Electrique

Analyse des réseaux électriques

Mesurez tous les paramètres du système électrique et repérez les évènements et anomalies.

Dans les secteurs tels que l'industrie, la santé et les entreprises, où les équipements électriques et électroniques sont indispensables, la qualité du courant joue un rôle crucial pour le bon fonctionnement des services.

 Les charges non linéaires, les commutateurs, les variations de charges et les équipements défectueux peuvent diminuer la qualité du courant. Or, une mauvaise qualité d'énergie entraîne non seulement des surconsommations, mais également des temps d'arrêt inutiles, des dangers pour les utilisateurs et un risque accru de pannes pour les équipements. 

Nous vous proposons une Analyse des réseaux électrique dans les différents domaines tels que:

Analyse de la qualité de la tension, courant, fréquences

L'ÉnergiMètre donne un aperçu des tensions et courants pour toutes les phases. Il fait apparaître les tensions rms Neutre/Ligne et Ligne/Ligne ainsi que de la fréquence et des facteurs de crête. Le facteur de crête (CF) indique l'importance de la distorsion. Cette analyse donne un aperçu général des performances du système de distribution électrique avant l'examen détaillé du système à l'aide d'autres modes de mesure.

 

Mesure de puissance et d'énergie

L'ÉnergiMètre affiche les principaux paramètres énergétiques dans un écran Multimètre. Le diagramme de tendance associé affiche les changements dans le temps de toutes les valeurs de l'écran Multimètre. Un tableau d'événements répertorie tous les dépassements de seuils de tension. L'ÉnergiMètre affiche également la consommation d'énergie. Les calculs d'énergie sont effectués pour les options Fondamental et Total.

 

Creux et surtensions

L'ÉnergiMètre permet d'enregistrer les baisses, les coupures, les variations rapides de tension et les hausses. Les baisses (fléchissements) et hausses correspondent à des écarts rapides par rapport à la tension habituelle. Leur amplitude peut s'étendre de dix à cent volts. La durée de ces écarts peut varier de ½ période à quelques secondes, comme décrit dans la norme EN 61000-4-30. L'ÉnergiMètre permet de choisir la tension de référence nominale ou variable. Une tension de référence variable utilise des mesures filtrées toutes les minutes. La présence de baisses (fléchissements) et de hausses peut indiquer une faiblesse dans le système de distribution d'énergie électrique. Dans un système de ce type, la tension est soumise à des variations importantes lors de la mise sous tension ou hors tension d'un gros moteur ou d'une machine à souder. Ce phénomène peut provoquer un papillotement, voire un affaiblissement visible de la lumière. De même, une réinitialisation et la perte de données informatiques et de process sont à craindre.

 

Enregistrement d'évènements (transitoires)

L'ÉnergiMètre permet de capturer des formes d'onde à une résolution élevée tout au long d'une série de perturbations. L'ÉnergiMètre donne un aperçu des formes d'onde de tension et de courant au moment exact de la perturbation. Les formes d'onde lors de baisses, de hausses, d'interruptions, de hausses de courant et de transitoires peuvent ainsi être détaillées. Les perturbations, telles que les transitoires qui surviennent dans un système de distribution d'énergie électrique, peuvent provoquer le dysfonctionnement de nombreux équipements. Ainsi, il n'est pas impossible que les ordinateurs se réinitialisent sans raison apparente et que les équipements sujets à des transitoires fréquentes finissent par tomber en panne. Les événements se produisent de manière intermittente. C'est pourquoi il est nécessaire de surveiller le système durant un laps de temps assez long afin de les détecter. Les pannes fréquentes des systèmes d'alimentation électronique, ainsi que les réinitialisations spontanées des ordinateurs sont souvent dues à des tensions transitoires.

