Pourquoi les wattmètres ne mesurent-ils pas les volts-ampères

Lorsque de grandes charges inductives ou capacitives sont appliquées, le wattmètre ne vous indiquera pas et ne vous facturera pas lorsque l'électricité se perd dans les lignes. Pourquoi les compagnies d'électricité ne facturent-elles pas cela?

watts

— skyler
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La société de services publics de ma région (à Mumbai, en Inde) a déployé des compteurs de puissance domestiques "intelligents", qui non seulement lisent le facteur de puissance et sa variation tout au long de la journée, mais permettent également des lectures à distance directement à partir d'un emplacement central - le "compteur" "ne visite plus le bâtiment, sauf pour un audit de falsification tous les 3 à 6 mois.

— Anindo Ghosh

Réponses:

Parfois, la compagnie d'électricité vous facturera. Le problème n'est pas que les compagnies d'électricité doivent produire plus de «puissance», des facteurs de puissance plutôt médiocres signifient que divers équipements qui transfèrent l'énergie de la station à votre maison doivent être plus volumineux, et donc plus chers.

Dans le passé, cela ne représentait traditionnellement qu'une préoccupation majeure pour les clients industriels qui avaient des charges très importantes et / ou des facteurs de puissance médiocres. Cependant, comme nos maisons sont remplies de plus en plus d'alimentations à découpage (en particulier celles sans PFC actif), la charge réelle et réactive devient un problème plus important pour les sociétés d'électricité. Traditionnellement, les ménages n'utilisaient pas beaucoup d'électricité et avaient des facteurs de puissance assez élevés pour que les entreprises ne s'en soucient pas.

Dernièrement, cependant, c'est devenu plus un problème avec les clients résidentiels car nous avons plus de gadgets et utilisons plus de fournitures en mode de commutation qui peuvent avoir des facteurs de puissance très faibles. C'est une telle préoccupation que dans l'UE, ils ont adopté une réglementation exigeant que les plus grands SMPS aient une sorte de correction du facteur de puissance pour réduire la charge réactive.

Soit dit en passant, certaines sociétés d'électricité dotées de «compteurs intelligents» facturent des taux d'utilisation de pointe plus élevés et proposent des nuits / week-ends gratuits. Ils peuvent le faire parce que la quantité réelle d'électricité que vous utilisez est relativement bon marché, mais toute la partie «réseau» est assez chère, surtout si tout le monde veut allumer ses gadgets en même temps.

— helloworld922
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Je pensais que les alimentations à découpage (qui sont capacitives) ont tendance à contrer les gros appareils inductifs (par exemple micro-ondes, réfrigérateur, aspirateurs) que la plupart des maisons ont eu au cours du dernier demi-siècle.

— Random832

Le mauvais facteur de puissance dans l'électronique grand public est-il en fait un problème qui s'aggrave? Sauf peut-être au niveau le plus bas, pratiquement toutes les alimentations de bureau ont une certaine forme de PFC car il est moins cher d'avoir un modèle mondial qui réponde partout aux exigences réglementaires. Au-delà de ce que les ordinateurs de bureau sont progressivement remplacés par des ordinateurs portables, les ordinateurs portables traditionnels diminuent en consommation d'énergie et les téléphones / tablettes avec des niveaux de consommation d'énergie encore plus faibles déplacent les ordinateurs portables. Même si (?) Les chargeurs USB pour ces derniers ont des facteurs de puissance horribles, leurs niveaux de consommation sont tellement inférieurs que je m'attendrais à une amélioration globale.

— Dan joue avec Firelight

@DanNeely Supposons qu'il y ait 1 million de personnes dans une ville avec 100 W d'électronique, et supposons le HV trans. les lignes fonctionnent à 135 kV. Avec un PF de 1, la compagnie d'électricité ne doit prendre en charge que ~ 741A, mais avec un PF de 0,5, elle aurait besoin de ~ 1481A. Considérez maintenant le nombre de zones urbaines avec plusieurs millions de personnes qui y vivent, et les modèles d'utilisation de pointe typiques où il est très probable que plus de 100 W soient utilisés par individu. Tout s'additionne très rapidement.

— helloworld922

@ helloworld922 vous avez manqué mon point. Entre nos gadgets utilisant moins d'énergie qu'auparavant et beaucoup d'entre eux ayant maintenant du PFC, je soupçonne que l'effet résidentiel net a culminé et diminue maintenant.

