La qualité de l'alimentation électrique, souvent sous-estimée, est le pilier de la vie moderne, garantissant le fonctionnement constant de tous les appareils, des appareils électroménagers aux infrastructures critiques.
Pour garantir le bon fonctionnement des systèmes électriques, les analyseurs de qualité de l'énergie sont des outils indispensables.
Qu'est-ce que la qualité de l'énergie ? (et pourquoi est-ce important dans les systèmes électriques ?)
La qualité de l'alimentation électrique décrit la manière dont une alimentation électrique maintient son comportement attendu sous charge. Les variations de forme ou d'amplitude des ondes influencent le fonctionnement des équipements et peuvent altérer la stabilité des circuits électroniques. Ces variations se manifestent souvent sous la forme :
- Irrégularités de forme d'onde telles que des harmoniques supérieures qui perturbent l'électronique de commande,
- Fluctuations d'amplitude qui créent des surtensions dangereuses ou des réinitialisations inattendues,
- Instabilité de fréquence pouvant endommager l'ensemble du réseau
L'importance de la qualité de l'alimentation électrique tient au fait que les réseaux et les appareils sont conçus pour fonctionner dans des limites définies. Lorsque ces limites sont dépassées, même pendant de courtes durées, certains systèmes réagissent par des arrêts inattendus. Comprendre la nature de ces écarts permet d'identifier leur origine et de déterminer comment ils se propagent dans une installation industrielle ou à travers un réseau.
Mais comment mesurer la qualité de l'énergie ? L'analyse nécessite des instruments capables de capturer à la fois les conditions en régime permanent et les événements électriques rapides. Les analyseurs de qualité de l'énergie (PQA) remplissent cette fonction.
Qu'est-ce qu'un analyseur de qualité de l'énergie ?
A analyseur de qualité de l'énergie (PQA) est un instrument utilisé pour enregistrer les grandeurs électriques au fil du temps afin d'évaluer le comportement d'un système dans des conditions de fonctionnement réelles.
Contrairement à une simple lecture effectuée à l'aide d'un instrument basique, un PQA révèle l'évolution des paramètres électriques et met en évidence des problèmes qui n'apparaissent qu'après un enregistrement à long terme ou une analyse détaillée.
En quoi un analyseur de qualité de l'énergie diffère-t-il d'un compteur de qualité de l'énergie ?
Bien que ces deux instruments soient utilisés pour évaluer les conditions électriques, ils ont des fonctions distinctes. Un mesureur de qualité de l'énergie assure une surveillance continue à l'aide d'un ensemble limité d'indicateurs. Il suit les grandeurs essentielles et met en évidence les écarts fondamentaux. Mais un analyseur de qualité de l'énergie fournit une analyse plus approfondie. Cette profondeur supplémentaire facilite la documentation des événements, aide à identifier les sources d'interférences possibles et assiste les ingénieurs dans leur travail de diagnostic dans les environnements industriels et les services publics.
Le suivi répond à la question « Que se passe-t-il actuellement ? », tandis que l'analyse répond à « Pourquoi cela s'est-il produit et que faut-il faire pour y remédier ? ».
Paramètres clés dans l'analyse de la qualité de l'énergie électrique
Les listes suivantes contiennent les paramètres clés et les normes les plus importantes en matière de qualité de l'énergie.
Paramètres couramment évalués lors des tests de qualité de l'alimentation électrique
-
- Amplitude de tension
Indique dans quelle mesure l'alimentation reste conforme à sa valeur nominale. - Comportement actuel
Montre comment la charge interagit avec le réseau et si des schémas de consommation anormaux apparaissent pendant le fonctionnement. - Variation de fréquence
Révèle les écarts par rapport à la fréquence nominale du système, souvent liés à des déséquilibres liés à la production ou à la charge. - Distorsion de la forme d'onde
Met en évidence les irrégularités de forme qui interfèrent avec les équipements sensibles. - Contenu harmonique
Décrit la présence de composants à des fréquences supérieures à la fréquence fondamentale, généralement produites par des charges basées sur des convertisseurs. - Distorsion harmonique totale (THD)
Résume l'effet global des composantes harmoniques sur la tension ou le courant. - Déséquilibre entre les phases
Indique une charge inégale ou une asymétrie du réseau susceptible de solliciter excessivement les conducteurs et les moteurs. - Facteur de puissance
Reflète l'efficacité avec laquelle l'alimentation électrique est convertie en travail utile. - Chutes, pics et brèves interruptions de tension
Capturez les variations rapides qui sont souvent liées à des événements de commutation, des défauts ou des changements soudains de charge.
