Analogie Puissance RéActive

Quatre analogies pour comprendre la puissance réactive

Exposés Minute

Pourquoi une analogie?

La puissance réactive représente un aspect essentiel d’une installation électrique mais reste difficile à comprendre par les non experts

Au travers de ces quatre analogies nous espérons que le lecteur pourra• Pour les non experts : s’approprier le concept• Pour les experts : acquérir des idées pour expliquer le

concept

Bien sur, aucune de ces analogies ne sont totalement justes

http://www.leonardo-energy.org/


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La différence entre la puissance active (W), la puissance réactive (VAR), et la puissance apparente (VA)

La notion de compensation de puissance réactive

Pourquoi la puissance réactive contribue à l’augmentation de pertes énergétiques sur le réseau

Pourquoi la puissance réactive limite la capacité des câbles et des lignes sur le réseau

Que doit expliquer l’analogie?



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I. L’analogie du tandem (1/3)

Les centrales électriques, qui produisent l’énergie, sont représentées par des cyclistes

A l’arrière du tandem, il y a les passagers, qui sont les consommateurs d’énergie électrique (les charges)



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L’énergie réactive peut être considérée comme un passager se penchant d’un côté

Le fait qu’un passager se penche d’un côté ne contribue pas au travail que celui qui pédale doit fournir, mais, sans compensation, le tandem risque de tomber



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Celui qui pédale compense le mouvement du passager en se penchant du côté opposé (= il produit la puissance inductive)

Conséquences:• Une personne qui pédale, en se penchant

sur le côté n’appuie pas sur les pédales de façon aussi confortable qu’auparavant ( limitation de la capacité)

• Le tandem propose plus de résistance à la pénétration dans l’air ( pertes supplémentaires)



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Considérons un bateau, sur un canal, tiré par un cheval sur la berge

II. L’analogie du cheval et du bateau (1/4)



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Le fait que le cheval n’avance pas directement devant le bateau n’intervient pas sur le travail qu’il doit fournir pour le tirer. Mais, sans la compensation du gouvernail, le bateau va dévier vers la berge du canal.

Conséquences:• Le gouvernail tourné engendre des pertes

supplémentaires • Le fait que la corde tire sur le flanc du cheval et non

pas directement derrière lui limite sa capacité à travailler




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La représentation vectorielle de la force pour tirer le bateau est identique à celle des puissances sur un système :


Force active

Force apparente

Force réactive

Puissance active (W)

Puissance apparente (VA)

Puissance réactive (VAR)



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Supposons que des hommes aient à pousser une grosse balle d’un côté à l’autre d’un plan incliné (de A vers B)

III. L’analogie du plan incliné (1/4)



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La puissance active nécessaire est la même si le plan était plat, mais un homme doit garder la balle sur un niveau horizontal.

Conséquences:• Perte de capacité (cet homme ne peut pas être

utilisé pour pousser) • Pertes supplémentaires par frottements (l’homme

doit toucher la balle)




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Représentation vectorielle :




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Supposons que quelqu’un doive courir du point A au point B

Plus la surface est dure, moins le coureur sautera durant sa course et plus il courra vite

IV. L’analogie du trampoline (1/4)



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Mais supposons maintenant qu’il ait à se déplacer vers la plateforme B depuis la plateforme A en utilisant une série de trampolines

Il devra partir de la même hauteur en A, pour compenser la hauteur (charge réactive) de B




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Le travail fourni pour aller de A vers B sera le même

Mais la trajectoire a pour conséquence que :

• Puisque la surface est un trampoline, il ne peut pas utiliser toute sa force pour aller à pleine vitesse en avant

• Il va rencontrer une résistance plus importante de la part du sol et de l’air




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Représentation vectorielle:




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Résumé

Quatre analogies représentent le concept de puissance active et réactive sur une distribution électrique:

• L’analogie du tandem• L’analogie du cheval et du bateau• L’analogie du plan incliné• L’analogie du trampoline

Toutes ces analogies véhicule la même idée mais, selon les personnes, une des analogies sera plus explicite que les autres.

Nous espérons qu’elles permettront au lecteur une meilleure compréhension du sujet, ou qu’elles aideront les experts à concevoir des idées pour l’expliquer aux autres



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Liens et références à télécharger sur :fr.leonardo-energy.org/

• Le réseau électrique vu comme un tandem

• Qu’est-ce que les VARs?

• Les condensateurs dans un environnement riche en harmoniques (Guide Power Quality)


Education

Analogie Puissance RéActive