Cours : Compensation de l'énergie réactive

Compensation et contrôle de la tension

La figure 1.a montre un diagramme unifilaire d'un système à courant alternatif qui pourrait représenter en même temps un système monophasé ou une phase d'un système triphasé. La figure 1.b montre le diagramme de phase pour une charge inductive.

Fig III.1.a Modèle d'une ligne radiale avec compensateur
Fig III.1.b Diagramme de phase sans compensation

La charge peut être mesurée par son courant IR, mais dans les systèmes de puissance, c'est la puissance réactive Q de la charge qui est responsable de la chute de tension. À partir des figures 1.a et 1.b,

Où I est le courant de charge donné par l'expression

Dans le cas où

supposée comme l'origine des phases, on peut écrire

La chute de tension ∆V ̅ a une composante ∆V_R en phase avec V ̅_R et une composante ∆V_X en quadrature avec V ̅_R. Ainsi, ∆V ̅ dépend de la puissance active et réactive de la charge.

En ajoutant une impédance de compensation ou un ' compensateur ' en parallèle à la charge, il est possible de maintenir |V ̅_R |=|V ̅_S |

Sur la Figure 7, ceci est accompli avec un compensateur purement réactif. La puissance réactive de la charge est remplacée par la somme Q_s=Q_R+Q_C , (Q_C la puissance réactive du compensateur) est ajustée de façon à pivoter la phase de ∆V ̅ jusqu' à |V ̅R |=|V ̅S |.

Des équations (1) et (3),

Un compensateur purement réactif peut éliminer des variations de tension provoquées par des changements des puissances active et réactive de la charge.

Pourvu que la puissance réactive du compensateur Q_C puisse être commandée sans difficulté sur une plage suffisamment grande (à la fois en retard et en avance) et à un taux adéquat, le compensateur peut jouer le rôle d'un régulateur idéal de tension.

Un compensateur peut être utilisé pour la correction du facteur de puissance. Par exemple, si ce dernier est corrigé à l'unité, Q_s=0 et Q_C=Q, la chute de tension peut être exprimée comme suit :

Fig.III.2 Diagramme de phases d'une ligne compensée pour tension constante
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