente est celle à laquelle on se réfère pour son contrat d'électricité. Elle indique les besoins du professionnel en énergie et permet au fournisseur d'adapter son offre ; La puissance active : il s'agit de la puissance provoquant un mouvement et qui pourrait être qualifiée d'utile.