Comment choisir un analyseur d'énergie et de qualité du réseau

Introduction

Un analyseur de réseau et d'énergie permet de mesurer les paramètres de tension, de courant, de puissance et d'énergie utiles à un diagnostic complet d'une installation électrique. Afin de localiser, anticiper, prévenir et résoudre les problèmes de qualité du réseau sur les systèmes de distribution d'énergie électrique. Mais il faut savoir qu'il existe plusieurs types d'analyseur de réseau et d'énergie, tels que les portatifs et les enregistreurs.

Les différents types d'analyseur

Les analyseurs de réseau et d'énergie portatifs

Les analyseurs de réseau et d'énergie portatifs sont équipés d'un écran couleur pour permettre d'observer les relevés sur un graphique en temps réel ou avec un logiciel d'exploitation, il sur 1 à 4 entrées courant. Ces appareils servent principalement à effectuer des travaux de maintenance et de dépannage arbitraire ou des relevés de mesures très espacés dans le temps. En effet, étant donné sa taille relativement petite, ceux-ci sont des appareils peu encombrant et facile à transporter.

Les analyseurs de réseau et d'énergie enregistreurs

Avec un enregistreur de qualité d'énergie, il possible de réaliser des études énergétiques et des enregistrements de la qualité du réseau électrique afin d'analyser les systèmes de distribution d'énergie et ainsi pouvoir anticiper, localiser et dépanner les problèmes liés au réseau de distribution, grâce à système de détection de perturbation de déséquilibre de la tension. Ce genre d'appareil est fait pour des contrôles ou des analyses de réseau d'énergie à effectuer sur une longue période (minimum 30 jours) sans se déplacer et en observant les relevés sur un logiciel d'exploitation.

Les critères permettant de faire son choix

Afin de choisir le bon analyseur d'énergie électrique, il faut prendre en compte l'application pour laquelle on en a besoin et certains critères important qui définisse l'efficacité de l'appareil comme :

Les fonctions analysées :

Cette information permet de savoir quel sont les possibilités de mesure d'un appareil et donc s'il est utile dans l'application que l'on veut en faire. On y retrouvera bien évidemment la mesure de tension (V), courant (A), puissance (W, VAR et VA) et énergie (Wh, VARh et VAh). Mais il y a aussi des fonctions moins commune comme :

  • Le calcul du facteur de puissance (PF) : Taux entre la puissance active, consommée par un dipôle, et la puissance apparente. Compris entre 0 et 1, il rend compte de l'efficacité qu'a un dipôle pour consommer de la puissance lorsqu'il est traversé par un courant. Lorsque la tension et le courant sont des sinusoïdes, on parle de facteur de déplacement de puissance (DPF ou cos ϕ).Grâce à ce paramètre, il est possible de connaître la consommation énergétique réelle d'un système.
    • Si le PF est proche de 0, notre système consommera plus que nécessaire afin de compenser les pertes dues aux harmoniques et au déphasage qui entraîne l'apparition de puissances réactive et déformante. Il résultera, de cette sur-consommation, des perte sur le réseau EDF qui fera monter la facture.
    • Alors que si PF est proche de 1, le réseau sera mieux utilisé et on minimisera les pertes. Le but de cette information étant de pouvoir optimiser l'utilisation du réseau afin de préserver notre système et diminuer les coups de consommation ;
  • La mesure du papillotement ou Flicker : Variation de tension causée par des perturbations électromagnétiques ou des variations de puissance sur le réseau porteur de cette tension. Le niveau de flicker est représenté par une courbe, de celui-ci, en fonction du temps. Ceci nous est utile pour détecter les problèmes sur le réseau.
  • Détection de déséquilibre électrique : Un système triphasé équilibré est formé de 3 grandeurs même nature et de même pulsation et qui partagent la même amplitude avec un déphasage de ±120°. lorsqu'elles ne vérifient plus ces conditions, on parle de systèmes triphasés déséquilibrés. Les déséquilibres sont généralement dus à des charges monophasées ou des charges triphasées asymétriques. Il existe 2 sortes de déséquilibre : un déséquilibre en phase (quand les déphasages entre les 3 grandeurs ne sont pas de ±120°) et un déséquilibre en tension (lorsque les grandeurs n'ont pas la même valeur efficace) qui entraîne des composantes inverses de courant, qui provoque des couples de freinage parasites et des échauffements dans les moteurs à courant alternatif.On peut donc repérer ces problèmes au moment de leur apparition afin d'en détecter la source.
  • Détection de déséquilibre électrique : Un système triphasé équilibré est formé de 3 grandeurs même nature et de même pulsation et qui partagent la même amplitude avec un déphasage de ±120°. lorsqu'elles ne vérifient plus ces conditions, on parle de systèmes triphasés déséquilibrés. Les déséquilibres sont généralement dus à des charges monophasées ou des charges triphasées asymétriques. Il existe 2 sortes de déséquilibre : un déséquilibre en phase (quand les déphasages entre les 3 grandeurs ne sont pas de ±120°) et un déséquilibre en tension (lorsque les grandeurs n'ont pas la même valeur efficace) qui entraîne des composantes inverses de courant, qui provoque des couples de freinage parasites et des échauffements dans les moteurs à courant alternatif.On peut donc repérer ces problèmes au moment de leur apparition afin d'en détecter la source ;
  • Calcul du facteur K : Nombre basé sur le contenu d’une harmonique d’un courant de charge qui détermine la charge maximale sur une source de puissance. Le facteur K calculé par le C.A 8335 est mesuré et comparé avec celui spécifié par le constructeur du transformateur. Il donne le pourcentage de « charge en harmoniques » actuel du transformateur pour permettre son dimensionnement.
  • Mesure, calcul et affichage des harmoniques qui sont une perturbation fréquentielle qui modifie la forme du signal de sortie. Les harmoniques provoquent des échauffements qui, à terme, diminuent la durée de vie des équipements. Ils peuvent également être à l’origine d’erreurs de mesure. On peut donc analyser ce phénomène en fonction des harmoniques ;
  • Taux de distorsion harmonique (THD) : proportion des harmoniques d'un signal par rapport à la fondamentale.

La nature du réseau :

Il est important de savoir sur quel type d'installation est-ce que l'on travail (monophasé ou triphasé) pour savoir si l'appareil y est adapté.

Le nombre d'entrée courant

Il est intéressant de savoir combien de mesure on pourra effectuer simultanément (pour les portable on a généralement jusqu'à 4 entrées et peut-être plus pour les enregistreur).

Le niveaux de tension ou courant AC/DC supporté par l'appareil

 

Le niveau de sécurité

Quelles normes sont appliquées sur cet appareil (CAT I, II, III, IV,...).

Le temps max d'enregistrement

Sur combien de temps peut-on faire des enregistrement (au moins 30 jours pour les enregistreur).

La capacité mémoire

Nous permet de connaître le nombre d'enregistrement qu'on peut faire pendant la période d'enregistrement (en Méga ou Giga octet).

L'intervalle d'enregistrement

L'intervalle de temps possible entre 2 mesures (peut varier de la milliseconde à plusieurs min).