Correction du facteur de puissance : dimensionnement des batteries de condensateurs, harmoniques et protection

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Pour dimensionner une installation basse tension batterie de condensateurs de correction du facteur de puissance, calculez la puissance réactive nécessaire pour passer du facteur de puissance mesuré au facteur de puissance cible, puis vérifiez ce résultat par rapport à la charge minimale, au spectre harmonique, au régime de commutation, au courant de court-circuit disponible et aux limites de température du tableau. Le calcul produit un besoin théorique en kvar. Il ne permet pas, à lui seul, de sélectionner une batterie de condensateurs, un contacteur, une inductance, un fusible ou un disjoncteur en toute sécurité.

Le calcul de base est le suivant :

Qc = P x (tan phi1 - tan phi2)

où :

Qc est la puissance réactive capacitive requise en kvar ;
P est la puissance active représentative en kW ;
phi1 est l'angle de phase correspondant au facteur de puissance de déplacement existant ;
phi2 est l'angle de phase correspondant au facteur de puissance de déplacement cible.

La conception finale doit rester légèrement inductive dans sa plage de fonctionnement déclarée, sauf si le service public ou l'étude du système exige un autre comportement. Ne visez pas automatiquement un facteur de puissance de 1,00 et n'installez pas de batterie de condensateurs standard sur un réseau riche en harmoniques sans vérifier le risque de résonance.

Résumé des décisions d'ingénierie

Calculez les kvar requis à partir de la puissance active mesurée et du facteur de puissance de déplacement dans des conditions de fonctionnement représentatives, et non à partir de la charge connectée seule.
Vérifiez les modes de fonctionnement à charge minimale et du générateur afin que les gradins fixes ou surdimensionnés ne conduisent pas l'installation vers un facteur de puissance capacitif.
Mesurez les conditions harmoniques avant de sélectionner des condensateurs standard, des réactances anti-harmoniques, des filtres accordés ou une atténuation active des harmoniques ; il n'existe pas de pourcentage de THD universel qui détermine chaque projet.
Coordonnez les condensateurs, les réactances, les dispositifs de commutation, les dispositifs de protection, les conducteurs, les composants de décharge et la ventilation en un seul ensemble.
Considérez le calcul comme un dimensionnement préliminaire. La vérification finale doit utiliser les données de courant de défaut du projet, les tableaux d'application du fabricant et les exigences d'assemblage IEC applicables.

Données d'entrée de conception requises avant le dimensionnement

Une sélection défendable commence par des données d'exploitation mesurées, et non uniquement par la puissance du transformateur en kVA, la puissance nominale des moteurs raccordés ou le facteur de puissance le plus bas observé sur une facture d'électricité.

Entrée	Pourquoi c’est important	Preuves privilégiées
Tension du système, fréquence, phases et schéma de liaison à la terre	Définit les exigences de raccordement, d'isolation, de commutation et de protection des condensateurs	Schéma unifilaire et mesure sur site
Profil de puissance active en kW	Établit la charge réelle nécessitant une compensation	Compteur d'intervalle ou enregistrement de la qualité de l'énergie sur un cycle représentatif
Facteur de puissance de déplacement existant	Pilote le calcul des kvar à la fréquence fondamentale	Compteur capable de rapporter le FP de déplacement, lorsqu'il est disponible
Facteur de puissance réel et spectre harmonique	Révèle une distorsion que les condensateurs seuls pourraient ne pas corriger	Analyseur de qualité de l'énergie au point de raccordement prévu
Charge minimale, normale et maximale	Empêche la surcompensation pendant les périodes de faible charge	Profil de charge enregistré, et non une lecture instantanée
Facteur de puissance cible	Définit l'objectif de correction	Tarif du fournisseur d'énergie, contrat de raccordement ou exigence du projet
Inventaire des charges non linéaires	Indique un risque de résonance et de courant harmonique	Valeurs nominales et mode de fonctionnement des variateurs de vitesse (VFD), systèmes ASI, redresseurs, postes de soudage, bornes de recharge pour VE et charges similaires
Puissance nominale et impédance du transformateur	Influence la tenue au court-circuit et la résonance du réseau	Plaque signalétique du transformateur et données d'étude
Courant de court-circuit disponible	Requis pour la coordination des dispositifs de protection et de l'assemblage	Étude de défaut ou valeur de conception vérifiée
Conditions d'installation	Affectent le refroidissement, les distances d'isolement, l'indice de protection de l'enveloppe et la durée de vie des composants	Température ambiante, altitude, ventilation, pollution et données de l'enveloppe

Si le lecteur a seulement besoin de la terminologie et du principe de fonctionnement, utilisez l'existant Forme complète et guide d'utilisation de l'APFC. Cette page commence là où cette définition s'arrête : convertir les données du site en une spécification préliminaire de tableau électrique.