 

Mesures d'harmoniques

L'ÉnergiMètre permet de mesurer et d'enregistrer les harmoniques et interharmoniques jusqu'à la 50e. Les données relatives, telles que les composantes DC, la distorsion harmonique totale (THD) et le facteur K sont également mesurées. Les harmoniques sont des distorsions périodiques de la tension, du courant ou des ondes sinusoïdales électriques. Une forme d'onde peut être considérée comme la combinaison de plusieurs ondes sinusoïdales de fréquence et de magnitude variables. Cette fonction permet également de mesurer la contribution de chacune de ces composantes au signal total. Les relevés peuvent représenter un pourcentage de la fondamentale ou de la combinaison de tous les harmoniques (valeur rms), ou une valeur rms. Les harmoniques sont souvent dues à des charges non-linéaires telles que des sources d'alimentation à découpage d'ordinateurs, de téléviseurs ou encore de variateurs de vitesse. Les harmoniques peuvent entraîner une surchauffe au niveau des transformateurs, des conducteurs et des moteurs.

 

Flickers : Variation de tension (Papillotements)

Le Papillotement dénombre les fluctuations de luminance des lampes dues aux modifications de tension de l'alimentation. L'algorithme sous-jacent à ces mesures est conforme à la norme EN 61000-4-15 et se base sur un modèle perceptif du système sensoriel visuel humain. L'ÉnergiMètre convertit la durée et l'amplitude des variations de tension en un « facteur de nuisance » causé par le papillotement d'une ampoule de 60 W. Un papillotement important signifie que la plupart des personnes seront gênées par ces variations de luminance. La variation de tension peut être relativement faible. Ces mesures sont idéales pour les lampes de type 120 V/60 Hz ou 230 V/50 Hz. Le papillotement est caractérisé par les paramètres repris dans l'écran Multimètre et son calcul s'effectue par phase. Le diagramme de tendance associé reprend les variations de toutes les mesures de l'écran Multimètre.

 

Déséquilibres

L'ÉnergiMètre permet d'afficher les relations de phase entre les tensions et les courants. Les résultats de ces mesures se basent sur la composante de fréquence fondamentale (60 Hz, 50 Hz ) par la méthode des composantes symétriques. Dans un système de distribution électrique triphasé, le décalage de phase entre les tensions et les courants devrait avoir une valeur proche de 120°. L'ÉnergiMètre permet notamment de vérifier si la puissance appliquée à un moteur triphasé est équilibrée. Tout déséquilibre de tension peut entraîner un déséquilibre important des courants dans les enroulements, ce qui peut provoquer une surchauffe et réduire la durée de vie du moteur.

 

Courants de démarrage

Les courants de démarrage peuvent être capturés par l'ÉnergiMètre. Les courants de démarrage sont des surtensions qui se produisent lorsqu'une charge importante ou de faible impédance est appelée. Habituellement, le courant se stabilise après un certain temps lorsque la charge a retrouvé une condition normale de fonctionnement. Le courant de démarrage d'un moteur peut, par exemple, être multiplié par dix lors du démarrage. L'ÉnergiMètre enregistre les tendances de courant et de tension après un événement de courant (événement de déclenchement). Celui-ci se produit lorsque la forme d'onde de courant dépasse les limites prédéfinies. Les informations relatives au prédéclenchement permettent d'examiner les mesures effectuées avant le démarrage. Les courants de crête importants peuvent provoquer le déclenchement inopiné des disjoncteurs. La mesure du courant de démarrage peut faciliter la configuration des niveaux de déclenchement. Etant donné que l'ÉnergiMètre mesure simultanément le courant de démarrage et les tendances de tension, vous pouvez l'utiliser pour vérifier la stabilité de la tension lorsque des charges importantes sont appelées.

