Les réacteurs consomment-ils de grandes quantités d’énergie électrique pendant leur fonctionnement ?

Du point de vue des caractéristiques des composants électriques et des principes de fonctionnement, les réacteurs affichent une consommation d'énergie extrêmement faible dans des conditions normales de fonctionnement et n'entrent pas dans la catégorie des équipements à forte consommation d'énergie. La consommation énergétique quotidienne de fonctionnement peut être ignorée et n’entraînera pas d’augmentation substantielle des coûts de consommation électrique du système, ce qui constitue l’un des principaux avantages de l’adoption généralisée des réacteurs dans les systèmes électriques. En tant que composants de stockage d'énergie inductifs purs, contrairement aux équipements de dissipation de puissance résistifs, les réacteurs stockent et libèrent l'énergie du champ magnétique au lieu de consommer de l'énergie électrique pour effectuer leur travail. Dans des conditions normales de courant alternatif, la majeure partie de l’énergie électrique est échangée réciproquement entre les réacteurs et les réseaux électriques sans être convertie en pertes thermiques.
La consommation énergétique normale des réacteurs provient uniquement de deux catégories de pertes fondamentales : les pertes de cuivre dans les enroulements et les pertes de fer dans le noyau de fer. La perte de cuivre fait référence à une perte thermique mineure générée par la résistance du fil lorsque le courant passe dans les enroulements en cuivre ; l'ampleur de la perte est proportionnelle au carré du courant de charge. La perte de fer comprend la perte par hystérésis et la perte par courants de Foucault produites par les noyaux de fer exposés à des champs magnétiques alternatifs, déterminées par le matériau et les techniques de traitement des tôles d'acier au silicium à noyau de fer. Actuellement, les réacteurs déployés dans les systèmes électriques adoptent des enroulements en cuivre sans oxygène de haute pureté et des tôles d'acier au silicium à haute conductivité magnétique et à faibles pertes, dotés d'un savoir-faire sophistiqué, qui réduisent considérablement les pertes de base.
Selon les mesures des conditions pratiques de fonctionnement, la perte totale de fonctionnement normal des réacteurs conventionnels de type sec et immergés dans le pétrole ne représente que 0,3 à 1 % de la puissance de fonctionnement totale des systèmes électriques correspondants. Un réacteur d’une capacité nominale de 1 000 kVA ne consomme que 3 à 10 kilowattheures par heure en fonctionnement normal. Par rapport à la capacité globale d’alimentation électrique du système, sa proportion de consommation d’énergie est minime. Lorsque les réacteurs fonctionnent à vide, le courant est minime et la consommation d’énergie diminue encore. La perte normale maximale se produit exclusivement en fonctionnement à charge nominale, sans phénomène de consommation d'énergie élevée invalide.
Les fortes augmentations de la consommation d'énergie des réacteurs ne se produisent qu'en cas de panne ou de conditions de fonctionnement anormales, et une consommation d'énergie aussi élevée indique des anomalies dans les équipements plutôt qu'un fonctionnement normal. La première condition anormale est le fonctionnement en surcharge. Une tension de réseau ou un courant de charge excessif entraîne une saturation magnétique des noyaux de fer, ce qui amplifie considérablement la perte par hystérésis et la perte par courants de Foucault, entraînant un échauffement important de l'équipement et une consommation d'énergie multipliée. La deuxième condition est le vieillissement et les défauts des équipements. Une isolation vieillie des enroulements, de légers courts-circuits entre spires et des tôles d'acier au silicium à noyau de fer rouillées ou desserrées augmentent la résistance et les fuites magnétiques et déclenchent des pertes anormales. La troisième condition concerne les conditions de travail inadaptées. Les réacteurs sous-dimensionnés fonctionnant en permanence à pleine charge ou en surcharge restent dans un état de saturation critique avec une consommation d’énergie constamment élevée.
Pendant ce temps, l’état de fonctionnement peut refléter directement si la consommation d’énergie est normale. Les réacteurs fonctionnant normalement n’ont qu’une légère augmentation de température, avec une température de coque stable et sans surchauffe. Une élévation rapide de la température, des surfaces brûlantes, un bruit considérablement intensifié et une température anormale de l'armoire sont généralement le signe d'une consommation d'énergie anormale. Pendant l'exploitation et la maintenance, tant qu'une sélection appropriée des types et des inspections quotidiennes sont mises en œuvre pour éviter les surcharges, le vieillissement et les fonctionnements défectueux, la consommation d'énergie du réacteur reste à un niveau extrêmement faible et n'aura pas d'impact évident sur la consommation d'énergie du système électrique et les coûts d'utilisation de l'énergie. En conclusion, les réacteurs sont des équipements de puissance auxiliaire à faible consommation d’énergie et à haut rendement, et il n’y a pas lieu de s’inquiéter de la consommation d’énergie en fonctionnement normal.