Compensation Cos-phi - Livre blanc

Qu'est-ce que Cos Phi?

Que signifie Cos Phi? Le cosinus phi indique la quantité d'énergie perdue pendant le "transport" de l'énergie. Le rapport entre la puissance réelle et la puissance apparente est Cos Phi. Le courant est déphasé par rapport à la tension. Cela entraîne une puissance réactive.

Réduire la puissance réactive

En plus de la puissance réelle, les câbles, les tuyaux et les transformateurs doivent également transporter la puissance réactive. La puissance aveugle est la perte d'énergie. Si vous souhaitez utiliser l'infrastructure de manière plus efficace ou si vous êtes à la limite de votre capacité de connexion, il est intéressant de réduire votre puissance réactive afin de pouvoir "grandir" sans agrandir votre installation. Il peut également arriver que vous payiez à votre gestionnaire de réseau un supplément pour la puissance réactive transmise.

Pouvoir réel, apparent et aveugle - Compensation Cos Phi - Livre blanc

Qu'est-ce que le puissance aveugle?

Énergie active et réactive

Le but du réseau électrique est de transporter l'énergie de la source au consommateur. L'énergie se compose d'énergie active (Pw) et d'énergie réactive (Pb). L'énergie active est convertie en énergie mécanique (moteur), lumineuse (lampe) ou thermique (chaleur ou refroidissement). L'énergie réactive est utilisée pour maintenir le magnétisme des transformateurs, des ballasts et des lampes à décharge. De ce fait, le courant et le voltage ne sont pas en phase.

Déplacement de phase - Courant post-lumineux

Avec une charge inductive, le courant est "effacé" de la tension. La mesure dans laquelle le courant baisse jusqu'au voltage est indiquée par phi, ou la lettre Φ. Phi est l'angle entre le voltage et le courant. En plus du déphasage, dans certains cas, une alimentation aveugle peut se produire en raison de la pollution du réseau (harmoniques).

 

Déplacement de phase tension-courant cos phi

Déplacement de phase tension-courant cos phi

Une énergie significative

La figure ci-dessous montre clairement que seule l'énergie active, la vraie puissance, a un sens (la bière). La puissance réactive n'est pas convertie en énergie significative (la mousse). Si l'on additionne la bière et la mousse, on obtient la taille minimale du verre. Dans le domaine des technologies énergétiques, la règle suivante s'applique : si nous additionnons la puissance réelle et la puissance réactive, nous obtenons la capacité minimale requise de l'infrastructure électrique. Plus la puissance réactive est importante, plus il faut de cuivre, de transformateur et de capacité de connexion.

Puissance réelle, puissance apparente et puissance réactive - Compensation Cos PhiCompensation de la puissance réactive

Facteur de puissance cosΦ

Le rapport entre la puissance réelle et la puissance apparente est le facteur de puissance ou cosinus phi (cosΦ). Cos Phi peut être amélioré grâce à la compensation Cos Phi. Cos Phi est calculé comme suit:

Facteur de puissance = Pw / Ps = cosΦ (à 50 Hz)

Puissance de résonance générée par l'harmonique

En raison de l'augmentation des charges électroniques telles que les variateurs de fréquence, les alimentations électroniques et l'éclairage LED, il y a de plus en plus de pollution harmonique. La pollution harmonique entraîne une puissance réactive supplémentaire.

Qu'est-ce que l'harmonique?

Un harmonique est une fréquence qui est un multiple entier de la fréquence du sol. La fréquence du sol est la fréquence (propre) la plus basse qu'un système présente naturellement. Une fréquence propre d'un système est une fréquence que ce système peut présenter naturellement. En savoir plus sur les harmoniques supérieures.

Filtre actif

Le rapport entre la puissance réelle et la puissance apparente pour toutes les composantes de fréquence est le facteur de puissance. Si des harmoniques supérieures dans le réseau de tension causent des problèmes ou augmentent la puissance apparente, il est préférable d'utiliser un filtre actif. Dans notre Livre blanc sur les filtres actifs, nous en disons plus à ce sujet. Le facteur de puissance est calculé comme suit:

Facteur de puissance = Pw / Ps (pour toutes les composantes de fréquence)

 

Livre blanc "harmoniques supérieures" Livre blanc "filtrage dynamique actif

Conséquences d'un mauvais Cos-Phi

  • Surcharge et surchauffe de l'installation électrique.
  • Valeur de raccordement au réseau plus élevée que nécessaire.
  • Pourcentage de charge par pièce, rack ou circuit.
  • Arrêt involontaire des disjoncteurs et donc des processus.
  • Une amende de la compagnie d'énergie et une facture d'énergie plus élevée que nécessaire.
  • Une facture énergétique élevée.

Compensation Cos Phi - Réduction de la puissance aveugle

L'amélioration du cos-phi, ou la réduction du courant aveugle, prend rapidement tout son sens. En outre, la compensation du cos-phi a un certain nombre d'effets secondaires positifs:

  • La capture de petites interruptions et de transitoires qui augmente la fiabilité opérationnelle.
  • Une utilisation plus optimale de la capacité de connexion.
  • Compensation des charges alternées.
  • Filtrage des harmoniques (jusqu'au 5e et 7e filtrage actif).
  • Forte réduction des émissions de CO².

Où compenser le courant aveugle?

