Condensateurs BT page Compensation de l`énergie réactive

Chorus Distribution électrique basse tension et HTA - 2009
D49
4
Condensateurs BT page
Compensation de l'énergie réactive
présentation D50
guide de choix D51
Varset Tarif Jaune D54
Varset Direct
Varset Classic, Comfort, Harmony D55
Varset
Varset Classic, sans disjoncteur D56
Varset Classic, avec disjoncteur D57
Varset Comfort, sans, avec disjoncteur D58
Varset Harmony, sans disjoncteur D59
Varset Harmony, avec disjoncteur D60
Varset Fast D61
Varplus2 D62
Varlogic N D64
Varpact
présentation D66
Varpact Classic D67
Varpact Comfort D68
Varpact Harmony D68
accessoires D69
Selfs anti-harmoniques D70
Filtres passifs et fi ltres hybrides D71

D50
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Distribution électrique basse tension et HTA - 2009
Les équipements de compensation (condensateurs et
batteries) permettent de diminuer la consommation d’énergie
réactive afi n de réaliser des économies sur les factures
d’électricité et d’optimiser le dimensionnement
des équipements électriques.
L’énergie réactive est consommée par les récepteurs, tels que les transformateurs,
les moteurs, les ballasts de tubes fl uorescents, etc. Pour compenser celle-ci, il est
nécessaire de fournir l’énergie réactive à la place du réseau de distribution par
l’installation d’équipements de compensation.
Compenser l’énergie réactive permet :
@ une économie sur les équipements électriques, par une diminution
de la puissance appelée
@ une augmentation de la puissance disponible au secondaire des transformateurs
@ une diminution des chutes de tension et des pertes Joule dans les câbles
@ une économie sur les factures d'électricité, en supprimant les consommations
excessives d'énergie réactive (tarif vert).
Incidences des harmoniques
Certains récepteurs, tels que les moteurs à vitesse variable, les convertisseurs
statiques, les machines à souder, les fours à arc, les tubes fl uorescents, etc.
injectent des harmoniques qui surchargent les condensateurs. Il est alors
indispensable de déterminer correctement le type d’équipement de compensation :
@ version “Classic”
@ version “Comfort” (condensateurs surdimensionnés)
@ version “Harmony” (condensateurs surdimensionnés avec selfs de protection).
Pour le fi ltrage des harmoniques, voir pages D70 et D71
Déterminer l’équipement de compensation
Le choix d’un équipement de compensation s’effectue en fonction :
@ de la puissance réactive à installer
@ du mode de compensation
@ du type d’équipement nécessaire.
Puissance réactive à installer
La puissance de l’équipement Qc (kvar) se calcule de deux façons :
@ à partir de l'énergie réactive facturée : facture mensuelle et feuillet de gestion (1)
@ à partir de la puissance active et du facteur de puissance de l'installation :
Qc (kvar) = P (kW) x (tan f - tan f')
Nota : tan f correspond au cos f de l'installation avant compensation et tan f' au
cos f' souhaité avec compensation.
Si la puissance de l’équipement Qc est supérieure à 1000 kvar, il peut être envisagé
de compenser au niveau moyenne et haute tension.
Compensation fi xe ou automatique
Dans le cas de la compensation globale ou par ateliers, le critère de Qc/Sn permet
de choisir entre un équipement de compensation fi xe ou automatique. Le seuil de
15 % est une valeur indicative conseillée pour éviter les effets de la surcompensation
à vide :
@ Qc/Sn y 15 % : compensation fi xe
@ Qc/Sn > 15 % : compensation automatique.
Types d’équipement de compensation
Les équipements de compensation existent en trois types adaptés au niveau de
pollution harmonique du réseau. Le rapport Gh/Sn permet de déterminer la version
appropriée.
Gh/Sn équipement de compensation recommandé (type)
Gh/Sn y 15 % “Classic”
15 % < Gh/Sn y 25 % “Comfort”
(ces équipements comportent des condensateurs de tension de
dimensionnement 480 V sous réseau 400/415 V. Ils sont conçus
pour supporter les contraintes liées aux harmoniques)
25 % < Gh/Sn y 50 % “Harmony”
(ces équipements comportent des condensateurs de tension
de dimensionnement 480 V associés à des selfs anti-harmoniques)
Gh/Sn > 50 % l’installation de fi ltres est recommandée
(1) Voir Guide de la distribution électrique BT/HTA 2009, chapitre 1.k Compensation de l’énergie réactive, page A285
Légende :
Sn : puissance apparente du transformateur.
Gh : puissance apparente des récepteurs produisant des harmoniques
(moteurs à vitesse variable, convertisseurs statiques, électronique
de puissance…).
Qc : puissance de l’équipement de compensation.
Sn
(kVA)
Gh
(kVA)
Qc
(kvar)
P
(kW)
P
(kW)
Condensateurs BT
Compensation de l’énergie réactive
Présentation
Pour aller plus loin dans la
compensation
@ Site internet sur la compensation de l'énergie
réactive.
@ Logiciel Varsetpro.
@ Les prestations de services.
@ Guide de la distribution électrique BT/HTA 2009.
Voir page D53.

