Compensation CosPhi Flashcards by Patrick Bosson

Comment se calcule (formule) la dimension des CS (fusible type gL) en amont d’une batterie de compensation ?

Ic = Qc / (√(3) \* Un)
Ics = 1.43 \* Qc / (√(3) \* Un)

Ic: Intensité dans la batterie de compensation
Ics: Intensité nominale du coupe surintensité
1.43: facteur de déclenchement thermique
Qc: puissance capacitive de la batterie de compensation [Var]
Un: tension nominale du réseau [V]

Lorsque Un = 525V, plutôt que 400V, prendre Ics correspondant à 2 échelons au-dessus de Ic

ATTENTION penseR A DIMENSIONNER LE CABLE EN CORRESPONDANCE

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Quels réglages pour les disjoncteurs de puissance en amont des batteries de compensation?

Ic = Qc / (√(3) * Un)

Déclenchement thermique: 1.43 * Ic
Protection surcharge: 6 * Ic
Déclenchement magnétique: 9 à 12 * Ic

Qc: puissance de la batterie de compensation [Var]
Un: tension nominale du réseau

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Donner quelques dimensions de condensateurs fixes pour des transformateurs habituels

250 kVA à huile : 5 kVar
250 kVA en résine : 3 kVar
250 kVA perte à vide réduite : 2 kVar

630 kVA à huile : 15 kVar
630 kVA en résine : 5 kVar
630 kVA perte à vide réduite : 3 kVar

1000 kVA à huile : 20 kVar
1000 kVA en résine : 8 kVar
1000 kVA perte à vide réduite : 4 kVar

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Comment calcule-t-on (formule) la puissance maximale des condensateurs pour un transformateur en fonction des courants harmoniques?

Qc = Qtransfo * 100 / (v² * Ucc)

Qtransfo: puissance du transformateur [kVA]
v: rang de l’harmonique critique la la plus élevée (5 si 5ème harmonique)
Ucc: tension de court-circuit du transformateur [%]

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Jusqu’à quelle année faut-il considérer les condensateurs comme suspects car pouvant contenir des PCB?

Que faut-il faire avec des condensateurs contenant des PCB?

Quel est le seuil à partir duquel un appareil contenant des PCB est problématique?

jusqu’à 1982 inclus

Les condensateurs avec PCB doivent être élimés comme des déchets spéciaux

Tout appareils contenant des PCB avec une teneur > 50ppm doit être éliminé comme déchet spécial

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Qu’est ce que le Cosφ ?

C’est le rapport entre la puissance active P et la puissance apparente S

Cosφ = P / S

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Quelles valeurs de Cosφ habituellement pris en compte dans les réseaux de distribution?

cosφ entre 0.9 et 0.95

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Quelle différence entre facteur de puissance et cosφ ?

Cosφ lorsque le signal est parfaitement sinusoïdal

Facteur de puissance lorsque le signal est pollué par des harmoniques

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Quels sont les intérêts de la compensation?

ATTENTION, TOUTES LES REPONSES NE SONT PAS CLAIRES…
réduction des coûts de l’énergie
augmentation de la puissance active disponible au secondaire du transformateur
diminution des pertes côté réseau
diminution des chutes de tension et de l’effet Joule dans les câbles
augmentation de l’efficience énergétique

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De quoi est constitué une installation de compensation?

les condensateurs
les selfs de blocage (bobines)
les contacteurs ou thyristors
la protection CS (fusible ou disjoncteur de puissance)
la ventilation
le régulateur et le transformateur d’intensité (TI)

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Quels sont les types de condensateurs utilisés pour la compensation?

condensateurs secs série AM
condensateurs imprégnés série H

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A quoi servent les selfs de blocage?

protéger le signal de télécommande du réseau (130 et 189 Hz)
éviter la surcharge harmonique sur les condensateurs

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Quels sont les types de compensation?

compensation globale
compensation partielle
compensation individuelle

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Décrire la compensation globale

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Décrire la compensation partielle

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Décrire la compensation individuelle

Quels sont les avantages et inconvénients de la compensation globale?

Avantages:

convient à une installation simple de petite à moyenne taille
entretien facilité car centralisation de l’instalaltion
permet de profiter de la non simultanéité des consommateurs inductifs et donc de limiter la puissance installée
facilement extensible

Inconvénients:

ne permet pas de soulager le câblage de l’installation avale car tous les courants réactifs y passent
coût du kVAr élevé

Quels sont les avantages et inconvénients de la compensation partielle?

Avantages:

recommandée pour des installations de grandes tailles
permet de compenser plus finement selon les besoins des différentes sous-installations
les câbles d’alimentation principaux sont soulagés
coût au kVAr réduit

Inconvénients:
- seulement possible si groupes d’utilisation clairement définis

Quels sont les avantages et inconvénients de la compensation individuelle?

