compensation réactif

Bonjour

Je vais aider un ami qui gère une boutique de traitement de surface (chaine de bains chimique et électrolyse).
il a 480kW de puissance souscrite en (ex) tarif vert avec compteur émeraude sur le primaire du transfo
Un électricien lui a dit que sa batterie était HS (je ne connais pas les critères qui ont amené la personne à dire ça), que le réactif n’était plus compensé.
Pour le moment je n'ai pas vu l’installation, c'est pas tout prés.

Il consomme en gros 2GWh (140k€ HT) et entre novembre et mars on lui facture environ 3k€ de réactif (cos phi moyen de 0.83)

Comme ça à froid je me dis que la batterie ne doit pas si mal marcher que ça, le réactif ne me parait pas si énorme que ça étant donné qu'il a en gros que des moteurs asynchrone très peu chargés, des redresseurs et des éclairages avec de très veilles lampes à décharges.

plusieurs questions :
1) Est ce que vous trouvez comme moi que la batterie actuelle a peu de chance d’être si HS que ça avec un tel cos phi moyen ?
2) Quel budget faut il prévoir pour une batterie de l'ordre de 460kVAr (que je calcule à la grosse maille ici en divisant le réactif du plus gros mois par 350heures)
3) Avez vous des retours d'ordre de grandeur sur les économies d'énergie active que l'on peut attendre en compensant en amont du transfo et ou à la source ? (il y a bien entre 300 à 600m de câble sur chaque gros départ)

Merci par avance pour votre retour

Bonjour,
Il y a quelque chose qui cloche dans votre calcul...
Si je prends (méthode qui donne habituellement des résultats  nettement surestimés):
- 480 kW
-Cos phi réel 0,83
-cos phi objectif 0,955
Je trouve un coëfficient de 0,36 soit 173 kVAr. Comment pouvez-vous arriver à 460 kVAr?

po220 a écrit:

1) Est ce que vous trouvez comme moi que la batterie actuelle a peu de chance d’être si HS que ça avec un tel cos phi moyen ?

Il est très rare qu'une batterie soit totalement HS. Les condensateurs sont constitués d'une multitude d'éléments monophasés munis chacun de son fusible interne. Les éléments "meurent" silencieusement, l'un après l'autre, sans aucune manifestation externe (le temps oû les batteries mettaient le feu au local est -heureusement- révolu).
Pour évaluer l'état de la batterie, il faut relever l'intensité nominale inscrite sur chaque module (=ensemble commandé par un contacteur) et comparer à la valeur mesurée à la pince. Vérifier aussi bien entendu l'état du contacteur.
Ensuite, suivant l'âge, l'obsolescence, l'état des composants, le ration puissance réelle/puissance nominale, rechercher l'optimum économique:
-remplacer les modules les plus "atteints" (si modèle compatible dispo)
-ajouter un talon fixe s'il n'y en a pas (max 15% Sn transfo)
-ajouter une armoire satellite (si le régulateur a des crans dispo)
Le remplacement total étant à envisager si ces solutions ne sont pas applicables, ou si l'armoire a perdu plus de 50% de sa capacité, si elle est globalement en mauvais état....

Si la durée de vie des condensateurs est < 10 ans, chercher s'il n'y a pas un problème d'harmoniques.
Quand à donner un avis sur la valeur du cos, impossible sans connaître en détail l'installation. La seule chose certaine, c'est qu'il en manque....et que 0,83, c'est déjà bas.

po220 a écrit:

2) Quel budget faut il prévoir pour une batterie de l'ordre de 460kVAr (que je calcule à la grosse maille ici en divisant le réactif du plus gros mois par 350heures)

Désolé, mais n'étant plus en activité je ne me hasarderai pas sur ce terrain. Ce dont je suis certain, c'est qu'une batterie fixe s'amortit en moins de 15 mois au TV, et une automatique en 18-24 mois (modèles standard).

po220 a écrit:

3) Avez vous des retours d'ordre de grandeur sur les économies d'énergie active que l'on peut attendre en compensant en amont du transfo et ou à la source ? (il y a bien entre 300 à 600m de câble sur chaque gros départ)

Dans ce cas de figure, ça ne va pas très loin étant donné que vous ne soulagez que le transfo. Et là, tout dépend de sa charge (règle des I²t): à mi charge, c'est 4 fois moins qu'à pleine charge.