D51
Chorus Distribution électrique basse tension et HTA - 2009
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1ère étape :
calculer Qc / Sn
Pour un réseau triphasé (400 V - 50 Hz)
Choisir un équipement
de compensation
automatique
2ème étape :
calculer Gh / Sn
y 15 % > 15 %
y 15 % 15 à 25 % > 25 %
(1)
Varset Direct
(sans disjoncteur)
Varset Direct
(avec disjoncteur)
Varset Fast
(avec contacteurs
statiques)
Varset Tarif Jaune
(tarif jaune uniquement)
Choisir un
équipement de
compensation
de type :
“Classic”
Choisir un
équipement de
compensation
de type :
“Comfort”
Choisir un
équipement de
compensation
de type :
“Harmony”
Choisir un
équipement de
compensation
de type :
“Classic”
Choisir un
équipement de
compensation
de type :
“Comfort”
Choisir un
équipement de
compensation
de type :
“Harmony”
2ème étape :
calculer Gh / Sn
Choisir un équipement
de compensation
fi xe
y 15 % 15 à 25 % > 25 %
(1)
(1) Si Gh/Sn > 50% l’installation de fi ltres est recommandée, consulter
votre correspondant habituel.
Equipements de
compensation
fi xe :
Equipements de
compensation
automatique :
Varpact (modules de
compensation) Varlogic N
(régulateurs)
Varplus2
Composants
d’équipements de
compensation :
Varset
(avec contacteurs
électromagnétiques)
Comment choisir l’équipement
de compensation adapté à
votre installation ?

D52
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Distribution électrique basse tension et HTA - 2009
Condensateurs BT
Compensation de l’énergie réactive
Présentation (suite)
Batteries de compensation
Les batteries de compensation sont destinées à la compensation fi xe
ou automatique.
Batteries de compensation fi xe Varset Direct
Elles sont fournies avec ou sans disjoncteur et sont composées principalement de
condensateurs Varplus2 et d’un coffret de protection.
Batteries de compensation automatique Varset avec contacteurs
électromagnétiques
Elles sont composées principalement :
@ de condensateurs Varplus2
@ de contacteurs électromagnétiques LC1-D pour la commande de condensateurs
@ d’un régulateur varmétrique Varlogic N.
Selon le mode de programmation du régulateur (1-1-1, 1-2-2, 1-1-2, etc.), le
nombre de gradins apparents peut être inférieur au nombre de gradins électriques
(régulation).
Batteries de compensation automatique avec contacteurs statiques Varset Fast
Dans le cas d’installations sensibles aux surtensions et/ou nécessitant une
régulation rapide, des batteries équipées de contacteurs statiques sont disponibles.
Batteries de compensation fi xes ou automatiques équipées de selfs anti-
harmoniques (version “Harmony”)
Dans le cas de réseaux fortement pollués, des selfs anti-harmoniques sont
associées aux condensateurs pour réaliser un ensemble accordé à 4,3 (autres
accords sur demande). Il s’agit de batteries de type “Harmony”. Dans certaines
confi gurations (Scc faible, puissance des condensateurs importante) une fréquence
d’accord différente peut s’avérer nécessaire pour éviter la perturbation de la
fréquence de télécommande du réseau.
Nota : pour les condensateurs et batteries de type “Comfort” et de type “Harmony”,
la puissance réactive indiquée est la puissance réactive restituée sur le réseau
400 V.
Modules de compensation Varpact
Les modules de compensation s’intègrent à l’intérieur de tableaux électriques pour
réaliser un équipement de compensation automatique. Ils se composent :
@ de condensateurs Varplus2 (avec système de protection intégré)
@ de contacteurs LC1-D spécifi ques pour la manœuvre des condensateurs
@ d'une self anti-harmonique dans le cas de réseaux fortement pollués
@ d'un dispositif pour la protection contre les contacts directs.
Cette solution pré-câblée et testée en usine dans sa globalité apporte une garantie
constructeur complète sur la fonction sous-ensemble.
Condensateurs Varplus2
Les condensateurs Varplus2 permettent de couvrir une large gamme de tensions
(230 V à 690 V) et de puissances à partir d'un nombre limité de références. Leur
technologie repose sur l'utilisation d'un fi lm polypropylène métallisé auto-cicatrisant
ne nécessitant aucune imprégnation de gaz ou de liquide. Le système de protection
HQ, intégré à chaque élément de condensateur, assure la sécurité d'exploitation.
De conception unique, breveté, il a été utilisé depuis plus de dix ans sur plusieurs
millions d'éléments. Il offre une protection contre les deux types de défauts
rencontrés dans la fi n de vie des condensateurs :
@ la protection contre les défauts à courant fort est réalisée par un fusible à haut
pouvoir de coupure
@ la protection contre les défauts à courant faible est réalisée par la combinaison
d'un surpresseur et du fusible HPC.
Quel que soit le défaut, la pression dans l'élément est toujours limitée à une valeur
plafond bien inférieure à la pression limite admissible. Dans les deux cas de défaut,
c'est un fusible HPC normalisé qui coupe le circuit électrique.
L'enveloppe plastique des condensateurs Varplus2 possède la double isolation
électrique. Les matières plastique utilisées offrent à la fois d'excellentes propriétés
mécaniques et une auto-extinguibilité maximale (certifi cation UL94 5 VB). Sa
longévité est d’environ 15 ans (130 000 heures).
fusible HPC
disque métallique
résistance de décharge
surpresseur
Batteries de compensation automatiques Varset
Module de compensation Varpact
Coupe d’un élément de condensateur

