Comment Trouver la Valeur de la Banque de condensateurs de Bonne Taille dans kVAR et Microfarads pour la Correction du facteur de puissance – 3 Méthodes

Comme nous avons reçu beaucoup d’e-mails et de messages du public pour faire un tutoriel étape par étape qui montre comment calculer la taille appropriée d’une banque de condensateurs dans kVAR et micro-farads pour la correction et l’amélioration du facteur de puissance dans les circuits monophasés et triphasés.

Cet article montrera comment trouver la banque de condensateurs de bonne taille dans les Microfarads et les kVAR pour améliorer le P.F existant « c’est-à-dire en retard » par rapport au « c’est-à-dire souhaité » ciblé, car le facteur de puissance corrigé présente de multiples avantages. Ci-dessous, nous avons montré trois méthodes différentes avec des exemples résolus pour déterminer la valeur exacte de la capacité d’un condensateur pour la correction P.F.

Commençons maintenant et considérons les exemples suivants…

Comment calculer la Valeur du condensateur en kVAR?

Exemple: 1

Un moteur à induction triphasé de 5 kW a un P.F (facteur de puissance) de 0,75 en retard. Quelle taille de condensateur en kVAR est nécessaire pour améliorer le P.F (Facteur de puissance) à 0,90?

Solution #1 (Méthode Simple utilisant le Multiplicateur de Table)

Entrée moteur = 5kW

À partir de la Table, le Multiplicateur pour améliorer PF de 0,75 à 0,90 vaut 0.398

Condensateur requis kVAR pour améliorer P.F de 0,75 à 0,90

Condensateur requis kVAR = kW x Multiplicateur du Tableau 1 de 0,75 et 0,90

= 5kW x 0,398

= 1,99 kVAR

Et Estimation des condensateurs connectés dans chaque phase

= 1,99 kVAR / 3

= 0.663 kVAR

Solution #2 (Méthode De Calcul Classique)

Entrée moteur = P = 5 kW

Original P.F = Cosθ1= 0,75

Final P.F =Cosθ2 = 0,90

θ1 =Cos-1 = (0.75) = 41°.41; Tan θ1 = Tan (41°.41) = 0.8819

θ2 = Cos-1 = (0.90) = 25°.84; Tan θ2 = Tan (25°.50) = 0.4843

Condensateur requis kVAR pour améliorer P.F de 0,75 à 0,90

Condensateur requis kVAR = P(Tan θ1–Tan θ2)

= 5kW (0.8819 – 0.4843)

= 1.99 kVAR

Et Estimation des condensateurs connectés dans chaque Phase

1,99 kVAR /3 = 0,663 kVAR

Note: Tableaux pour le dimensionnement des condensateurs en kVAr et en microfarads pour la correction PF

Les tableaux suivants (donnés à la fin de cet article) ont été préparés pour simplifier le calcul du kVAR pour l’amélioration du facteur de puissance. La taille du condensateur en kVAR est le kW multiplié par le facteur dans le tableau pour passer du facteur de puissance existant au facteur de puissance proposé. Vérifiez les autres exemples résolus ci-dessous.

Exemple 2 :

Un alternateur fournit une charge de 650 kW à un P.F (facteur de puissance) de 0,65. Quelle taille de condensateur en kVAR est nécessaire pour élever le P.F (Facteur de puissance) à l’unité (1)? Et combien de kW supplémentaires l’alternateur peut-il fournir pour la même charge en kVA lorsque P.F s’est amélioré.

Solution #1 (Méthode de Table Simple utilisant un Multiple de Table)

Fournissant kW = 650 kW

Du Tableau 1, le Multiplicateur pour améliorer PF de 0,65 à l’unité (1) est de 1,169

Condensateur kVAR requis pour améliorer P.F de 0,65 à l’unité (1).

Condensateur requis kVAR = kW x Multiplicateur du Tableau 1 de 0,65 et 1,0

= 650kW x 1,169

= 759,85 kVAR

On sait que P.F = Cosθ = kW/kVA. . .ou

kVA = kW / Cosθ

= 650/0.65 = 1000 kVA

Lorsque le facteur de puissance est porté à l’unité (1)

No de kW = kVA x Cosθ

= 1000 x 1 = 1000kW

D’où augmentation de la Puissance fournie par l’alternateur

1000kW–650kW = 350 kW

Solution #2 (Méthode de Calcul classique)

Alimentation en kW = 650 kW

Original P.F =Cosθ1= 0,65

Final P.F =Cosθ2= 1

θ1=Cos-1 = (0.65) = 49°.45 ; Tan θ1 = Tan (41°.24) = 1.169

θ2 = Cos-1 = (1) = 0°; Tan θ2 = Tan (0°) = 0

Condensateur requis kVAR pour améliorer P.F de 0,75 à 0.90

Condensateur requis kVAR = P(Tan θ1-Tan θ2)

= 650 kW (1.169– 0)

= 759.85 kVAR

Comment calculer la Valeur du condensateur dans Microfarad & kVAR?