Avantages:

techniquement idéale car la compensation se fait directement au point de consommation
soulage le câblage en tout point
coût au kVAr économique

Inconvénients:

compliqué à mettre en oeuvre pour raisons financières ou manque de place
entretien plus compliqué car plus de points d’intervention

En quoi les harmoniques posent-elles un problème pour les installations de compensation?

L’impédance d’un consensateur diminue avec la fréquence. Les harmoniques rendent donc l’installation potentiellement sous-dimensionnée.

pour mémoire: Z = 1 / jCω
avec ω = 2πf

Quels sont les 2 types de batteries de compensation et dans quels cas s’utilisent-ils?

batterie fixe: celle-ci représente ≤ 15% de la puissance apparente S
batterie en gradins: à utiliser lorsque la batterie représente >15% de la puissance apparente S

Que faire en cas d’harmoniques dans une installation avec compensation?

Quels sont les points forts des condensateurs sec AM?

Et ceux des condesateurs imprégnés H?

AM:
longue durée de vie
bonne relation puissance/volume
installation facile dans toutes les positions
film polypropylène auto-cicatrisant
large gamme de puissance (3.1 à 50kVAr)

H:
très longue durée de vie (30 ans)
parfait pour exigences élevées
bonne tenue aux harmoniques
montage dans des bacs inox
puissance 25 et 50 kVAr

Comment calcule-t-on (formule) la puissance d’une batterie de compensation?

Qc = P (tg φ₁ - tg φ₂)

avec Qc : puissance de la batterie de compensation
P : puissance active
φ₁ : angle de déphasage initial
φ₂ : angle de déphasage à atteindre

on obtient l’angle φ par acos(cosφ)

Quelles sont les bases possibles permettant un calcul de la compensation?

* pas de données précises, si ce n'est la puissance du transformateur et le cosφ initial * les factures d'électricité avec indications d'énergies active/réactive la puissance se calcule sur base de l'énergie (E = P t) * la liste de consommateurs avec leurs caractéristiques * un enregistrement de la consommation avec un analyseur réseau

Quelles sont les dimensions typiques d'un condensateur sec AM ?

Quelles sont les dimensions typiques d'un condensateur imprégné H?

Qu'est-ce que la valeur p en %? Quelles sont les valeurs de p en % pour les fréquences 130Hz et 189Hz?

c'est le facteur de blocage, il s'ait d'une caractéristique des selfs représente le rapport entre l'impédance de la self et l'impédence de condensateur (les 2 éléments constituant le circuit bouchon par leur mise en parallèle) p% = Xl / Xc pour 130Hz, p=14.8% pour 189Hz, p=7%

Décrire le principe de fonctionnement d'un régulateur de compensation

Exemple basé sur régulateur BLR-CX * prise de courant sur une phase (L1 par exemple à l'aide d'un TI) * prise de tension entre les 2 autres phases (L2 et L3 dans ce cas) * 13 gradins disponibles * 14ème sortie de commutation pour la ventilation

Quelles sont les règles approximatives pour le dimensionnement d'une installation future?

sans information sur l'installation future, on peut partir sur une compensation d'une puissance de 25% de la puissance nominale. Exemple: transfo de 1000kVA charge environ ⅔, cosφ=0.86, retour à cosφ=0.95 Qc = P (tgφ1 - tgφ2); P= 1000\*⅔\*0.86 = 574kW Qc = 574 \* (tg(acos0.86) - tg(acos0.95)) = 152 kVAr

Jusqu'à quelle puissance peut-on utiliser une compensation fixe?

\<15% de la puissance du transfo

Comment est-il possible de limiter la surintensité à l'enclenchement d'un gradin v1?

En utilisant des résistances de pré-insertion placée en série d'un contact auxiliaire

Comment est-il possible de limiter la surintensité à l'enclenchement d'un gradin v2?

En utilisant des résistances de décharge

Quand la surintensité est-elle maximale à l'enclenchement d'un gradin?

Lors de l'enclenchement du dernier gradin (n) alors que les autres sont déjà enclenché. Ceux-ci vont en effet se décharger dans le gradin nouvellement enclenché.

Quels rapport de surintensité entre version avec et sans résistance de pré-insertion?

Sans: env 150 Avec: env. 10

Comment dimensionner la protection en amont d'un gradin?

In ≥ 1.6 \* Igradin, Si le gradin n'est pas muni de self anti-harmonique In ≥ 1.4 \* Igradin, si le gradin est équipé de selfs anti harmonique

Quelle puissance réactive pour un transformateur, à vide et en charge (en % de la puissance du transfo?

env 2% à vide env 6% en charge

Comment dimensionner les gradins d'une batterie de compensation?

Il faut que ce soit suffisamment fin pour quidéalement on ne fasse pas de sur ou sous compensation une bonne méthode est 3 gradins: env. 1/2 env. 1/4 env. 1/8 la somme faisant 1… Sinon une autre méthode avec des gradins identiques.