D53
Chorus Distribution électrique basse tension et HTA - 2009
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Régulateurs Varlogic N
Le régulateur varmétrique Varlogic N facilite la conception, la mise en service, la
surveillance et la maintenance des équipements de compensation d’énergie réactive.
Ses principales fonctions permettent :
@ d’analyser et d’informer sur les caractéristiques du réseau
@ de piloter la puissance réactive nécessaire à l’obtention du cosinus f désiré
@ de surveiller et renseigner sur l’état de l’équipement de compensation.
La gamme des régulateurs varmétriques comprend : le Varlogic NR6, le Varlogic
NR12 et le Varlogic NRC12. En plus de leurs performances, ces régulateurs ont été
conçus en respectant deux critères principaux : la simplicité et la convivialité.
Performances
Le Varlogic N dispose d’un grand nombre d’informations sur le réseau et
l’équipement de compensation. Son nouvel algorithme de régulation permet de
réduire le nombre de manœuvres et d’atteindre rapidement la valeur du cosinus f
désirée. En cas d’anomalie sur le réseau ou sur l’équipement de compensation les
alarmes sont signalées à l’écran avec report à distance. En cas de nécessité les
gradins sont déconnectés automatiquement afi n de protéger l’équipement.
Mise en service simplifi ée
Le Varlogic se fi xe simplement dans l’armoire de compensation avec des connexions
rapides. Un menu dédié permet le paramétrage automatique du régulateur et
simplifi e sa mise en œuvre.
Interface utilisateur convivial
Le Varlogic N dispose d’un affi cheur rétro-éclairé permettant une visualisation directe
des informations électriques de l’installation et de l’état des gradins. La lecture
directe des opérations de réglage et de paramétrage ainsi qu’une navigation aisée et
naturelle dans les différents menus.
Communicant
Le Varlogic NRC12 dispose de l’option communication Modbus. Ce module permet
de rendre accessibles toutes les données du condensateur.
Contacteurs électromagnétiques LC1-D
La commande de condensateurs est accompagnée d’un régime transitoire résultant
de la charge des condensateurs. Celle-ci engendre une surintensité très importante,
équivalente à un court-circuit de faible durée. L’utilisation de contacteurs standard
peut présenter des risques pour la fi abilité des installations.
Contacteurs à technologie unique
Les contacteurs utilisés dans nos équipements sont spécifi quement conçus pour la
commande de condensateurs. Ils sont équipés d’un bloc de contacts de passage à
fermeture et de résistances d’amortissement limitant le courant à l’enclenchement.
Sécurité des personnes
La manœuvre manuelle des contacteurs est impossible. Les contacteurs sont
équipés de capots de protection contre les contacts directs.
Sécurité des installations
Les résistances d’amortissement permettent de réduire les surtensions transitoires.
Durée de vie élevée
L’utilisation de ces contacteurs spécifi ques est une solution prête à l’emploi évitant
l’installation d’inductances de choc et dont la longévité est très largement supérieure
à celle des solutions classiques (300 000 cycles de manœuvres/400 V).
Varlogic NR6/NR12
Contacteurs LC1-D
Varlogic NRC12
Pour aller plus loin dans la compensation
Site internet sur la compensation de l'énergie
réactive
Vous souhaitez mieux connaître la compensation
(calcul de la batterie de condensateurs, les
incitations fi scales attenantes, la maintenance
et bien d'autres informations), connectez-vous
sur le site compensation de l'énergie réactive de
Schneider Electric.
www.compensation.schneider-electric.fr
Logiciel Varsetpro
Ce logiciel est conçu pour vous aider à déterminer
facilement l'équipement de compensation et les
accessoires adaptés à votre installation (tarifs
jaune et vert).
Téléchargez gratuitement ce logiciel sur
www.schneider-electric.com
VDI Design
Conception et calcul des installations
de Voix-Données-Images dans le tertiaire
Version 1.1B
Les prestations de
services
Schneider Electric
met à votre disposition
une gamme de
services consacrés à
la compensation de
l’énergie réactive (stages
de formation, études et
mesures...).
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@ Appelez Chorus
Guide de la distribution électrique BT/HTA 2009
Consultez le chapitre 1.k Compensation de l’énergie
réactive, page A285