Puissance active et réactive dans les systèmes CA des centrales : P, Q et facteur de puissance
A puissance active vs puissance réactive La comparaison porte sur les watts produits par les dispositifs contre les va-t-aux qui génèrent des champs magnétiques ou électriques. La puissance apparente est la somme de ces deux valeurs, exprimée en volt-ampères. Cette page affiche les trois colonnes telles qu'elles apparaissent sur un compteur de réseau électrique, puis distingue la compensation de la filtrage harmonique.
Qu'est-ce que la puissance active fait sur un compteur de production électrique
La puissance active est l'énergie moyenne effectivement transférée de la source vers la charge au cours d'un cycle AC. Les compteurs la signalent en watts ou kilowatts.
Les appareils de chauffage, l’éclairage à caractéristiques résistives et la puissance mécanique d’un moteur dépendent tous de cette colonne. La tension et le courant restent constants sur une charge purement résistive, de sorte que la puissance instantanée ne change pas.
Dans le calcul, considérer le canal kW comme “ ce que représente le processus utilisé ”. Les frais d’énergie commencent généralement par là, même lorsque l’entreprise d’électricité ajoute ultérieurement un paramètre de régulation ou un paramètre de demande. Cette colonne kW représente l’histoire du travail, et non celle du domaine.
Puissance réactive vs puissance active apparaît clairement sur une capture d'écran : un chiffre augmente lorsque la ligne produit du produit, l'autre peut rester élevé lorsque les moteurs sont simplement excités.
Qu’est-ce que la puissance réactive et pourquoi les conducteurs la transportent-ils toujours ?
La puissance réactive est l'énergie oscillante stockée dans les champs magnétiques des inducteurs et des moteurs, ou dans les champs électriques des condensateurs. Elle n'augmente pas la puissance nette au niveau de la charge au cours d'un cycle complet et elle se rapporte en var ou kvar.
Si la charge est purement réactive, la tension et le courant sont à 90 degrés d’écart. L’énergie circule dans le champ pendant un quart de cycle et revient au bout du quart suivant.
Les câbles, les bus et les bobinages des transformateurs continuent de transmettre la puissance nécessaire à ce transfert. La résistance de la ligne transforme une partie de cette puissance en chaleur, même lorsque la charge idéale elle-même ne consomme aucune énergie nette.
Des alimentateurs à haut rendement avec un canal de puissance faible sont courants. Un faible apport réactif peut également réduire la tension dans un réseau local, ce qui est aussi un problème pour le réseau électrique que pour les installations.
Puissance apparente, triangle de puissance et facteur de puissance
La puissance apparente est le produit de la tension RMS et de la courant RMS. Les ingénieurs la représentent comme la hypotenseur d'un triangle dont les côtés sont la puissance active et la puissance réactive.
| Quantité | Symbole habituel | Unité | Qu’un lecteur de plantes devrait en retirer |
|---|---|---|---|
| Puissance active (réelle, vraie) | P | W, kW | Net work |
| Puissance réactive | Q | var, kvar | Échange de terrain |
| Puissance apparente | S | VA, kVA | Qu’est-ce que l’équipement de fourniture doit pouvoir supporter ? |
Le facteur de puissance est la puissance active divisée par la puissance apparente. Lorsque le triangle est étroit, la majeure partie de la puissance utile est fournie par le moteur. Lorsque Q augmente, les mêmes kilowatts nécessitent une plus grande puissance électrique.
L’IEC a adopté le terme var comme unité de puissance réactive en 1930 afin que cette colonne ne soit pas indiquée en watts. Les transformateurs, les générateurs et de nombreuses unités de UPS sont encore nommés en kVA pour la même raison : l’énergie thermique circule avec la puissance courante, et non pas seulement avec les kilowatts.
Une formule simple suffit pour cette page : la puissance apparente combine P et Q ; le facteur de puissance est P divisé par S. La distorsion sur un alimentateur VFD est une autre histoire à part.
Si l'on considère un alimentateur qui sert un chauffe-eau et un grand moteur, on voit immédiatement le triangle. Le chauffe-eau augmente la puissance du moteur. Le moteur ajoute une puissance variable même à faible charge, de sorte que le kVA augmente plus rapidement que l'équipe de production ne le prévoit.
AC versus DC et interférences entre actif et passif
La puissance réactive dans ce sens est une histoire d'électricité alternative. L'électricité continue n'a pas de déphasage périodique entre la tension et la valeur du courant, comme cela se produit dans les circuits L et C où l'énergie est stockée et restituée à chaque cycle.
Les gens recherchent toujours “ quelle est la différence entre la puissance active et la puissance passive ” après avoir entré la même requête dans la barre de recherche de Google. Cette association signifie généralement des circuits actifs contre des circuits passifs, ou encore du matériel de correction du facteur de puissance actif contre le matériel passif, et non pas P contre Q.
Si un tableau de données indique “ PFC actif ”, il s’agit d’un front-end commuté, et non du canal kilowattheure affiché sur votre compteur de production. Évitez de confondre ces deux concepts, car une confusion pourrait faire perdre du temps.
Le Royaume-Uni et de nombreux manuels scolaires préfèrent le terme “ puissance active ”, alors que les termes “ réel ” ou “ vrai ” sont utilisés par les États-Unis. Ils appartiennent à la même colonne P.
Un compteur américain qui affiche kW indique toujours cette capacité active.