sur le moment et la durée des événements Fournir un contexte pour diagnostiquer comment les perturbations s'alignent avec les cycles opérationnels ou l'activité réseau externe.
- Amplitude de tension
Normes
- IEC 61000-4-30
- EN 50160
- IEEE 519, IEEE 1159
- Limites nationales (codes de grille)
- Visualisation de la qualité de l'énergie
Principales applications et avantages des PQA dans les environnements industriels et les services publics
Les analyseurs de qualité de l'énergie (PQA) sont utilisés dans les installations industrielles et les réseaux de services publics pour observer le comportement électrique et comprendre comment les perturbations influencent les équipements et les processus.
Les PQAs servent principalement les objectifs suivants :
Travaux de surveillance et de diagnostic
Les PQAs peuvent signaler toute une série de problèmes, notamment les chutes de tension, les surtensions, les harmoniques, les transitoires et les variations de fréquence, pour n'en citer que quelques-uns. En analysant les données relatives à la qualité de l'énergie, les ingénieurs peuvent déterminer les causes sous-jacentes des pannes d'équipement, des temps d'arrêt et des pertes d'énergie.
Vérification de conformité
De nombreux secteurs industriels adhèrent à des normes et réglementations strictes en matière de qualité de l'énergie, telles que les normes IEC 61000-4-30, IEEE 519, IEEE 1159 et EN 50160. Les analyseurs de qualité de l'énergie fournissent les mesures nécessaires pour comparer les conditions réelles à ces limites. Ils permettent ainsi d'éviter les amendes et pénalités coûteuses liées à la non-conformité.
Applications industrielles spéciales 
Les PQA sont déployés dans un large éventail d'environnements industriels et utilitaires.
- Dans le secteur manufacturier, ils permettent d'examiner comment les fluctuations de puissance influencent les équipements de production et les systèmes automatisés.
- Dans les centres de données, ils contribuent à évaluer les conditions qui affectent la stabilité des serveurs et la disponibilité globale.
- Dans les réseaux de services publics, les PQA aident à caractériser les événements signalés par les consommateurs et à documenter les performances d'approvisionnement à différents points du réseau.
Détection précoce de la dégradation
Les données à long terme sur la qualité de l'alimentation électrique fournissent des informations sur l'évolution des tendances qui peuvent indiquer une usure ou une instabilité des infrastructures électriques. L'augmentation des niveaux d'harmoniques, le déséquilibre croissant ou la fréquence accrue des événements de courte durée peuvent signaler l'apparition prochaine de problèmes. Les ingénieurs utilisent ces observations pour programmer des inspections ciblées et planifier des activités de maintenance avant que les problèmes ne s'aggravent.
Vous souhaitez comparer les types de matériel PQA ?
Le choix d'un PQA commence par la compréhension de l'endroit où il sera installé et du type de données requises par le site. Les unités PQA portables sont utiles pour les travaux de diagnostic de courte durée, tandis que les les analyseurs fixes conviennent aux endroits qui nécessitent une observation continue.
L'instrument doit être adapté aux conditions électriques du point de mesure. Le comportement d'échantillonnage, les plages de tension et de courant prises en charge et la configuration des canaux déterminent la capacité de l'analyseur à capturer les événements d'intérêt. La prise en charge des normes fait partie de l'évaluation, car elle dicte la manière dont les mesures seront interprétées et comparées entre les sites.
Pour affiner leur sélection, les ingénieurs examinent généralement :
- le comportement des signaux sur site,
- comment les données seront transférées et stockées,
- si une surveillance à long terme ou à court terme est prévue.
Cela permet de maintenir l'évaluation en adéquation avec les conditions de mesure réelles.
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