Le facteur de puissance de déplacement n'est pas toujours le facteur de puissance réel

Pour un système presque sinusoïdal, le facteur de puissance est généralement représenté comme cos phi, le cosinus de l'angle de phase entre la tension et le courant. Dans un réseau alimentant des charges non linéaires, la distorsion du courant ajoute un effet supplémentaire.

Le facteur de puissance de déplacement décrit la relation de phase entre la tension fondamentale et le courant fondamental.
Le facteur de puissance réel est la puissance active divisée par la puissance apparente en utilisant les formes d'onde RMS complètes.

Un condensateur shunt fournit de la puissance réactive à la fréquence fondamentale et peut améliorer le facteur de puissance de déplacement. Il n'annule pas le courant harmonique créé par un redresseur, un variateur de fréquence, un onduleur (UPS) ou une alimentation à découpage. Un site peut donc présenter un facteur de puissance de déplacement amélioré alors que le facteur de puissance réel reste limité par la distorsion.

Cette distinction modifie la décision de conception. Si un faible facteur de puissance est principalement causé par une puissance réactive inductive, une batterie de condensateurs peut être appropriée. Si la distorsion est un facteur majeur, le projet peut également nécessiter des réactances, un filtre accordé, un filtre harmonique actif ou des modifications des charges non linéaires. La solution doit suivre les formes d'onde mesurées et une étude de réseau plutôt qu'une valeur unique de FP total.

Calculer la puissance réactive kvar requise pour la batterie de condensateurs

Étape 1 : Sélectionner la puissance active représentative

Utiliser la puissance active associée à l'état de fonctionnement que le système de correction est censé desservir. Une batterie fixe connectée à un moteur chargé en continu peut utiliser les données de fonctionnement déclarées de ce moteur, sous réserve des limites du fabricant du moteur. Une batterie automatique centrale doit normalement être basée sur un profil de charge incluant les périodes de fonctionnement minimales, normales et de pointe.

Étape 2 : Convertir le facteur de puissance en facteurs de puissance réactive

Pour chaque facteur de puissance :

tan phi = sqrt(1 - PF^2) / PF

Calculez ensuite :

Qc = P x (tan phi1 - tan phi2)

La formule et les calculs de tableau supplémentaires sont également résumés dans le VIOX formules électriques pour la conception de tableaux basse tension.

Calculer les kvar de la batterie de condensateurs avec l'outil VIOX

Utilisez la Outil de calcul et de correction du facteur de puissance VIOX pour saisir la puissance active, le facteur de puissance existant, le facteur de puissance cible, la tension et la configuration des phases. Il calcule le besoin de compensation préliminaire et compare la puissance apparente et le courant de ligne avant et après correction.

Le calculateur modélise un point de fonctionnement équilibré en utilisant la relation du triangle des puissances. Son résultat en kvar ne constitue pas une spécification finale de batterie car il ne modélise pas la variation de charge, les étapes de commutation pratiques, la résonance harmonique, les tolérances des condensateurs, la coordination des dispositifs de protection ou l'élévation de température du tableau. Poursuivez avec les vérifications ci-dessous avant de sélectionner l'équipement.

Exemple pratique : 400 kW de 0,75 à 0,95 PF

Supposons une charge triphasée équilibrée avec :

puissance active : P = 400 kW;
facteur de puissance de déplacement existant : PF1 = 0,75 inductif;
facteur de puissance de déplacement cible : PF2 = 0,95 inductif;
tension du système électrique : 400 V entre phases;
la compatibilité avec les harmoniques n'est pas encore établie.

tan phi1 = sqrt(1 - 0.75^2) / 0.75 = 0.882
tan phi2 = sqrt(1 - 0.95^2) / 0.95 = 0.329

Qc = 400 x (0.882 - 0.329)
Qc = 221 kvar environ

Le besoin théorique est donc d'environ 221 kvar au point de fonctionnement indiqué.