Les méthodes suivantes montrent comment déterminer la valeur requise de la batterie de condensateurs en kVAR et en Micro-Farads. De plus, les exemples résolus montrent également comment convertir la capacité d’un condensateur en microfarad en kVAR et kVAR en microfarad pour P.F. De cette façon, un banc de condensateurs de bonne taille peut être installé en parallèle de chaque côté de charge de phase pour obtenir le facteur de puissance ciblé.

Exemple: 3

Un moteur monophasé 500 volts 60 c/s prend un courant de pleine charge de 50 ampères à P.F 0,86 en retard. Le facteur de puissance du moteur doit être amélioré à 0,94 en connectant une batterie de condensateurs à travers celle-ci. Calculer la capacité requise du condensateur à la fois en kVAR et en μ-Farads?

Solution:

(1) Pour trouver la capacité de Capacité requise dans kVAR pour améliorer P.F de 0,86 à 0,94 (Deux Méthodes)

Solution #1 (Méthode de table)

Entrée moteur = P = V x I x Cosθ

= 500V x 50A x 0.86

= 21.5kW

Du Tableau, le Multiplicateur pour améliorer PF de 0,86 à 0,94 est 0,230

Condensateur requis kVAR pour améliorer P.F de 0,86 à 0,94

Condensateur requis kVAR = kW x Multiplicateur de table de 0,86 et 0,94

= 21,5kW x 0,230

= 4,9 kVAR

Solution #2 (Méthode de calcul)

Entrée moteur = P = V x I x Cosθ

= 500V x 50A x 0,86

= 21,5kW

P actuel ou existant. F = Cosθ1 = 0,86

Requis ou cible P. F = Cosθ2 = 0,94

θ1 = Cos-1 = (0.86) = 30.68°; Tan θ1 = Tan (30,68°) = 0.593

θ2=Cos-1 = (0.95) = 19.94°; Tan θ2 = Tan (19.94°) = 0.363

Condensateur requis kVAR pour améliorer P.F de 0,86 à 0,95

Condensateur requis kVAR = P en kW (Tan θ1–Tan θ2)

= 21,5kW (0.593 – 0.363)

= 4.954 kVAR

(2) Pour trouver la capacité de capacité requise dans les Farads pour améliorer P.F de 0,86 à 0.97 (Deux Méthodes)

Solution #1 (Méthode de Table)

Nous avons déjà calculé la Capacité requise du Condensateur en kVAR, nous pouvons donc facilement la convertir en Farads en utilisant cette formule simple

Capacité requise du Condensateur en Farads / Microfarads

• C = kVAR /(2π x f x V2) en Farad
• C = kVAR x 109 / (2π x f x V2) dans Microfarad

Mettre les valeurs dans la formule ci-dessus

= (4,954 kVAR) / (2 x π x 60Hz x 5002V)

= 52,56 µF

Solution #2 (Méthode de calcul)

kVAR =4.954 …(i)

Nous savons que;

IC = V / XC

Alors que XC = 1 / 2π x f x C

IC = V /(1 / 2π x f x C)

IC = V x 2π x f x C

= (500 V) x 2π x (60 Hz) x C

IC = 188495,5 x C

Et,

kVAR =(V x IC) / 1000 …

= 500V x 188495,5 x C

IC = 94247750 x C … (ii)

Équation d’équation (i) & (ii), on obtient,

94247750 x C = 4,954 kVAR x C

C = 4,954 kVAR/94247750

C = 78.2 µF

Exemple 4

Quelle valeur de capacité doit être connectée en parallèle avec un dessin de charge de 1kW à un facteur de puissance en retard de 70% à partir d’une source de 208V, 60Hz afin de porter le facteur de puissance global à 91%.

Solution:

Vous pouvez utiliser la méthode de table ou la méthode de calcul simple pour trouver la valeur requise de capacité en Farads ou en kVAR afin d’améliorer le facteur de puissance de 0,71 à 0,97. Nous avons donc utilisé la méthode de la table dans ce cas.

P = 1000W

Facteur de puissance réel = Cosθ1 = 0,71

Facteur de puissance souhaité = Cosθ2 = 0.97

Du Tableau, le Multiplicateur pour améliorer PF de 0,71 à 0,97 est 0,741

Condensateur requis kVAR pour améliorer P.F de 0,71 à 0,97

Condensateur requis kVAR = kW x Multiplicateur de table de 0,71 et 0,97

= 1kW x 0,741

= 741 VAR ou 0,741 kVAR (valeur de capacité requise en kVAR)

Courant dans le condensateur =

IC = QC / V

= 741kVAR / 208V

= 3,56A

Et

XC = V / IC

= 208V /3,76= 58,42 Ω

C = 1 / (2π x f x XC)

C = 1 (2π x 60 Hz x 58.42Ω)

C = 45,4 µF (Valeur de capacité requise en Farad)

Condensateur kVAR en μ-Farad & Conversion μ-Farad en kVAR

Les formules suivantes sont utilisées pour calculer et convertir le condensateur kVAR en Farad et Vice Versa.