Compensation fiscale

La compensation décentralisée (c'est-à-dire l'installation de la compensation cos-phi à la charge) est généralement recommandée pour les consommateurs ayant une charge individuelle de plus de 25 kW et qui sont presque toujours en fonctionnement, comme les grands ventilateurs, les broyeurs à marteaux et les transformateurs ayant une charge relativement stable.

Compensation chez le distributeur principal

La compensation centrale (c'est-à-dire l'installation de la compensation au niveau du distributeur principal) est recommandée pour les charges variables. Dans ce cas, on choisit presque toujours une banque d'indemnisation contrôlée automatiquement.

Compensation du cos phi décentralisé par rapport au cos phi central

Compensation décentralisée ou centrale des coûts-phi

 

Pour en savoir plus sur la réduction du pouvoir des aveugles, consultez notre livre blanc

Types de compensation banques Compensation Cos Phi

Dans les situations normales, nous recommandons de toujours utiliser les banques de compensation accordées pour la compensation de Cos Phi. Ces banques de compensation filtrent les harmoniques et protègent le signal TF de la compagnie d'électricité contre les courts-circuits. 

1. Banque de compensation non réglementée et accordée (avec bobines)

Un banc de compensation non régulé et accordé est souvent utilisé avec des moteurs de puissance relativement élevée et des transformateurs de réseau avec une charge relativement stable.

2. Banc de compensation contrôlé avec réglage

Nous recommandons une banque de compensation régulière avec une autorisation dans les situations où la compensation est fournie de manière centralisée et où la charge peut changer. La capacité d'une banque d'indemnisation réglementée est précisément adaptée au montant de la capacité d'indemnisation requise à l'aide du contrôleur Janitza Prophi. De cette façon, on évite la surcompensation et l'ensemble est universellement applicable.

3. La banque de compensation contrôlée par thyristor avec réglage

Les bancs de compensation commandés par thyristor sont utilisés dans les situations où la charge change rapidement, comme les lignes de soudage, les systèmes de levage, les grues et les machines de moulage par injection. Les thyristors passent rapidement et précisément à un flux de courant nul. Ainsi, la charge est suivie avec rapidité et précision, ce qui évite toute sous- ou surcompensation.

Banque de compensation non programmée et accordée (avec bobines)

Banque d'indemnisation réglementée avec consentementLe thyristor a réglementé la banque de compensation avec autorisation

 

 

 

 

 

 

 

 

En savoir plus sur les filtres actifs pour la compensation du cos phi

Sept questions pour la compensation des coûts de production

Avec la compensation cos-phi, vous pouvez économiser beaucoup de frais. Une mauvaise application de cette compensation peut entraîner des problèmes tels qu'une sur ou une sous-compensation, des problèmes avec la compagnie d'énergie ou une surcharge, des dommages ou même un incendie. C'est pourquoi nous vous fournissons de bons conseils dans lesquels les questions suivantes sont importantes:

1. Dans quel environnement la compensation Cos-Phi est-elle appliquée?

  • Industrie
  • Bureau
  • Industrie des procédés propres

 2. Y a-t-il de la place pour ranger la compensation?

  • L'espace physique pour placer la compensation.
  • L'humidité et la saleté sont mauvaises pour la compensation.
  • L'espace ne doit pas devenir trop chaud.

3. Y a-t-il de la place sur le distributeur pour brancher la compensation?

  • Trois phases et une terre sont nécessaires pour raccorder la compensation.
  • 
Considérez l'application correcte des valeurs de fusible et des sections de câble de la compensation.

4. Quel type de transformateur devrait être indemnisé?

  • Quelle est la puissance du transformateur?
  • Quelle est la tension de court-circuit du transformateur (en % sur la plaque signalétique)?
  • Les transformateurs sont-ils parallèles?

5. Quel est le type de charge de l'installation à compenser?

  • Des charges qui changent rapidement ? (soudeur par points, grue), puis une compensation contrôlée par thyristor.
  • Y a-t-il beaucoup de pollution sur les réseaux ? (régulateurs de fréquence, alimentation à découpage, etc. équipement de soudage)

6. Quelle est la fréquence du signal de fréquence de tonalité actuelle?

  • De combien de Hz est le signal TF ? Votre opérateur de réseau connaît la réponse à cette question.

7. Le contrôleur est-il facile à connecter?

  • Le régulateur Janitza nécessite un transformateur de courant. Peut-on l'utiliser?
  • Le transformateur de puissance peut-il être court-circuité?
  • Existe-t-il une tension de mesure sûre?

Tableau - Valeurs de garantie et sections de câble

PFC Diamètre du câble, valeur du fusible (pour les filets 400V/50Hz)

 

Vermogen in kvar Nominale stroom in A Kabeldiameter& NYY-J mm² Valeur de la garantie HRC
5 7 4x 2,5 16
7,5 10 4x 4 20
10 14 4x 4 25
12,5 18 4x 6 35
15 22 4x 6 35
17,5 25 4x 10 50
20 29 4x 10 50
25 36 4x 16 63
30 43 4x 16 80
37,5 54 4x 25 100
50 72 3x 35/16 125
55-65 79-94 3x 35/16 160
70-85 101-123 3x 70/35 200
86-100 124-145 3x 95/50 250
101-125 146-181 3x 120/70 250
126-160 182-231 2x 3x 70/35 315
161-180 233-260 2x 3x 95/50 400
181-200 261-289 2x 3x 120/70 400
201-250 290-361 2x 3x 150/70 500
251-300 362-434 2x 3x 185/95 600

 

Diamètres de câble adaptés uniquement aux puissances de condensateur indiquées 

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