Quelle puissance consommée en kW un transformateur de 1000 kVA peut-il supporter ?

Cette question implique d'abord un concept, à savoir la relation et la différence entre KVA et KW.

Le kVA (kilovoltampère) est une unité de puissance apparente, et le kW (kilowatt) est une unité de puissance active. Outre la puissance apparente et la puissance active, il existe la puissance réactive, dont l'unité est le kvar (kilovar).

Quelle est la différence entre la puissance active, la puissance réactive et la puissance apparente ?

La puissance active est la puissance réellement consommée par les appareils électriques, c'est-à-dire l'énergie électrique convertie en d'autres formes d'énergie.

Par exemple, les factures d'électricité quotidiennes que tout le monde paie correspondent à de l'électricité active ;

La puissance réactive désigne la partie de l'énergie qui stocke temporairement l'électricité, et non celle qui consomme réellement de l'électricité.

Par exemple, si un appareil électrique contient un condensateur/une bobine, lorsque l'appareil fonctionne, le condensateur/la bobine sera constamment en état de charge et de décharge. Comme le condensateur/la bobine se charge et se décharge, il/elle ne consomme pas réellement d'électricité ; cette partie de la puissance est appelée puissance réactive.

La puissance apparente désigne la puissance totale fournie par l'alimentation électrique.

Outre la fourniture de puissance active aux équipements électriques, l'alimentation électrique (généralement un transformateur ou un générateur) doit également fournir de la puissance réactive. La raison est simple : bien que les condensateurs des équipements électriques ne consomment pas d'énergie, ils se chargent et se déchargent constamment, occupant ainsi une partie de la capacité de l'alimentation.

Après avoir clarifié ces points, examinons la relation entre eux, ce qui nous amène à aborder un autre concept : le facteur de puissance. La puissance active qu’une alimentation peut fournir dépend de son facteur de puissance.

【Facteur de puissance】

Le facteur de puissance fait référence au rapport entre la puissance active et la puissance apparente, généralement exprimé par cosφ.

Par exemple, un transformateur de 1000 kVA peut produire 600 kW de puissance active lorsque le facteur de puissance cosφ = 0,6 ; mais lorsque le facteur de puissance cosφ = 0,9, il peut produire 900 kW de puissance active.

Si 1 kWh d'électricité coûte 1 yuan, avec un facteur de puissance de 0,6, le transformateur peut générer un gain économique de 600 yuans/heure ; avec un facteur de puissance de 0,9, ce gain atteint 900 yuans/heure. En réalité, le rôle du facteur de puissance est bien plus complexe et ne s'étendra pas sur ce point.

【Analyse de ce sujet】

Avec ces bases posées, il est facile d'expliquer ce sujet.

L'unité de capacité d'un transformateur est le kVA (kilovoltampère), et l'unité de puissance d'un équipement électrique est le kW (kilowatt). Seule une puissance de 1 000 kW pourrait être atteinte à pleine charge, mais cela est pratiquement impossible en pratique.

Lors de la conception, il est nécessaire de prévoir une certaine marge, généralement calculée sur la base d'un taux de conformité de 90 %, ce qui est plus économique et raisonnable : 1 000 × 0,9 = 900 kVA. Si l'on compense le facteur de puissance à 0,95 ou plus par compensation de puissance, le transformateur peut alors fournir une puissance active de 900 × 0,95 = 855 kW.

Remarque : La compagnie d'électricité exige que le facteur de puissance soit supérieur à 0,9, sous peine de pénalités ; mais le facteur de puissance ne peut pas dépasser 1, sinon la tension du système augmentera et affectera le fonctionnement normal du système.

Le titre indique que le transformateur de 1000 kVA alimentait initialement un équipement électrique de 200 kW, auquel un équipement de 600 kW a été ajouté. La puissance active totale de l'équipement électrique atteint ainsi 800 kW, ce qui reste inférieur à la valeur calculée.

Par conséquent, le transformateur de 1000 kVA alimentait initialement un équipement électrique de 200 kW, auquel on ajoute désormais un équipement de 600 kW. Dès lors que le facteur de puissance atteint la valeur requise, le transformateur pourra fonctionner en toute sécurité pendant longtemps.