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picture1En termes simples, le facteur de puissance est une mesure de l’efficacité avec laquelle le système électrique convertit le courant électrique (fourni par le fournisseur d’électricité) en une puissance de sortie utile.

En termes techniques, il s’agit du ratio de puissance active (également connu sous le nom de puissance de fonctionnement et mesuré en watts ou en kilowatts (W ou kW)) par rapport à la puissance apparente (mesurée en voltampères ou en kilovolts-ampères (kVA)) d’une installation électrique.

La puissance active consommée par un dispositif électrique est utilisée pour produire une puissance de sortie utile sous forme de chaleur, de lumière, d’énergie mécanique, etc.

Les appareils inductifs (moteurs électriques, transformateurs, unités de soudage, ballasts d’éclairage, convertisseurs statiques, etc.) consomment également de la puissance réactive (mesurée en voltampères réactifs ou en kilovolts-ampères réactifs (var ou kvar)) afin de générer un champ magnétique. Ce champ magnétique n’effectue aucun travail « utile », mais il est nécessaire pour que l’appareil fonctionne. Le courant réactif consommé par un dispositif électrique accuse un décalage de 90 degrés derrière le courant actif qu’il consomme.

La puissance apparente consommée par une installation électrique est la somme vectorielle de la puissance active et réactive consommée par l’installation.

L’amélioration du facteur de puissance est le processus d’amélioration d’un facteur de puissance faible présent dans un système d’alimentation grâce à l’installation de condensateurs d’amélioration du facteur de puissance, ce qui entraîne l’augmentation du ratio de puissance active par rapport à la puissance apparente.

Lorsque la puissance apparente est supérieure à la puissance active, le fournisseur d’électricité doit fournir la puissance réactive supplémentaire ET la puissance de fonctionnement.

Les condensateurs de puissance agissent comme des générateurs de puissance réactive et réduisent la quantité totale de courant qu’un système obtient du réseau.

Le facteur de puissance est important, car il peut occasionner des frais pour l’entreprise et faire augmenter son bilan carbone.

Lorsqu’un système d’alimentation a un facteur de puissance faible, il consomme beaucoup plus d’énergie qu’il n’en utilise réellement, ce qui fait grimper la facture d’électricité et augmente la demande sur le réseau électrique.

Les principaux avantages de l’amélioration du facteur de puissance sont les suivants:

  • Réduction de la facture d’électricité
  • Augmentation de la capacité du système (libère de la capacité du transformateur d’alimentation)
  • Réduction de la chute de tension sur le transformateur d’alimentation et les câbles d’alimentation
  • Réduction des pertes de transmission
  • Réduction du bilan carbone

Pour tout complément d’information sur ces avantages, consultez la page Services de correction des facteurs de puissance.

Tous les secteurs peuvent bénéficier de la correction des facteurs de puissance. Toutefois, les secteurs dans lesquels les moteurs ne fonctionnent pas à plein régime (processus cycliques) sont ceux qui ont le plus à gagner, notamment:

  • Scieries
  • Usines de traitement du plastique : extrusion et recyclage
  • Secteurs qui utilisent des machines-outils, des machines à estamper, des machines à souder et des compresseurs
  • Fonderies
  • Industrie minière
  • Usines d’embouteillage
  • Installations de réfrigération
  • Épiceries

De nombreux services publics d’électricité au Canada et aux États-Unis facturent aux utilisateurs une pénalité lorsque leur facteur de puissance tombe en dessous d’un certain niveau, généralement lorsqu’il est inférieur à 0,90 (ou 90 %). Cette surcharge du facteur de puissance couvre le coût d’approvisionnement du système d’alimentation avec une puissance réactive supplémentaire.

Power Survey peut analyser les factures d’électricité pour vérifier si l’entreprise fait l’objet d’une pénalité attribuable à la faiblesse du facteur de puissance. Contactez-nous maintenant.

La période de rentabilisation pour un investissement dans un système d’amélioration du facteur de puissance bien conçu est généralement de 3 à 18 mois.

Les batteries des condensateurs de Power Survey et des équipements d’amélioration du facteur de puissance ont une durée de vie supérieure à 10 ans, ce qui offre un important retour sur l’investissement.

Power Survey conçoit et propose des solutions d’amélioration de la qualité d’alimentation électrique depuis 1948.

Oui.

L’amélioration du facteur de puissance permet de réduire le courant total provenant du réseau de distribution électrique (ce qui a une incidence sur les systèmes comme que les centrales, le réseau de distribution et les transformateurs d’alimentation). Ainsi, les pertes de chaleur ou de transmission encourues sur ces systèmes sont réduites, ce qui réduit le bilan carbone de l’entreprise.

Les courants et tensions harmoniques sont des multiples entiers de la fréquence fondamentale du système. Par exemple, avec une fréquence fondamentale de 60 Hz, la 3e fréquence harmonique est de 180 Hz (3 x 60 Hz).

La forme sinusoïdale de la fréquence fondamentale, qui est toujours prédominante, est déformée par l’ajout de formes d’onde sinusoïdale harmonique.

La mesure de distorsion est exprimée en pourcentage de la distorsion harmonique totale de la forme d’onde fondamentale (% THDv [tension] &% THDI [courant]).

Les charges non linéaires sont la source des courants harmoniques. Autrement dit, la forme d’onde du courant de la charge est non sinusoïdale. De ce fait, la forme d’onde de courant déformée est riche en formes d’onde de courant harmonique sinusoïdal.

Les charges non linéaires comportent des dispositifs électroniques tels que des redresseurs, des régulateurs de courant, des variateurs AC et DC, des cycloconvertisseurs et des dispositifs avec alimentations à découpage comme les ordinateurs, écrans, systèmes téléphoniques, imprimantes, appareils de numérisation et ballasts électroniques d’éclairage.

Consultez la page Amélioration de la distorsion des harmoniques pour en apprendre davantage au sujet de l’atténuation des harmoniques.

L’impédance harmonique du système de distribution électrique fait en sorte que les courants harmoniques générés par la charge produisent des tensions harmoniques (EH = IH x ZH). Les transformateurs et l’impédance des circuits d’alimentation et de dérivation provoqueront une distorsion de tension maximale pour les charges non linéaires.

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