La puissance apparente et le courant de ligne en amont changent également :

Condition	Puissance apparente	Courant de ligne approximatif à 400 V
Avant correction, FP 0,75	`400 / 0,75 = 533 kVA`	`533 000 / (sqrt 3 x 400) = 770 A`
Après correction, FP 0,95	`400 / 0,95 = 421 kVA`	`421 000 / (sqrt 3 x 400) = 608 A`

Cette réduction s'applique en amont du point de raccordement de la compensation. Elle ne réduit pas le courant à l'intérieur des enroulements du moteur et n'élimine pas les pertes au sein de la charge elle-même.

Ne convertissez pas directement 221 kvar en bon de commande. La batterie nominale sélectionnée et ses gradins doivent être adaptés au profil de charge, aux calibres standard disponibles, à la tolérance de tension, à la tolérance des condensateurs, à la charge harmonique, à la conception des réactances, au comportement du régulateur et au risque de facteur de puissance capacitif à charge minimale.

Exemple de calcul de batterie de condensateurs en kvar pour une charge de 400 kW corrigée d'un facteur de puissance de 0,75 à 0,95

Choisir l'architecture de correction

L'emplacement et la méthode de commutation déterminent quelle partie du système électrique bénéficie du soulagement de courant et comment la batterie se comporte lors des variations de charge.

Architecture	Meilleure solution	Limite de conception principale
Correction fixe individuelle	Une charge inductive stable fonctionnant sur de longues périodes	Doit être verrouillé avec la charge et rester dans les limites de kvar autorisées par le fabricant de l'équipement
Correction de groupe	Plusieurs charges qui démarrent et s'arrêtent ensemble	L'état de fonctionnement du groupe doit être prévisible
Batterie de condensateurs automatique centralisée à gradins	Charge variable de l'installation avec de multiples combinaisons de fonctionnement	Le contrôleur, le TC, la résolution des gradins, la fréquence de commutation, les harmoniques et le comportement à faible charge doivent être coordonnés
Correction rapide commutée par thyristors	Charges fluctuant rapidement où la commutation par contacteur est trop lente ou provoque une usure excessive	Nécessite une conception thermique, semi-conducteur, harmonique et de protection spécifique à l'application

La correction automatique centralisée est souvent pratique car elle dessert l'ensemble de la charge en aval et centralise la maintenance en un seul point. Elle ne supprime pas le courant réactif des départs situés en aval de la batterie. La correction individuelle peut décharger davantage le départ, mais nécessite une coordination plus étroite avec chaque charge.

Vérifier les modes de fonctionnement du générateur et du transformateur

Une batterie conçue pour un fonctionnement sur réseau peut s'avérer inadaptée lorsque l'installation bascule sur un générateur présentant une intensité de court-circuit plus faible ou une capacité de puissance réactive différente. Déterminez si la batterie doit être bloquée, limitée ou contrôlée différemment pendant le fonctionnement sur générateur. Évaluez également les transformateurs faiblement chargés : une batterie connectée en permanence peut produire une puissance réactive capacitive en l'absence de charge inductive principale.

Sélectionner la taille des gradins sans créer de facteur de puissance capacitif

Pour une batterie automatique, la valeur totale en kvar n'est qu'une variable de conception. Le plus petit gradin contrôle la résolution, tandis que la séquence des gradins contrôle la précision avec laquelle la batterie suit la charge.

Utilisez le profil de puissance réactive enregistré pour répondre à quatre questions :

Quelle est la plus petite variation répétable de kvar inductifs devant déclencher un gradin ?
Quelle est la charge minimale à laquelle la batterie doit rester activée ?
Le plus petit gradin connecté créera-t-il un facteur de puissance capacitif à charge minimale ?
À quelle fréquence chaque gradin commutera-t-il au cours d'un cycle de production normal ?