Capacité requise en kVAR

Convertir les Farads de condensateur & Microfarads en VAR, kVAR et MVAR.

• VAR = C x 2π x f x V2x 10-6 VAR VAR
• VAR = C en µF x f x V2 / (159,155 x 103) in en VAR
• kVAR = C x 2π x f x V2 x 10-9 in en kVAR
• kVAR = C en µF x f x V2 ÷ (159.155 x 106) … in kVAR
• MVAR = C x 2π x f x V2 x 10-12 … in MVAR
• MVAR = C in μF x f x V2 ÷ (159.155 x 109) … in MVAR

Required Capacitor in Farads/Microfarads.

Convert Capacitor kVAR in Farads & Microfarads

• C = kVAR x 103 / 2π x f x V2 … in Farad
• C = 159.155 x Q in kVAR / f x V2 … in Farad
• C = kVAR x 109 / (2π x f x V2) … in Microfarad
• C = 159.155 x 106 x Q in kVAR / f x V2 … in Microfarad

Where:

• C = Capacité en Microfarad
• Q = Puissance réactive en Volt-Amp-Réactif
• f = Fréquence en Hertz
• V = Tension en Volts

Bon à savoir:

Voici les formules électriques importantes utilisées dans Calcul d’amélioration du facteur de puissance.

Puissance active (P) en Watts:

• kW = kVA x Cosθ
• kW = HP x 0,746 ou (HP x 0.746) / Efficacité … (HP = Puissance du Moteur)
• kW = √ (kVA2-kVAR2)
• kW = P = V x I Cosθ … (Monophasé)
• kW = P = √3x V x I Cosθ … (Ligne Triphasée à Ligne)
• kW = P = 3x V x I Cosθ … (Ligne Triphasée à Phase)
• kW = P = 3x V x I Cosθ … (Ligne Triphasée à Phase)

Puissance(S) apparente(S) en VA:

• kVA = √ (kW2 + kVAR2)
• kVA = kW/ Cosθ

Puissance réactive (Q) en VA:

• kVAR = √(kVA2-kW2)
• kVAR = C x (2π x f x V2)

Facteur de puissance (à partir de 0.1 à 1)

• Facteur de Puissance = Cosθ = P / V I … (Monophasé)
• Facteur de Puissance = Cosθ = P / (√3x V x I) ( (Ligne Triphasée à Ligne)
• Facteur de Puissance = Cosθ = P / (3x V x I) ( (Ligne Triphasée au Neutre)
• Facteur de Puissance = Cosθ = kW / kVA … (Les deux Monophasés & Triphasés)
• Facteur de puissance = Cosθ = R/Z … (Résistance/Impédance)

Et

• XC = 1 /(2π x f x C) … (XC = Réactance capacitive)
• IC = V / XC … (I = V / R)

• Actif, Réactif, Apparent & Puissance complexe

Dimensionnement de la batterie de condensateurs & Calculatrices de correction PF

Si les deux méthodes ci-dessus vous semblent un peu délicates (ce qui ne devrait pas du moins être le cas), vous pouvez alors utiliser les calculatrices kVAR et microfarads en ligne suivantes faites par notre équipe pour vous.

• Calculateur μ-Farad vers kVAR
• Calculateur kVAR vers Farad
• Banque de condensateurs en kVAR & Calculateur µF
• Calculateur de Correction du facteur de puissance – Comment Trouver un condensateur P.F en µF & kVAR?
• Comment convertir le condensateur μ-Farads en kVAR et Vice Versa? Pour la correction P.F

Tableau de dimensionnement des condensateurs & Tableau de correction du facteur de puissance

Le tableau de correction du facteur de puissance suivant peut être utilisé pour trouver facilement la bonne taille de batterie de condensateurs pour l’amélioration du facteur de puissance souhaitée. Par exemple, si vous devez améliorer le facteur de puissance existant de 0,6 à 0,98, il suffit de regarder le multiplicateur pour les deux chiffres dans le tableau qui est de 1,030. Multipliez ce nombre par la puissance active existante en kW. Vous pouvez trouver la puissance réelle en multipliant la tension par le courant et le facteur de puissance de retard existant, c’est-à-dire P en Watts = Tension en volts x Courant en Ampères x Cosθ1. De cette manière simple, vous trouverez la valeur de capacité requise en kVAR qui est nécessaire pour obtenir le facteur de puissance souhaité.

Voici le tableau complet si vous en avez besoin pour le télécharger comme référence.

• Méthodes d’amélioration du facteur de puissance avec Leurs avantages & Inconvénients
• Comment calculer la valeur de la résistance pour les LED (avec différents types de circuits de LED)
• Comment Calculer l’estimation du transformateur en kVA (1 Phase et 3 Phases)?
• Comment Calculer Votre Facture D’Électricité. Explication facile avec la Calculatrice
• Comment Trouver la Taille Appropriée du Câble & Fil pour l’Installation du Câblage Électrique (SI & Métrique)
• Comment Trouver la Taille Appropriée du Disjoncteur? Calculateur de disjoncteur & Exemples