La compensation n’est pas la même chose que le filtrage harmonique
La compensation réactive modifie Q. Le filtrage harmonique modifie le courant distordu. Mélanger ces deux tâches est la coutume coûteuse d’un système hybride.
Le facteur de puissance de déplacement d'un moteur à induction en série est principalement dû aux variations magnétiques. Les condensateurs à commutation ont été la solution courante pour ce type de retard de Q.
De nombreux variateurs à fréquence variable génèrent un courant très distordu. Les protections de ce réseau peuvent provoquer une résonance au lieu de “ stabiliser le PF ”.”
Du terrain : Les fabricants de machines à tisser continuent de se demander si un mélange de moteurs à courant continu et de moteurs VFD peut utiliser des condensateurs au lieu de filtres. Discussion Eng-Tips Il le dit franchement : les moteurs à induction sont un problème de puissance par rapport au déplacement ; de nombreux convertisseurs sont un problème de distorsion par rapport à la puissance.
Si la question de la détection des écoutes est celle de la distorsion ou du déplacement, utilisez les outils existants. déplacement vs facteur de puissance de distorsion Notez plutôt que de le répéter ici. Si la question est comment les équipements de compensation sont groupés, utilisez Qu’est-ce que la compensation de puissance réactive ?.
Quand les banques de condensateurs conviennent et quand un SVG convient mieux
Les groupes de condensateurs injectent un bloc de variables prédéterminées relativement fixe. Ils s’intègrent lorsque le retard Q est important, lorsque Q est assez stable et que l’environnement harmonique a été vérifié.
Un générateur statique de var est une source électrique qui peut fournir ou absorber la Q en fonction du mouvement du bus. C’est le cas lorsque les soudeurs, les grues ou les lignes de production génèrent une demande réactive plus rapidement que la capacité de contrôle des contacteurs peut suivre.
| Situation | Trajectoire Q typique | Pourquoi |
|---|---|---|
| De nombreux moteurs à courroie, charge stable | Les condensateurs commutés sur le compensateur de puissance réactive famille | Déplacement Q, pas lents |
| Q qui inverse ou augmente la vitesse du processus | SVG statiques var generators | Q bidirectionnel et rapide |
| Courant harmonique sur les VFD | Passeur de filtre/APF, pas cette page | Distorsion, pas de magnétisation |
La Générateurs de variables statiques SVG La page liste des caractéristiques telles que 230–690 V service, une réponse inférieure à 10 ms, un facteur de compensation supérieur à 95% et une efficacité supérieure à 97%. Ces chiffres décrivent cette page produit ; ils ne remplacent pas une étude du site.
Utilisez le hub lorsque la prochaine étape est encore “ quelle famille matérielle Q ? ”. Utilisez la page SVG lorsque le bus ressemble déjà à un chargeur réactif en mouvement. Aucune des deux pages n’est une fiche technique de filtre harmonique.
Demandez un profil de charge avant que quelqu'un ne modifie les paramètres. Une hausse de débit nocturne sur un bus calme est un problème différent d'une baisse de débit diurne sur un convoyeur, et la même page de catalogue peut servir à cela à la fois si la charge est bien connue.
FAQ
Quel est un exemple de puissance réactive ?
Le courant de magnétisation dans un moteur induction est l'exemple classique dans les installations industrielles. Le moteur a toujours besoin de kilowatts pour faire tourner le pignon ; les variateurs maintiennent le champ magnétique à un niveau suffisant.
Les condensateurs de shunt illustrent le contraire : ils fournissent des tensions qui annulent les effets de champ retardés.
Quelle est la différence entre la puissance réelle et la puissance réactive ?
La véritable puissance est un autre nom de la puissance active ou réelle : c’est la puissance en watts qui effectue réellement quelque chose. La puissance réactive correspond à l’échange d’énergie qui se traduit par un travail moyen de zéro à la charge.
Les deux continuent de produire de l'électricité. Seul le tableau watt indique l'énergie utile.
La puissance réactive n'est-elle disponible que dans le courant alternatif ?
La distinction entre les tensions P et Q étudiée ici concerne les tensions alternantes et le courant avec stockage d'énergie. Les circuits à courant continu ne montrent pas cette variation cyclique du champ électrique.
Certaines personnes appellent vaguement tout chargeur “ non-watt ” réactif. Retenons la définition de l’AC lors de la lecture d’un compteur de PF de la centrale.
Qu'est-ce que la puissance active et la puissance passive ?
Google associe souvent cette expression à des appareils électroniques, et non à des compteurs de consommation d'énergie. Le PFC actif contre le PFC passif est une architecture matérielle.
La puissance active contre la puissance réactive est P contre Q. Répondez à la question du compteur en watts et en varis, et non en “ circuit passif ”.”
Quelle est la différence entre la puissance réactive et la puissance apparente ?
La puissance réactive est une des deux jambes du triangle. La puissance apparente est l’ensemble de l’hypoténuse : les watts et les var sont combinés en voltampères.
Un transformateur tient compte de la puissance apparente car le courant de la bobine dépend de la kVA.
Pourquoi les entreprises d'électricité s'intéressent-elles à la puissance réactive ?
La consommation supplémentaire de courant par les lignes alimentées par le Q utilise la capacité du réseau de distribution. La tension sur un réseau local dépend également de l’équilibre réactif.
C’est pourquoi une installation peut détecter un pilote PF même lorsque les kilowattheures paraissent insignifiantes.