Je ne comprends pas bien ce que vous voulez dire par "à la source ou en amont du transfo". En HTA? Cela peut éventuellement devenir intéressant à partir de 1 MVAr.

Cordialement

Bonjour

Merci pour les éléments de réponse

J'ai très mal choisi mon mot en parlant de source... je parlais de la source du réactif. Placer les batteries sur l'armoire d'éclairage, sur les redresseurs, plutôt qu'en tête d'installation ; histoire de soulager la distribution du réactif, pas que le transfo.

Ça me fait du 4 ou 5 k€ de budget 2an de ROI, ça me parait tellement peu alors que l’installation n'est pas petite. Le budget d'install d'une batterie serait de moins de 1K€ sur les petits sites jaunes ?

Pour le calcul je me suis basé sur le mode de calcul grosse louche de alpes techno
http://www.alpestechnologies.com/sites/all/images/pdf/CF-alpes_technologies-calculer-la-puissance-de-condensateurs.pdf
Le réactif varie du simple au triple aujourd'hui et en prenant la valeur du mois le plus fort j'arrive à 460kVAR

Je suis en train d'essayer de cerner l’intérêt que l'on peut avoir à placer des batteries fixes plutôt que modulées et comment les déterminer et placer.
Je préfère voir mon amis payer des h d’électricien à placer des compensations locales plutôt que de payer du matériel installé à l'arrache dans le local TGBT.

Une question pour la route : à quoi sert une batterie de condo HT ? Quel est l’Intérêt d'installer ça en amont du transfo en laissant le transfo bouffer tous les réactif ?

Merci

Bonjour,
On utilise des condensateurs BT pour une origine BT, et des condensateurs HT pour du "cos" HT... si on utilise des récepteurs inductifs HT.
Un point de précision sur le commentaire de Candela, la température d'exposition des condensateurs et la présence d'harmoniques (notamment en cas de présence de variation de fréquence, découpage...) va accélérer le vieillissement des condensateurs. Il faut associer des inductances pour réduire la dégradation des condensateurs. Une batterie de condensateurs d'ancienne génération peut générer un incendie d'un poste HTA/BT ... vu récemment... boum la batterie!!! ...puis boum le transfo!!!
Lutter contre le réactif, c'est apposer un plâtre sur une jambe cassée qui reçoit des coups de masse. Il faut identifier l'origine des kVAR et lutter contre... une campagne de mesure est un bon moyen pour mener une politique de réduction de réactif et/ou harmoniques... en faisant des choix techniques moins simples que balancer des batteries, mais au final bien plus rentable...

Bonjour

Merci pour la réponse

Je compte bien faire des mesures à la source des kVAR, je suis juste pas très au clair sur les économies à gagner par rapport à la compensation au TGBT juste avant le transfo.
Gains dans les câbles en plus, OK, mais les estimations sur coin de nappe que je fais ne se montrent pas énormes or en terme de travaux ça complique ; il faut pouvoir gérer les variations de réactif sur l'équipement, ça fait n batteries à gradin plutôt qu'une seule, non ?

Bonjour,
il ne faut pas chercher à strictement compenser l'énergie réactive, le mieux c'est de ne pas en consommer.
Par exemple, un moteur ancien va générer beaucoup de réactif proportionnellement à un moteur moderne. Il vaut mieux remplacer un moteur que de le compenser, car en plus d'un investissement à renouveler, le risque est de perdre le moteur dans les 10 ou 15 ans de durée de vie d'une batterie. En plus l'investissement doit s'amortir rapidement et aujourd'hui un moteur neuf s'amortit plus vite qu'une batterie de condensateur (sous réserve des puissances en jeu)
en investissant sur un moteur moderne, on peut prévoir aussi une classe d'isolation adaptée à la variation de fréquence, et pourquoi pas réduire la puissance absorbée... en plus la variation de fréquence est ouverte aux bons carbone... Cela mérite d'être étudié. Malheureusement souvent la conception et l'évolution des installations ne rime pas avec optimisation.
Un bon bilan de puissance par des mesures simultanées permet de faire des choix technico-économiques judicieux.