Complexe Commercial de 400 kW : PFC 380 V + Classification des Charges Incendie/Urgence
S13-M-400/10 · PFC 100 kvar · secours incendie diesel 200 kW · classification de charge à 3 niveaux
1 · TL;DR Conclusion
Conclusion : ce complexe commercial de 400 kW utilise une alimentation de 10 kV + un seul transformateur S13-M-400/10, avec une compensation PFC de 100 kvar côté 380 V portant le facteur de puissance à 0,95. Les charges sont classées en trois niveaux, et le système incendie/urgence (80 kW de catégorie 1 + 80 kW incendie) est couvert à 100 % par un groupe électrogène diesel de secours de 200 kW — total du configurateur ≈ 99 100 $ (niveau de faisabilité).
- •Transformateur S13 monophasé de 400 kVA : 84 % de charge, économique sur les variations de charge commerciale
- •PFC de 100 kvar (4×25) : FP 0,85→0,95, évite les pénalités de facteur de puissance
- •Gradation à 3 niveaux : niveau 1 80 + niveau 2 120 + niveau 3 200 kW, incendie/urgence sur circuit dédié
- •Diesel de 200 kW soutient 100 % de l'incendie/urgence (160 kW) avec ATS à transfert final
- •La mise à niveau SH15 amorphe économise 2 015 kWh/an (≈241 $), retour sur investissement de 8,7 ans
2 · Solution Overview
Un complexe commercial est une charge mixte d'éclairage + force en BT : éclairage 150 kW, force 180 kW, sensible 40 kW, incendie 80 kW, avec de fortes variations diurnes/saisonnières. Le schéma utilise une alimentation 10 kV, un transformateur à huile unique, une distribution GGD 380 V, une compensation PFC de 100 kvar et une classification des charges à trois niveaux, avec incendie/urgence secourus par un groupe diesel.
| Source | Role | Share kW | Share |
|---|---|---|---|
| Grid 10 kV | base | 320 kW | 100% |
| Diesel 200 kW | backup | 0 kW | 0% |
3 · Design Process & Rationale
1. Identification des besoins
Un complexe commercial a une charge volatile dominée par l'éclairage/CVC/équipements de vente au détail, plus des pompes à incendie et l'éclairage de secours. Nous définissons : charge incendie sur un circuit dédié avec transfert final, charges de vente au détail normales classées niveau 3.
2. Classification des charges
Trois niveaux : grade 1 80 kW (incendie/secours/critique), grade 2 120 kW (ascenseurs/commerce clé), grade 3 200 kW (éclairage général/boutiques). La classification détermine le mix des sources et la portée du secours.
3. Source et mix
Le réseau 10 kV est la seule alimentation de base ; incendie/secours (grade 1 80 + incendie 80 = 160 kW) est secouru par un diesel de 200 kW, V9 rapporte une couverture à 100 %, avec ATS à transfert final sur les circuits incendie.
4. Dimensionnement du transformateur
Sd=320/0.95≈337 kVA → palier 400 kVA, unité unique à huile S13-M-400/10 (norme commerciale, priorité au coût), charge à 84 %.
5. Compensation réactive
100 kvar central (4×25 kvar) côté 380 V élève le PF de 0.85→0.95, réduisant la charge du transformateur et les pénalités de PF — l'économie clé en distribution commerciale.
6. Distribution et protection
Arrivée MV KYN28A-12 → transformateur unique → bus GGD 380 V. Surintensité 50/51 avec gradation 0.3/0.2 s ; les 5 paires de coordination passent.
7. Incendie et secours
Charge incendie sur un circuit dédié avec transfert final : alimentée normalement depuis le bus BT, reprise par le diesel de 200 kW en 2 s en cas de perte du réseau, conforme aux codes incendie.