 

Rendement des convertisseurs (Onduleur)

Le rendement de l'onduleur correspond à la mesure de l'efficacité et de la quantité d'énergie fournie par les onduleurs qui convertissent un courant DC monophasé en courant ac monophasé ou triphasé. Cela concerne des onduleurs tels que ceux utilisés dans des systèmes à panneaux solaires, des variateurs de vitesse et des systèmes à source d'alimentation ininterrompue (UPS). Pour connaître le rendement de l'onduleur, on mesure le courant et la tension DC qui alimentent l'entrée de l'onduleur. Le courant de sortie AC de l'onduleur est mesuré ainsi que les trois tensions entre les phases. La mesure du rendement de l'onduleur est un outil utile permettant de déterminer si le fonctionnement d'un onduleur est optimal. Un bon onduleur doit présenter une efficacité supérieure à 90 %. Notez qu'un onduleur est au mieux de son efficacité lorsqu'il est utilisé à une valeur comprise entre 40 et 70 % de sa puissance maximale. Si un onduleur est toujours utilisé à 100 % de sa puissance maximale, mieux vaut envisager d'installer un appareil d'une plus grande puissance.

 

Forme d'onde - Puissance

L'ÉnergiMètre fonctionne comme un oscilloscope enregistreur 8 canaux haute résolution qui enregistre des formes d'onde en haute résolution en une acquisition monocoup. La fonction enregistre des valeurs rms par demi-cycle sur 8 canaux, la fréquence et la puissance instantanée (Vrms½, Arms½ W, Hz et formes d'onde d'oscilloscope pour le courant, la tension et la puissance). L'ÉnergiMètre enregistre des formes d'onde en haute résolution durant un laps de temps de quelques minutes. Ceci vous permet de surveiller l'impact de variations soudaines des charges sur les formes d'onde de tension et de courant. Ce pourrait être par exemple la mise sous tension ou hors tension de gros moteurs ou de machines à souder. De grandes variations de tension peuvent indiquer une faiblesse dans le système de distribution d'énergie électrique.

 

Calcul de la déperdition énergétique

L'ÉnergiMètre offre une fonction avancée d'analyse de la consommation d'énergie vous permettant d'identifier les déperditions énergétiques et de visualiser leur impact sur votre facture d'électricité. La fonction Déperdition énergétique permet d'identifier les déperditions dues à plusieurs causes :
  - kW efficace. Déperdition due au transport de la puissance efficace. Causée par la résistance de fils. Il s'agit du seul composant de la puissance transférable en énergie mécanique utile.
  - kvar réactive. Déperdition due à une puissance réactive transportée à travers tout le système mais qui ne remplit aucun rôle actif. La déperdition est due à la circulation du courant.
  - kVA de déséquilibre. Déperdition due au déséquilibre dans une source et une charge. Cette fonction de mesure unique permet d'identifier les déperditions causées par un déséquilibre dans le réseau. La puissance de déséquilibre correspond à : Puissance fondamentale - Puissance de séquence positive.
  - kVA de distorsion. Déperdition due à une puissance de distorsion (harmoniques). Vous permet d'identifier rapidement les économies dues au filtrage actif ou à d'autres améliorations du système. Le kVA de distorsion dû aux harmoniques correspond à : puissance active (W) - puissance fondamentale (W fond).
  - A neutre. Déperdition due aux courants dans un conducteur neutre. Outre le fait d'être une source potentielle de situations à risques comme par exemple une surchauffe, un courant élevé circulant dans le conducteur neutre du système provoquera également des déperditions.
L'ÉnergiMètre mesurera ces composants simultanément. L'outil de calcul de la déperdition énergétique utilise des algorithmes brevetés pour calculer les déperditions ainsi que leur coût. Les coûts dus aux facteurs W efficace, var réactive, VA de déséquilibre, VA de distorsion et A neutre, sont indiqués par heure. Les coûts totaux sont indiqués par an, ce qui donne une idée globale des économies qu'il serait possible de faire chaque année.

 

  • Sources : FLUKE

MATÉRIEL UTILISE

Energimetre et analyseur de réseaux électriques FLUKE 435 serie II
En savoir plus sur http://www.dire.fr//pages/dire/analyse-des-reseaux-electrique.html#12rtPHGz40bDFjww.99 Ampéremetre EXTECH EX845