Une batterie illustrative de 225 kvar pourrait être divisée en gradins égaux ou inégaux, mais la séquence correcte ne peut être sélectionnée sur la seule base du kvar total. Un premier gradin plus petit améliore la résolution mais ajoute des dispositifs de commutation, de la protection, du câblage, de la chaleur, des coûts et des points de maintenance. Un contrôleur avec utilisation rotative des gradins peut répartir la charge de fonctionnement, mais son programme de commutation doit correspondre aux puissances nominales physiques des gradins.

Le délai de réponse du contrôleur est également important. Un délai court peut poursuivre de brèves variations de charge et accélérer l'usure des contacts. Un délai long peut laisser une charge variant rapidement sous-compensée. Pour les charges qui changent plus rapidement qu'une batterie commutée par contacteur ne peut le suivre, évaluez un système statique ou hybride au lieu de simplement réduire le délai du contrôleur.

Les harmoniques peuvent transformer un calcul de kvar correct en une batterie défaillante

L'inductance du réseau amont et la capacité ajoutée forment un système résonant. Si sa fréquence naturelle se situe près d'une harmonique présente dans l'installation, la tension et le courant peuvent être amplifiés. Les conséquences peuvent inclure une surintensité du condensateur, des fusibles grillés, des dommages au contacteur, une surchauffe de la bobine d'inductance, des déclenchements intempestifs ou une distorsion de tension excessive.

La norme IEC 61642 fournit des conseils pour les filtres et les condensateurs shunt dans les réseaux AC industriels affectés par les harmoniques. Le guide d'ingénierie d'ABB explique également qu'une bobine d'inductance série peut être sélectionnée de sorte que la combinaison condensateur-inductance soit accordée en dessous de l'harmonique significative la plus basse, réduisant ainsi le risque de résonance avec le réseau.

Ne pas utiliser une limite de THD universelle

Une déclaration telle que “ utiliser des bobines d'inductance au-dessus de 5 % de THD ” n'est pas une règle de sélection complète. Le risque dépend de :

des amplitudes harmoniques individuelles et des relations de phase ;
tenue au court-circuit du système électrique et impédance du transformateur ;
puissance réactive en kvar de la batterie de condensateurs et nombre d'étages connectés ;
emplacement des charges non linéaires et de la batterie ;
modifications de la topologie du réseau et fonctionnement du générateur ;
filtres, câbles et autres condensateurs existants.

Mesurer le spectre harmonique au point de raccordement proposé dans des états de fonctionnement représentatifs. Une pince ampèremétrique true-RMS peut identifier un courant de condensateur anormal, mais un analyseur de qualité de l'énergie et une étude système sont nécessaires pour établir le rang harmonique, le risque de résonance et une conception de mitigation défendable.

Sélectionner la réponse harmonique, et pas seulement une tension de condensateur

État du réseau	Direction préliminaire	Vérification requise
Charges principalement linéaires, faible distorsion mesurée, aucun risque de résonance identifié	Une batterie de condensateurs standard peut convenir	Confirmer les caractéristiques nominales du condensateur, de la commutation, de la protection et de l'assemblage
Charge non linéaire significative et risque de résonance	Batterie de condensateurs avec réactance anti-harmonique	Étude du spectre harmonique, du réglage, de la contrainte de tension du condensateur, de la capacité thermique de la réactance et de la topologie
Un ou plusieurs rangs harmoniques nécessitent une absorption intentionnelle	Filtre passif accordé	Étude de filtre spécifique au cas, incluant les tolérances des composants et les modifications du réseau
Spectre harmonique large ou changeant où la compensation réactive et le contrôle de la distorsion sont des besoins distincts	Une solution active ou hybride peut être appropriée	Étude de la qualité de l'énergie, exigences dynamiques et compatibilité des équipements

Cadre d'ingénierie pour la sélection d'une réponse harmonique standard, désaccordée, à filtre accordé ou hybride active

Un une inductance anti-harmonique n'est pas automatiquement un filtre harmonique. Son objectif principal dans une batterie de compensation est généralement de décaler la résonance série en dessous du rang harmonique significatif le plus bas et de limiter l'amplification. Un filtre passif accordé est délibérément conçu pour fournir une faible impédance autour d'un rang harmonique sélectionné. Ces fonctions ne doivent pas être spécifiées de manière interchangeable.