Pain Points → Solution → Evidence
Les variations de charge commerciale font chuter le facteur de puissance et déclenchent des pénalités du distributeur
Une compensation automatique de 100 kvar côté 380 V relève le FP à 0,95
pfcConfig : 100 kvar · 4×25 kvar · fp cible 0,95
Une coupure incendie/urgence est un incident de sécurité
Circuit incendie dédié + transfert final, secours diesel 200 kW
V9 : secours 200 kW ≥ grade-1 80 + incendie 80 = 160 kW (100 %)
Les pertes élevées du transformateur gonflent la facture d'électricité
Passer à l'alliage amorphe SH15 pour réduire les pertes à vide
TCO : S13→SH15 économise 2 015 kWh/an (≈241 $), retour sur investissement 8,7 ans
Un seul transformateur signifie qu'une panne plonge tout le bâtiment dans le noir
Les charges de vente au détail normales acceptent une courte coupure ; incendie/urgence est secouru par diesel
Verdict unique N-1 échoue, mais secours incendie/urgence backupCoverPct 100 %
4 · Key Parameter Deep-Read
| Parameter | Value | Basis | Impact & Boundary |
|---|---|---|---|
| Capacité du transformateur | 400 kVA ×1 | Sd=320/0,95≈337 kVA → palier 400 kVA | Charge à 84 %, priorité au coût Passer à 500 kVA ou double si la demande >360 kW |
| PFC | 100 kvar (4×25) | pf moyen 0,85 → écart vers pf cible 0,95 | PF conforme, pas de pénalité PF Commutation automatique par étapes pour charge commerciale volatile |
| Hiérarchisation des charges | 80 / 120 / 200 kW | grade-1 incendie/urgence, grade-2 ascenseurs, grade-3 retail | Le secours couvre uniquement grade-1+incendie, maîtrisant le coût Ajouter un diesel si la charge grade-1 augmente |
| Secours incendie | 200 kW diesel | grade-1 80 + incendie 80 = 160 kW nécessaires | Couverture 100 % V9, ATS à transfert final Dimensionner les pompes incendie selon les codes incendie |
| Redondance N-1 | Aucune (simple) | La charge retail normale accepte une coupure brève | Incendie/urgence secouru par diesel en cas de perte du transformateur Utiliser N+1 double si la continuité est critique |
| Court-circuit | MV 28,9 / LV 14,2 kA | Niveau de défaut 500 MVA + uk=4 % | Pouvoir de coupure HV 31,5 / LV 25 kA Confirmer le niveau de défaut réel avec le réseau |
5 · Drawing Deep-Read
The following drawings are shown for reference (full set in the configurator “View design document”):
6 · Operation Demo (Deep-Read)
Flux énergétique
Demande réseau 320 kW → appareillage MT → transformateur S13 → bus BT 380 V → départs atelier/éclairage/ascenseur/incendie. La charge commerciale varie au cours de la journée ; le PFC 100 kvar commute automatiquement pour maintenir un FP ≥0,95.
Incendie et secours
En cas de perte du réseau, le diesel 200 kW prend en charge les pompes incendie/l'éclairage de secours en 2 s (transfert en fin de course), montrant que le circuit incendie n'est jamais privé d'alimentation pendant le transfert.
FP et réactif
Montre la commutation 100 kvar : les gradins se déconnectent en faible charge (éviter la surcompensation) et se connectent en pointe, maintenant le FP à 0,95 et compensant les pénalités.
Pertes et coût de l'électricité
Pertes type huile p0=0,33 / pk=4,3 kW, ≈78 878 kWh/an (≈9 465 $) ; l'amorphe SH15 économise 2 015 kWh/an (≈241 $), retour sur investissement 8,7 ans.
Other views (shown): Fonctionnement 24h · Profil de tension · Caractéristiques du schéma · Déclassement environnemental
7 · Economics & Payback
Équipement total du configurateur ≈ 99 100 $ (niveau de faisabilité, incl. transformateur S13-M-400/10, appareillage MT/BT, PFC 100 kvar, diesel 200 kW et câbles). L'économie repose sur le PFC et les pertes : 100 kvar portent le FP à 0,95, compensant les pénalités ; ≈78 878 kWh/an de pertes (9 465 $), avec l'amorphe SH15 économisant 241 $/an pour un retour sur investissement de 8,7 ans.
8 · FAQ
Quelle taille de transformateur pour un complexe commercial de 400 kW ?
Pourquoi la PFC est-elle importante pour le commercial ?
Comment sécurise-t-on la charge incendie/urgence ?
Qu'est-ce que la classification des charges ?
Que se passe-t-il en cas de défaillance d'un seul transformateur ?
Combien coûte le pack commercial ?
L'upgrade amorphe SH15 vaut-il le coup ?
Comment dimensionne-t-on la PFC 380 V ?
Special Considerations
- Le niveau de défaut du système est par défaut de 500 MVA — à confirmer avec la compagnie d'électricité (toConfirm: ssc).
- Un transformateur unique n'a pas de redondance N-1 — seul le système incendie/urgence est secouru par diesel en cas de perte du transformateur ; utilisez un double N+1 pour une continuité critique.
- Le dimensionnement de la pompe à incendie doit suivre les codes locaux d'incendie ; le configurateur suppose une charge d'incendie de 80 kW.
- Estimation au niveau de faisabilité ; les plans sont en attente d'un institut de conception agréé, pas des documents de construction.
Turn this into your project
Open this exact scenario pre-loaded in the Power System Configurator, then generate the full design document or the operation & techno-economic assessment.
Open in Power System Configurator →Related Scenarios
Fourniture unique d'équipements d'énergie conventionnels et solaires
De la conception de systèmes de distribution d'énergie à l'énergie solaire : transformateurs, appareillages de commutation, sous-stations et équipements solaires, dimensionnés et cotés en un seul endroit. Utilisez nos calculateurs pour obtenir une nomenclature complète et un prix FOB.