Comment déterminer le niveau optimal de compensation ?

Méthode générale

Bilan de la puissance réactive à la conception

Ce bilan peut être fait de la même façon que celui réalisé pour la puissance active au chapitre A. Il est ainsi possible de déterminer les puissances actives et réactives consommées à chaque niveau de l'installation.

Optimisation technico-économique (pour une installation existante)

Pour déterminer la puissance d'une batterie de condensateurs pour une installation existante, il est nécessaire de prendre en compte les informations suivantes :

• factures d'électricité avant l'installation de la batterie,
• factures prévisionnelles d'électricité après l'installation de la batterie,
• coûts :
  • d'achats des condensateurs et de l'équipement de commande (contacteurs, relais, armoires, etc.),
  • d'installation et de maintenance,
  • des pertes diélectriques supplémentaires dans les condensateurs, versus les réductions de pertes dans les câbles, le transformateur, etc. … après l'installation des condensateurs.

Plusieurs méthodes simplifiées appliquées à une tarification typique (courante en Europe) sont indiquées dans les paragraphes 5.3 et 5.4.

Méthode simplifiée

Principe général

Un calcul très approché peut suffire.

Il consiste à considérer que le cos φ d'une installation est en moyenne 0,8 (en retard) sans compensation. On considère qu'il faut « relever » le facteur de puissance à cos φ = 0,93 pour supprimer les pénalités et compenser les pertes usuelles en énergie réactive de l'installation.

Pour «relever» ainsi le cos φ le tableau de la Figure L15 en page suivante indique que pour passer de cos φ = 0,8 à cos φ = 0,93, il faut fournir 0,355 kvar par kW de charge.

La puissance de la batterie de condensateurs à installer (en tête d'installation) est de ce fait :

Q (kvar) = 0,355 x P (kW).

Cette approche simple permet une détermination rapide des condensateurs à installer, que ce soit en mode global, partiel ou individuel.

Exemple

Comment augmenter le facteur de puissance d'une installation de 666 kVA de 0,75 à 0,93 ?

La puissance active consommée est 666 x 0,75 = 500 kW.

Sur la Figure L15, l'intersection de la ligne cos φ = 0,75 (avant compensation) avec la colonne cos φ = 0,93 (après compensation) indique une valeur de 0,487 kvar de compensation par kW de charge.

Pour une puissance de charge de 500 kW, la puissance de la batterie de compensation est de 500 x 0,487 = 244 kvar.

Note: la méthode est valable quel que soit le niveau de tension.