L'ajout d'une inductance augmente également la tension à fréquence fondamentale aux bornes du condensateur. La tension assignée du condensateur doit donc être coordonnée avec le réglage de l'inductance, la tension du système, les tolérances et les conditions harmoniques. Sélectionner un condensateur uniquement sur la base de la tension nominale du jeu de barres peut s'avérer inadéquat dans une batterie désaccordée.

Coordonner l'ensemble du tableau de compensation de puissance réactive (PFC)

Le courant nominal du condensateur pour une batterie triphasée équilibrée est :

Ic = 1000 x Qc / (sqrt 3 x U)

Pour l'exemple de 225 kvar, 400 V :

Ic = 1000 x 225 / (sqrt 3 x 400)
Ic = 325 A environ

Il s'agit d'un courant nominal à fréquence fondamentale, et non d'un calibre de disjoncteur, de fusible, de contacteur, de câble ou de jeu de barres. Les calibres des composants doivent tenir compte des tolérances applicables aux condensateurs, des variations de tension, du courant harmonique, des transitoires de commutation, des conditions ambiantes, du groupement et de la conception de l'assemblage testée ou vérifiée.

Condensateurs et inductances

Spécifiez la norme du condensateur, la tension assignée, la puissance réactive assignée en kvar à la tension de service réelle, la fréquence, la tolérance, le courant maximal admissible, le dispositif de décharge, la catégorie de température et le mécanisme de sécurité en fin de vie. Pour une batterie désaccordée, spécifiez la combinaison condensateur-inductance adaptée, les données d'accord, les pertes de l'inductance, la classe thermique, la protection thermique et la ventilation requise.

Appareils de commutation

La mise sous tension d'un condensateur crée un transitoire d'appel haute fréquence. Un contacteur à usage général sélectionné uniquement sur la base de l'intensité en régime permanent peut ne pas convenir. Spécifiez un contacteur pour condensateurs ou un autre appareil de commutation doté d'une capacité de commutation de condensateurs déclarée, d'un contrôle approprié du courant d'appel et d'une coordination avec le dispositif de protection contre les court-circuits. La catégorie d'emploi AC-6b des contacteurs IEC est associée à la commutation de batteries de condensateurs ; le VIOX guide des catégories d'emploi des contacteurs explique pourquoi la catégorie d'emploi est importante.

Lorsque la charge nécessite une commutation rapide, vérifiez si une commutation par thyristors est justifiée. La commutation à semi-conducteurs modifie la conception thermique, d'isolation, de défaut et de commande ; il ne s'agit pas simplement d'un remplacement plus rapide d'un contacteur.

Protection contre les court-circuits et les surcharges

Le système de protection doit tenir compte du courant de défaut disponible ainsi que du comportement permanent et transitoire de la batterie de condensateurs. Confirmez :

courant de court-circuit présumé au point de raccordement de la batterie ;
pouvoir de coupure et de fermeture de l'appareil de protection ;
capacité thermique des conducteurs et des jeux de barres ;
courant efficace du condensateur et de la réactance sous le spectre harmonique déclaré ;
courant d'appel à la mise sous tension sans déclenchement intempestif ;
coordination avec chaque gradin et l'appareil d'arrivée de la batterie ;
exigences d'isolement et de maintenance en toute sécurité ;
tableaux de coordination du fabricant ou preuves d'assemblage vérifiées.

N'appliquez pas de multiplicateur universel pour disjoncteur ou fusible sans vérifier le condensateur, la réactance, l'appareil de commutation, la courbe du dispositif de protection et la norme applicable sélectionnés. VIOX fournit des ressources produits distinctes pour MCCBs et fusibles basse tension, mais le calibre final doit provenir de la combinaison conçue et non d'un ratio générique issu d'un blog.

Contrôle de la décharge et de l'énergie stockée

Les condensateurs peuvent conserver une tension dangereuse après déconnexion. Spécifiez des dispositifs de décharge et vérifiez les performances de tension résiduelle et de temps de décharge déclarées requises par la norme applicable et le projet. La conception doit également empêcher toute reconnexion avant que la tension résiduelle ne soit tombée au niveau autorisé. Un délai de temporisation du contrôleur ne remplace pas un dispositif de décharge vérifié.

