Compensation de puissance réactive est une préoccupation que de nombreux projets de nouvelle construction et de rénovation doivent prendre en compte lors de la conception de systèmes électromécaniques. Étant donné que la plupart des pays dans le monde imposent aux utilisateurs de contrôler la production de puissance réactive, ils exigent que les entreprises garantissent un facteur de puissance égal ou supérieur à 0,8. Certains pays exigent même que les utilisateurs industriels et commerciaux aient un facteur de puissance d'au moins 0,9, sinon des amendes seront imposées en fonction de leur consommation d'électricité.
Dans le processus de conception des systèmes de lignes électriques, les ingénieurs doivent prendre en compte de manière exhaustive plusieurs aspects tels que les méthodes de compensation, les calculs de capacité, les emplacements d'installation et la sélection des équipements. Le mode de compensation et le calcul de la capacité déterminent le budget d'investissement du propriétaire, la durée de vie et le cycle de retour de l'équipement, ils sont donc cruciaux.
Le mode de compensation
Sélectionnez une ou plusieurs méthodes de compensation en combinaison en fonction des caractéristiques de charge et des objectifs de compensation.
1. Compensation aléatoire : la connexion de condensateurs en parallèle avec le moteur convient pour compenser la consommation de puissance réactive du moteur et présente les avantages d'un faible investissement et d'une maintenance simple
2. Compensation d'accompagnement : La connexion de condensateurs au côté secondaire des transformateurs de distribution pour compenser la puissance réactive à vide du transformateur est l'un des moyens les plus efficaces de compenser la puissance réactive à vide du transformateur.
3. Compensation de suivi : Contrôlée par un dispositif de commutation de compensation de puissance réactive, la batterie de condensateurs est compensée sur le jeu de barres 0,4 KV du grand utilisateur, adaptée aux utilisateurs de transformateurs de distribution dédiés au-dessus de 100 KVA, avec un fonctionnement flexible et une fiabilité élevée.
4. Compensation centralisée : installez des dispositifs de compensation dans les sous-stations ou les jeux de barres basse tension pour compenser les pertes de puissance réactive du transformateur principal et du réseau électrique de niveau supérieur.
La méthode de calcul de la capacité
La détermination de la capacité de compensation doit être basée sur l'objectif de la compensation et les caractéristiques de la charge. Les méthodes courantes incluent :
1. Calculé en fonction du facteur de puissance croissant :
Capacité de compensation fixe : Qc=Px (tan ∼ i-tan ∼), où P est la puissance active moyenne, et ∼ 1 et ∼ 2 sont respectivement une compensation
L'angle du facteur de puissance après. Capacité de compensation de commutation automatique : elle doit être regroupée en fonction des caractéristiques des changements de puissance réactive de la charge pour éviter une surcompensation lors de charges légères.
2. Calculé en fonction de la suppression des fluctuations de tension :
La capacité de compensation c est liée à la variation maximale de puissance réactive △ Q de la charge et à la variation de tension admissible △ U.
3. Calculer en fonction de la tension de fonctionnement réglée :
estimer la capacité de compensation en fonction de la demande d'augmentation de tension en fin de ligne.
Les principes ci-dessus constituent les principes techniques de base des dispositifs de compensation de puissance réactive. S'il ne s'agit pas d'un ingénieur électricien professionnel, mais d'un personnel chargé des achats ou du propriétaire d'un certain projet. Ainsi, les points suivants peuvent vous aider à prendre une décision simple et rapide
Exemple :
Une grande usine de céramique avec un système de câblage de 400V/50Hz. Après une analyse de 2 semaines à l'aide d'un testeur de qualité de l'énergie, le facteur de puissance moyen de l'usine s'est avéré être de 0,75 et le taux de distorsion harmonique total THDi était de 4,2 %. La puissance du transformateur est de 1 MW et la puissance de fonctionnement totale réelle de la charge est d'environ 6 200 kW. L'exigence minimale en matière de facteur de puissance par le bureau de l'alimentation électrique est de 0,9. Le client dispose d’un budget relativement suffisant et espère bénéficier d’une rémunération précise et d’une durée de vie du matériel plus longue.
Solution technique :
Problème d'harmoniques : comme le contenu harmonique n'est pas grave (THDi 4,2 %), il n'est pas nécessaire d'utiliser un équipement de filtrage des harmoniques indépendant, tel que des armoires à filtre harmonique actif (AHF). Néanmoins, nous devons encore comprendre que lors du fonctionnement de grands équipements industriels, les systèmes de lignes électriques dynamiques peuvent subir une résonance harmonique lors de la compensation de puissance réactive, entraînant une surcharge des lignes électriques. Par conséquent, nous équiperons les condensateurs d'un coefficient de réactance de 7 % pour supprimer efficacement les harmoniques dans le circuit et réduire la possibilité de résonance harmonique.
Contrôle de commutation : la nature de la charge et du budget du projet sont les raisons fondamentales pour déterminer la méthode de commutation à utiliser. Il existe actuellement deux méthodes principales de contrôle de la commutation des condensateurs :
Option 1 : Condensateur+réacteur (7%)+contacteur+contrôleur de condensateur
Option 2 : Condensateur+réacteur (7%)+interrupteur contrôlé par thyristor+contrôleur de condensateur
Compte sur toutes les conditions ci-dessus et les exigences spécifiques du client, nous pouvons obtenir une solution technique préliminaire pour la compensation de puissance réactive :
Capacité : 2500kVar
Solution technique : condensateur+réactance (7%)+interrupteur commandé par thyristor+contrôleur de condensateur
Solution de compensation : armoire de condensateur 500 kVar * 5 unités, BUSBAR partagé, ACB*1* 5000A+MCCB*5*1000A
La solution technique de compensation de puissance réactive n’est pas la seule solution optimale. Les techniciens peuvent fournir une solution technique relativement bonne en fonction de la nature, de la complexité et du budget d'investissement de la charge. Même avec la même solution technique, les composants de différentes marques présenteront des différences significatives en termes de durée de vie et de performances. De plus, la température, l’humidité, l’altitude et d’autres facteurs sur place doivent être pris en compte par les concepteurs. Par exemple, si l’altitude dépasse 2 000 mètres, l’effet de compensation sera réduit. Pour garantir l'effet de compensation, nous devons augmenter la capacité de compensation en conséquence. Contactez-nous pour des conseils professionnels.