— Dan joue avec Firelight

La consommation d'énergie d'un appareil individuel diminue, mais de plus en plus de gens achètent des gadgets et nous en avons plus par personne. Quand j'étais enfant, avoir un téléphone portable était presque inconnu, et très peu de gens avaient un PC à la maison. Maintenant, presque tout le monde a un téléphone intelligent, un ordinateur portable / PC, etc. Un chargeur de téléphone 5 W avec un PF de 0,5 n'est pas si mauvais en soi, mais cela devient légèrement inquiétant, certains lorsque des millions sont branchés sur le réseau. Ajoutez ensuite les briques ~ 70W pour chargeur d'ordinateur portable. Heureusement, de nombreux SMPS de «qualité» ont un PFC actif, donc les choses ne sont pas aussi mauvaises qu'elles pourraient l'être.

— helloworld922

En Australie, en Nouvelle-Galles du Sud, si un consommateur consomme une puissance excessive en dehors des facteurs de puissance normaux, il peut lui être demandé de payer. C'est dans le contrat. La détection n'est cependant pas au mètre, mais à travers des audits occasionnels. Des compteurs plus récents pourraient augmenter les chances d'un audit.

Un mauvais facteur de puissance cause cependant d'autres problèmes, donc ce n'est pas une bonne idée de l'utiliser comme moyen d'éviter de payer.

— James Cameron
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Intéressant. Comment cet audit est-il effectué? Utilisent-ils simplement une pince de courant sur le compteur principal ou quelque chose comme ça?

— Rev1.0

J'imagine. Mon détaillant local possède des enregistreurs de données qui sont connectés électriquement ou inductivement dans le cadre d'un support de deuxième niveau, généralement dans le cadre de la conformité aux normes de leur réseau. J'en ai vu pour la dernière fois lors d'une enquête sur les surtensions persistantes, qui s'est avérée être résolue en redistribuant les charges sur les phases.

— James Cameron

Je vais dire que l'hypothèse de la question n'est pas assez universelle!

Un de mes wattmètres mesure en fait à la fois la puissance active et la puissance réactive et je suis facturé pour les kWh et les kvarh mesurés par le wattmètre. En plus de cela, je suis également facturé pour un mauvais facteur de puissance et une consommation de pointe. Dans mon pays, l'utilisation de ce système de charge électrique entraîne une baisse des coûts de l'énergie consommée et des frais supplémentaires pour la consommation de pointe, ce qui le rend plus adapté aux consommateurs qui ont des charges constantes sans grands pics.

Je vais spéculer un peu maintenant, mais je suppose que l'incitation à développer des compteurs dont la puissance réactive mesurée n'était pas assez grande jusqu'à récemment.

Je n'ai pas beaucoup d'appareils dans ma maison qui proviennent de cette nouvelle ère de facteur de puissance élevée et malgré cela, mon facteur de puissance est d'environ 98%. En fait, ce n'est que lorsque cela a été inférieur à cela que le gars de la compagnie d'électricité a entré des nombres aléatoires lors de la lecture de la consommation d'énergie.

À l'époque des compteurs électromécaniques, la mesure de la puissance réactive aurait nécessité un compteur séparé en plus du compteur de puissance active, ce qui entraînerait une augmentation des coûts pour les installations électriques initiales, des coûts de maintenance accrus, car il y aurait un compteur de plus à regarder après et calibrer de temps en temps, des temps de mesure plus longs, car le type de la compagnie d'électricité devrait lire deux mètres par chaque consommateur au lieu d'un seul et ainsi de suite.

Je vais donc être d'accord avec helloworld922 ici et dire que les ménages avaient des facteurs de puissance élevés pour commencer. En général, il serait moins coûteux de simplement supposer un facteur de puissance pour les consommateurs et de former convenablement le prix de la puissance active pour en tenir compte.

— AndrejaKo
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D'accord. Le coût par client des compteurs d'énergie a été réduit au minimum très tôt pour le réseau que j'utilise, car le réseau était exploité par le gouvernement, et ils ne pouvaient pas justifier, selon les preuves, un compteur plus complexe et plus coûteux. Maintenant, je pense qu'ils ont les preuves, et le coût de compteurs plus fonctionnels n'est plus une telle contrainte. La contrainte est maintenant le coût de la main-d'œuvre pour le gars qui lit le compteur, donc les compteurs de liaison optique et sans fil sont à la mode. Cela introduit des microcontrôleurs dans le compteur, donc la mesure du facteur de puissance est une étape facile.

— James Cameron