Disposition du contrôleur et du transformateur de courant (CT)

Un contrôleur automatique nécessite des informations de tension et de courant représentant à la fois la charge et l'effet de la batterie de condensateurs. Dans une disposition centrale courante, le transformateur de courant est installé en amont de la charge et du raccordement de la batterie afin que le contrôleur puisse voir l'échange de puissance réactive nette avec la source. L'emplacement exact, l'affectation des phases, le rapport, la polarité et la référence de phase du contrôleur doivent suivre le schéma du fabricant.

Une polarité ou une association de phase incorrecte du CT peut amener le contrôleur à ajouter de la capacité alors qu'il devrait la supprimer. Examinez les principes de mesure dans Transformateurs de courant vs transformateurs de tension et vérifiez l'affichage du contrôleur par rapport à un état de charge connu lors de la mise en service.

Enveloppe et conception thermique

Les condensateurs, réactances, contacteurs, dispositifs de protection, conducteurs et jeux de barres contribuent tous à la chaleur. Les réactances peuvent nécessiter un flux d'air dédié ou une séparation physique des condensateurs sensibles à la température. La conception du tableau doit vérifier :

la température ambiante et l'altitude ;
l'élévation de température interne et le chemin de ventilation ;
l'espacement des composants et les règles d'orientation du fabricant ;
la capacité de courant des jeux de barres et des conducteurs ;
les distances d'isolement et les lignes de fuite ;
l'indice de protection de l'enveloppe et les conditions de pollution ;
thermostat de réacteur, thermostat d'armoire, commande de ventilateur et stratégie d'alarme le cas échéant ;
accès pour inspection, vérification de décharge sécurisée et remplacement.

Carte des normes pour une spécification orientée IEC

Standard	Portée pertinente dans cette conception
IEC 61921	Batteries de condensateurs shunt AC basse tension pour la correction du facteur de puissance, y compris les batteries avec équipement de commutation et de contrôle intégré
IEC 60831-1	Self-healing shunt capacitor units and banks for AC systems up to and including 1,000 V; performance, rating, safety, installation, and operation
IEC 61642	Application des filtres passifs et des condensateurs shunt dans les réseaux AC industriels affectés par les harmoniques
IEC 61439-1 et partie d'ensemble applicable	Vérification de l'ensemble d'appareillage basse tension complet, le cas échéant
Série IEC 60947	Dispositifs de commutation, de commande, de sectionnement et de protection pertinents selon leur domaine d'application produit

Un composant portant une référence IEC ne rend pas le tableau complet conforme. Le constructeur de l'ensemble doit vérifier la conception complète selon la norme d'ensemble applicable et les conditions de fonctionnement déclarées. Les règles régionales des services publics, les codes d'installation nationaux et les spécifications du projet peuvent ajouter des exigences.

Séquence de mise en service

La mise en service doit valider la chaîne de mesure, la logique de commutation, la réponse électrique et le comportement thermique plutôt que de simplement démontrer que toutes les étapes peuvent se fermer.

Isolez le tableau, vérifiez l'absence de tension et confirmez que tous les condensateurs sont déchargés avant l'inspection.
Vérifiez les caractéristiques nominales des composants, les sections des conducteurs, les enregistrements de couple, la mise à la terre, les distances d'isolement, l'adéquation réacteur-condensateur et la coordination des dispositifs de protection.
Vérifiez les références de tension du contrôleur, le rapport du TC, la polarité du TC, l'affectation des phases et les verrouillages du générateur ou externes.
Mettez sous tension le circuit de commande et confirmez les alarmes et les entrées de température avant d'autoriser la commutation automatique des gradins.
Commutez chaque gradin individuellement et confirmez le changement attendu des courants de phase, des kvar, du sens du facteur de puissance et de l'indication du contrôleur.
Vérifiez qu'aucun gradin ne provoque un facteur de puissance capacitif à la charge de fonctionnement minimale déclarée.
Enregistrez les courants des condensateurs et des réacteurs avec des instruments true-RMS et comparez-les aux caractéristiques nominales déclarées et à l'étude de conception.
Mesurez les harmoniques de tension et de courant avec des charges non linéaires représentatives en fonctionnement.
Vérifiez la fréquence de commutation, la rotation des gradins, le délai de décharge/reconnexion, la ventilation et les alarmes de température anormale.
Effectuez un examen thermique en charge une fois que le système a atteint des conditions de fonctionnement stables et conservez les résultats de référence pour la maintenance.

