Correction du facteur de puissance : Calculateur de batterie de condensateurs (kVAR & µF)

Comment calculer la batterie de condensateurs en kVAR et Microfarads pour l'amélioration du facteur de puissance ? Calculateur & Exemple

Calculateur de batterie de condensateurs

Le calculateur d'amélioration du facteur de puissance ci-dessous détermine la valeur requise de la batterie de condensateurs en kVAR (puissance réactive « Q ») et en Microfarads « µF ». Le condensateur de correction du facteur de puissance doit être connecté en parallèle avec chaque phase de charge. Les termes kVAR et µF sont utilisés dans les batteries de condensateurs et la correction du facteur de puissance pour éliminer les composantes réactives du côté charge, ce qui présente de multiples avantages.

• Calculateur connexe : Calculateur de correction du facteur de puissance – Comment trouver le condensateur P.F en µF & kVAR ?

Pour calculer la valeur de capacitance d'une batterie de condensateurs en kVAR et µF, saisissez simplement les valeurs de la puissance réelle ou active en kW, le facteur de puissance existant et le facteur de puissance cible (« P.F à corriger ») puis cliquez sur le bouton « Calculer » pour obtenir le résultat de la capacitance en µF et kVAR.

La valeur de la tension en volts et de la fréquence en Hz (50 ou 60 Hz) est optionnelle si vous ne souhaitez calculer que la valeur kVAR de la batterie de condensateurs. Si vous avez besoin de calculer la valeur en microfarads, vous devez impérativement entrer les valeurs connues de fréquence et de tension.

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Formules de calcul de la batterie de condensateurs en kVAR & µF

Batterie de condensateurs en kVAR

Les formules suivantes permettent de calculer la batterie de condensateurs requise en kVAR pour l'amélioration du facteur de puissance.

Batterie de condensateurs requise en kVAR = P en kW (Tan θ₁ – Tan θ₂)

Aussi :

• kVAR = C × f × V² ÷ (159,155 × 10⁶) … en kVAR
• kVAR = C × 2π × f × V² × 10^-9 … en kVAR

Variables :

• kVAR = Volt-ampère-réactif requis en kilo
• C = Valeur de capacitance du condensateur en µF
• f = Fréquence en Hertz « Hz »
• V = Tension en volts
• θ₁ = Cos^-1 = Facteur de puissance existant
• θ₂ = Cos^-1 = Facteur de puissance cible ou désiré « à corriger »

Batterie de condensateurs en Microfarads « µF »

Les formules suivantes permettent de calculer la batterie de condensateurs requise en µF pour la correction du facteur de puissance.

Batterie de condensateurs requise en µF = kVAR × 10⁹ ÷ (2π × f × V²)

Aussi :

• C = 159,155 × 10⁶ × Q en kVAR ÷ f × V² … en microfarads
• C = kVAR × 10⁹ ÷ (2π × f × V²) … en microfarads

Variables :

• C = Valeur de capacitance du condensateur en µF
• kVAR = Volt-ampère-réactif requis en kilo
• f = Fréquence en Hz
• V = Tension en volts

Bon à savoir :

Les formules et équations suivantes sont utiles lors du calcul du facteur de puissance, de la puissance active, réactive et apparente.

• Facteur de puissance = Cosθ = Puissance active / Puissance apparente
• P.F = Cosθ = kW / kVA
• kW = √(kVA² – kVAR²)
• kVA = √(kW² + kVAR²)
• kVAR = √(kVA² – kW²)

Où :

• kW = Puissance active = P = V × I × Cosθ
• kVAR = Puissance réactive = Q = V × I × Sinθ
• kVA = Puissance apparente = S = V × I

Comment calculer la batterie de condensateurs en kVAR & µF pour la correction du P.F

L'exemple suivant montre comment calculer la valeur nominale du condensateur de correction requis en microfarads et kVAR. Vous pouvez comparer le résultat de l'exemple résolu avec les résultats du calculateur de facteur de puissance.

Exemple 1 :

Un moteur monophasé 480V, 60Hz, consomme un courant d'alimentation de 55,5A avec un facteur de puissance « p.f » de 0,60. Le facteur de puissance du moteur doit être corrigé à 0,98 en connectant un condensateur en parallèle. Calculez la capacité requise du condensateur en kVAR et µF.

Solution :

Charge en kW = P = V × I × Cosθ₁

P = 480V × 55,5A × 0,60

P = 16 kW

Batterie de condensateurs requise en kVAR

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

θ₁ = Cos^-1 (0,60) = 53,13° ; Tan θ₁ = Tan (53,13°) = 1,333

θ₂ = Cos^-1 (0,98) = 11,48° ; Tan θ₂ = Tan (11,48°) = 0,203

kVAR = 16 kW × (1,333 – 0,203)

VAR = 1808 VAR

kVAR requis = 18,08 kVAR

Batterie de condensateurs requise en µF

C = kVAR × 10⁹ ÷ (2π × f × V²) … en microfarads

C = 18,08 kVAR × 10⁹ ÷ (2π × 60Hz × 480² V)

C = 208,2 µF

Exemple 2 :

Une usine a une charge de 300 kW à 0,6 P.F. Si elle doit améliorer le facteur de puissance de 0,65 à 0,97, trouvez la valeur de la batterie de condensateurs en kVAR et microfarads à installer en parallèle avec les phases de charge.

Solution :

Données :

• Charge active = 300 kW
• Facteur de puissance existant Cosθ₁ = 0,65
• Facteur de puissance cible Cosθ₂ = 0,97

Batterie de condensateurs requise en kVAR = P en kW × Tan (Cos^-1(θ₁) – Cos^-1(θ₂))

kVAR = 300 kW × Tan (Cos^-1(0,65) – Cos^-1(0,97))

kVAR = 300 kW × Tan (49,46° – 14,07°)

kVAR = 300 kW × (1,169 – 0,250)

kVAR = 275,7 kVAR

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