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Compensation pour accroître la puissance disponible

De Guide de l'Installation Electrique

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L'installation d'une batterie de condensateurs peut éviter le changement du transformateur lors d'une extension.

Une démarche similaire à celle développée pour réduire la puissance souscrite (en kVA) c'est à dire accroître le facteur de puissance de la charge comme décrit au paragraphe Méthode de calcul pour tarif de 36 à 250 kVA, permet d'augmenter la capacité d'un transformateur c'est à dire d'augmenter la puissance active (kW) disponible.

Dans certains cas, le remplacement d'un transformateur par un nouveau plus puissant pour pouvoir alimenter une augmentation de la charge, peut être évité en améliorant le facteur de puissance. Le tableau de la Figure L17 indique la puissance active (kW) disponible d'un transformateur à pleine charge pour différentes valeurs du facteur de puissance. Une augmentation de la puissance active disponible peut être obtenue par un accroissement de la valeur du facteur de puissance.

tan φ cos φ Puissance nominale du transformateur (en kVA)
100 160 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000
0,00 1 100 160 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000
0,20 0,98 98 157 245 309 392 490 617 784 980 1225 1568 1960
0,29 0,96 96 154 240 302 384 480 605 768 960 1200 1536 1920
0,36 0,94 94 150 235 296 376 470 592 752 940 1175 1504 1880
0,43 0,92 92 147 230 290 368 460 580 736 920 1150 1472 1840
0,48 0,90 90 144 225 284 360 450 567 720 900 1125 1440 1800
0,54 0,88 88 141 220 277 352 440 554 704 880 1100 1480 1760
0,59 0,86 86 138 215 271 344 430 541 688 860 1075 1376 1720
0,65 0,84 84 134 210 265 336 420 529 672 840 1050 1344 1680
0,70 0,82 82 131 205 258 328 410 517 656 820 1025 1312 1640
0,75 0,80 80 128 200 252 320 400 504 640 800 1000 1280 1600
0,80 0,78 78 125 195 246 312 390 491 624 780 975 1248 1560
0,86 0,76 76 122 190 239 304 380 479 608 760 950 1216 1520
0,91 0,74 74 118 185 233 296 370 466 592 740 925 1184 1480
0,96 0,72 72 115 180 227 288 360 454 576 720 900 1152 1440
1,02 0,70 70 112 175 220 280 350 441 560 700 875 1120 1400

Fig. L17Puissance active en kW que peut débiter un transformateur à pleine charge en fonction du facteur de puissance


Exemple : (cf. Fig. L18 )

Une installation est alimentée par un transformateur de 630 kVA qui fournit une puissance active P1 = 450 kW sous un cos φ moyen de 0,8.


(puissance apparente  S1=\frac{450}{0.8}=562\, kVA )


(puissance réactive  Q1=\sqrt{S1^2-P1^2}=337\, kvar)


L'extension envisagée nécessite une puissance active supplémentaire :


P2 = 100 kW avec un cos φ de 0,7.


(puissance apparente  S2=\frac{100}{0.7}=143\, kVA )


(puissance réactive  Q2=\sqrt{S2^2-P2^2}=102\, kvar )


Quelle est la puissance minimale de la batterie de condensateurs à installer pour éviter le remplacement du transformateur ?


  • Puissance active totale à fournir :


 P = P1 + P2 = 550 kW


  • Puissance réactive maximale que peut fournir le transformateur de 630 kVA :


Qm=\sqrt{S^2-P^2}


Qm=\sqrt{630^2-550^2}=307\, kvar


  • Puissance réactive totale à fournir à l'installation avant compensation :


 Q1 + Q2 = 337 + 102 = 439\, kvar


  • D'où la puissance minimale de la batterie à installer :


 Qkvar = 439 - 307 = 132\, kvar


A noter que le calcul a été fait sans tenir compte des pointes de puissance et de leur durée.

Au mieux on effectuera une compensation totale (cos φ = 1), ce qui permettra d'avoir une réserve de puissance de 630 - 550 = 80 kW, la batterie de condensateurs à installer sera alors de 439 kvar calculés ci-dessus.

Fig. L18La compensation Q permet l'extension envisagée S2 sans avoir à remplacer le transformateur qui ne peut délivrer une puissance supérieure à S