Calcul du facteur de puissance

Le facteur de puissance est le facteur significatif pour évaluer l'efficacité de l'utilisation pouvoir électrique dans un réseau électrique. Si le facteur de puissance est bon ou élevé (unité), alors nous pouvons dire que plus efficacement l'énergie électrique est utilisée dans un système électrique. Comme le facteur de puissance est médiocre ou diminue, l'efficacité de l'utilisation de l'énergie électrique diminue dans le système d'alimentation. Le faible facteur de puissance ou la réduction du facteur de puissance est causé par diverses raisons. Ainsi, pour améliorer le facteur de puissance, il existe différentes techniques de correction du facteur de puissance. La correction du facteur de puissance à l'aide de condensateurs de correction du facteur de puissance est la méthode la meilleure et la plus efficace des diverses méthodes de correction du facteur de puissance. Mais, avant tout, nous devons savoir ce qu'est le facteur de puissance, le calcul du facteur de puissance et la correction du facteur de puissance.

Qu'est-ce que le facteur de puissance?

Un facteur de puissance peut être décrit en divers termes tels, il peut être appelé comme le rapport entre la puissance active et la puissance apparente, il peut être défini comme le cosinus de l'angle entre la tension et le courant. Le cosinus de l'angle entre tension et courant est considéré (pas d'angle sinusoïdal ou tangent ou cotangent), car le diagramme de phaseur de la tension ou du courant du triangle de puissance est considéré.

Calcul du facteur de puissance

Nous avons discuté du fait que l'efficacité du système d'alimentation dépend du facteur de puissance et de l'amélioration de l'utilisation efficace de puissance dans un système électrique le facteur de puissance doit être amélioré. Mais, avant cela, nous devons connaître le facteur de puissance du système d'alimentation, c'est-à-dire que nous devons connaître le calcul du facteur de puissance. Le calcul du facteur de puissance peut être dérivé en utilisant l'angle entre la tension d'alimentation et le courant de charge comme indiqué sur la figure.

Angle entre la tension d'alimentation et le courant de charge

Le facteur de puissance se situe toujours dans un intervalle fermé de -1 à +1. Le calcul du facteur de puissance peut être fait à l'aide d'un triangle de puissance, le cosinus de l'angle entre la puissance active et la puissance apparente est considéré comme un facteur de puissance et il est identique à l'angle entre tension d'alimentation et courant de charge.

Angle entre la puissance active et la puissance apparente

Ainsi, si l'angle entre la tension d'alimentation et le courant de charge ou l'angle entre la puissance active et apparente diminue, alors le cosinus de cet angle augmente, ce qui rend le facteur de puissance presque égal à l'unité. Cela indique l'efficacité de l'utilisation de l'énergie électrique dans un système d'alimentation. En fait, un facteur de puissance unitaire n'est pratiquement pas possible à cause des charges capacitives et inductives qui provoquent des dérivations ou des traînées. Ainsi, pour améliorer le facteur de puissance afin d'utiliser Puissance électrique effectivement, il existe différentes techniques de correction du facteur de puissance.

Plus tôt dans cet article, nous avons discuté du fait que le calcul du facteur de puissance peut être effectué en utilisant l'angle entre la tension d'alimentation et le courant de charge ou l'angle entre la puissance active et la puissance apparente. Si nous considérons l'équation de la puissance, alors le calcul du facteur de puissance peut être effectué comme suit.

Dans les équations suivantes, puissance apparente S, puissance réactive Q et puissance P-active. Le triangle de puissance formé par ces puissances est illustré sur la figure.

Facteur de puissance et triangle de puissance

La puissance réelle utilisée pour alimenter les charges est appelée puissance active (P) et est donnée par

Puissance active

La puissance apparente (S) est la magnitude de la composante oscillante de puissance instantanée mesurée en VA ou KVA et elle peut être exprimée comme suit

Puissance apparente

La puissance réactive et énergie stockée dans le système d'alimentation sont proportionnels les uns aux autres et sont mesurés en VAR ou KVAR. Maintenant, le calcul du facteur de puissance peut être exprimé comme

Facteur de puissance

Le facteur de puissance (PF) est également appelé facteur de puissance de déplacement (DPF).

Le calcul du facteur de puissance monophasé et le calcul du facteur de puissance triphasé peuvent être donnés comme indiqué ci-dessous et sont déduits des équations de calcul de puissance monophasée et triphasée.

Le facteur de puissance monophasé est donné comme

Calcul du facteur de puissance monophasé

Où Puissance-kW, Tension-Volts et Courant-Ampères.

Trois facteurs de puissance dérivés du calcul de la puissance triphasée

Calcul du facteur de puissance triphasé (tension ligne à ligne)

Où Puissance-kW, Tension de ligne à ligne-Volts et Intensité-ampères.

Calcul du facteur de puissance triphasé (tension de ligne à neutre)

Où Puissance-kW, Tension de ligne à ligne-Volts et Intensité-ampères.

Correction du facteur de puissance

Après le calcul du facteur de puissance, s'il est bon, on dit que l'énergie électrique est utilisée efficacement dans le système d'alimentation. Mais, si le calcul du facteur de puissance donne un faible facteur de puissance, la correction du facteur de puissance est nécessaire pour améliorer l'efficacité du système. Il y a plusieurs raisons telles que charges inductives (générateurs à induction, moteurs à induction, lampes à décharge à haute intensité, etc.), en raison du facteur de puissance affecté.

Ainsi, la correction du facteur de puissance améliorera les niveaux de tension dans le système d'alimentation, réduira les pertes, ce qui augmentera la capacité du système, éliminera la pénalité du facteur de puissance, réduira la demande de puissance active de pointe, réduisant ainsi les frais des services publics. Il existe différentes méthodes de correction du facteur de puissance (réduction de l'angle entre la tension d'alimentation et le courant de charge, augmentant ainsi la valeur du facteur de puissance vers l'unité), telles que la correction du facteur de puissance à l'aide de condensateurs de correction du facteur de puissance, la correction synchrone, filtre et du facteur de puissance de suralimentation active.

Amélioration du facteur de puissance à l'aide de condensateurs de correction du facteur de puissance

Condensateurs de correction du facteur de puissance

Le facteur de puissance peut être amélioré en utilisant des condensateurs de correction du facteur de puissance en utilisant la propriété des condensateurs, c'est-à-dire un facteur de puissance dominant qui peut diminuer l'effet sur le facteur de puissance par des charges inductives. En effet, la réactance inductive de la charge inductive peut être annulée en utilisant la réactance capacitive des condensateurs de correction du facteur de puissance. Il existe différents types de condensateurs de correction du facteur de puissance tels que les condensateurs de correction du facteur de puissance ABB, les condensateurs de correction du facteur de puissance fixe et les condensateurs de correction automatique du facteur de puissance, qui sont généralement utilisés pour la correction du facteur de puissance.

Dans cet article, nous avons discuté du calcul du facteur de puissance, mais savez-vous comment calculer la résistance en utilisant code couleur de la résistance ? Connaissez-vous le calculateur de résistance en ligne et le calculateur de loi d'Ohm?