Toute surintensité inexpliquée, fonctionnement rapide d'un fusible, vibration de contacteur, bruit anormal de réacteur, surchauffe ou augmentation de la distorsion de tension nécessite une investigation avant de poursuivre le fonctionnement automatique.

Liste de contrôle pour demande de prix de batterie de condensateurs

Fournissez au fournisseur ou au tableautier les informations suivantes :

tension du système, fréquence, phases, schéma de liaison à la terre et point de raccordement ;
profil de charge minimal, normal et maximal en kW/kvar ;
facteur de puissance de déplacement et facteur de puissance réel, existants et cibles ;
spectre harmonique et point de mesure ;
inventaire des charges non linéaires et calendrier d'exploitation ;
kVA du transformateur, impédance et modes de fonctionnement du générateur ;
courant de court-circuit disponible et pouvoir de coupure requis pour l'assemblage ;
kvar de compensation calculés et architecture fixe/automatique/rapide privilégiée ;
résolution de gradin requise et fréquence de commutation attendue ;
décision de conception standard, désaccordée, à filtre accordé, active ou hybride ;
valeurs nominales des condensateurs et des réactances, données d'accord et protection thermique ;
preuve de la coordination du service de l'appareil de commutation et du court-circuit ;
exigences relatives à la protection d'arrivée et de départ, à l'isolement et à la décharge ;
fonctions du contrôleur, détails des TC, communications, alarmes et verrouillages ;
indice de protection IP de l'enveloppe, température ambiante, altitude, ventilation, entrée de câble et espace disponible ;
normes IEC applicables, règles nationales, documentation, vérification de routine et rapports de mise en service.

Pour obtenir une aide à la sélection, fournissez à VIOX la tension du système, le profil de charge mesuré, le FP existant et cible, le rapport harmonique, les données du transformateur, le niveau de défaut, les exigences de gradins et les conditions de l'enveloppe. Ces données sont nécessaires avant de coordonner les contacteurs, la protection des circuits, les composants de distribution et le matériel du tableau.

Foire Aux Questions

Une batterie de condensateurs doit-elle être dimensionnée pour atteindre un facteur de puissance de 1,00 ?

Pas par défaut. La variation de la charge et de la mesure peut transformer une cible unitaire en un facteur de puissance capacitif lors d'un fonctionnement à faible charge. Utilisez la cible du fournisseur d'énergie ou du projet et conservez une marge inductive appropriée, sauf indication contraire dans une étude système.

Les condensateurs peuvent-ils corriger le facteur de puissance harmonique ?

Les condensateurs corrigent la puissance réactive à la fréquence fondamentale. Ils n'annulent pas le courant harmonique provenant des charges non linéaires. Le facteur de puissance réel peut donc rester inférieur au facteur de puissance de déplacement après correction.

Quand une batterie de condensateurs automatique est-elle préférable à une batterie fixe ?

Une batterie à gradins automatique est généralement plus adaptée lorsque les kvar inductifs varient de manière significative au cours du cycle de fonctionnement. Une batterie fixe n'est appropriée que lorsque la charge compensée et son état de fonctionnement sont suffisamment stables et que la batterie ne peut pas rester connectée sans cette charge.

Une inductance de décompensation supprime-t-elle les harmoniques ?

Pas nécessairement. Dans une batterie de correction du facteur de puissance, une inductance de décompensation est couramment utilisée pour décaler la résonance condensateur-inductance en dessous de l'harmonique significative la plus basse et réduire le risque d'amplification. Un filtre passif accordé est intentionnellement conçu autour d'un rang harmonique sélectionné.

Où le TC du contrôleur APFC doit-il être installé ?

Son emplacement doit permettre au contrôleur de mesurer la charge nette et l'effet de la batterie de condensateurs. Dans une configuration centrale commune, cela signifie en amont à la fois de la charge et de la batterie, mais la phase, la polarité et le câblage exacts doivent respecter le schéma du fabricant du contrôleur.