Qu'est-ce que la qualité de l'énergie ?

La qualité de l'énergie fait référence à la stabilité et à la cohérence de l'énergie électrique fournie aux équipements. Elle englobe divers paramètres, notamment les caractéristiques de la tension, de la fréquence et de la forme d'onde, qui garantissent le fonctionnement efficace et fiable des appareils électriques. Une qualité d'énergie élevée signifie que l'alimentation électrique est exempte d'interruptions, de fluctuations et de distorsions, qui peuvent entraîner des dysfonctionnements de l'équipement, une réduction de l'efficacité, voire des dommages.

Pourquoi avons-nous besoin d'analyseurs de la qualité de l'énergie ?

Les analyseurs de la qualité de l'énergie (AQE) sont des outils essentiels pour évaluer et maintenir la qualité de l'énergie électrique. Voici pourquoi ils sont importants :

1. Identifier les problèmes de pouvoir : Les AQP aident à détecter les perturbations de l'alimentation telles que les baisses et les hausses de tension, les transitoires et les harmoniques qui peuvent affecter négativement les performances de l'équipement.

2. Prévention des dommages aux équipements : En surveillant la qualité de l'énergie, les AQP peuvent prévenir les dommages causés aux équipements électroniques sensibles par de mauvaises conditions d'alimentation, prolongeant ainsi la durée de vie de l'équipement.

3. Améliorer l'efficacité énergétique : L'analyse de la qualité de l'énergie permet d'identifier les inefficacités et les pertes dans le système électrique, ce qui permet de prendre des mesures correctives pour améliorer l'efficacité énergétique globale.

4. Garantir la conformité : De nombreuses industries sont tenues de se conformer à des normes spécifiques de qualité de l'énergie. Les AQP garantissent que les systèmes électriques répondent à ces exigences réglementaires, ce qui permet d'éviter les amendes et les pénalités potentielles.

5. Améliorer la fiabilité et la performance : Une qualité d'alimentation constante est cruciale pour le fonctionnement fiable des processus industriels, des centres de données, des établissements de soins de santé et d'autres infrastructures critiques. Les AQP contribuent à maintenir les performances et la fiabilité de ces systèmes.

6. Prise de décision fondée sur des données : Les AQP fournissent des données détaillées et des informations sur la qualité de l'énergie, ce qui permet de prendre des décisions éclairées en matière de maintenance, de mise à niveau et d'optimisation des réseaux électriques.

En résumé, les analyseurs de la qualité de l'énergie sont essentiels pour maintenir l'intégrité et l'efficacité des systèmes électriques, protéger les équipements et garantir la conformité aux réglementations. Ils jouent un rôle crucial dans la gestion moderne de l'énergie et la fiabilité des systèmes. Les analyseurs de qualité d'énergie Dewesoft peuvent être utilisés dans toutes les étapes mentionnées, fournissant la solution d'analyse de qualité d'énergie la plus flexible sur le marché aujourd'hui.

Analyse avancée des données

Le Dewesoft Power Quality Analyzer est une solution d'acquisition de données (DAQ) très flexible qui intègre l'enregistrement de la puissance et de l'énergie avec plusieurs autres instruments de mesure dans un seul appareil. Cette intégration offre de nombreux avantages pour le processus de mesure :

1. Synchronisation des données : Les données entièrement synchronisées garantissent la compatibilité et la facilité de comparaison.

2. Enregistrement des données brutes : Les données brutes sont toujours stockées, ce qui permet une analyse détaillée à tout moment lors du post-traitement.

3. Convivialité : Le logiciel intuitif simplifie les tâches de mesure et d'analyse, ce qui le rend facile à apprendre et à utiliser.

4. Rentable : Un seul instrument permet de mesurer et d'analyser les paramètres de puissance, ce qui nécessiterait normalement plusieurs appareils, d'où un gain d'espace, de temps et d'argent.

Capacités de mesure complètes

L'analyseur de qualité d'énergie Dewesoft combine plusieurs fonctions et offre des capacités d'analyse de données avancées :

• Harmoniques et THD jusqu'à 150 kHz

• Interharmoniques et fréquences supérieures

• Scintillement, émissions de scintillement et CVR

• FFT et FFT en cascade

• Scopre et vectorscope

• Composants symétriques étendus

• Puissance, efficacité, énergie, valeurs de période, calcul de la puissance des harmoniques

Analyse des harmoniques par FFT

Les harmoniques sont des multiples entiers de la fréquence fondamentale (par exemple, 50 Hz) qui déforment les formes d'onde de la tension et du courant. Ces distorsions, causées par des charges non sinusoïdales, peuvent avoir un impact négatif sur le fonctionnement et la durée de vie des équipements et dispositifs électriques.

Effets sur les moteurs et les générateurs :

• Augmentation de l'échauffement : Les fréquences harmoniques provoquent des pertes de fer et de cuivre, ce qui entraîne un échauffement excessif.

• Problèmes de couple : Les harmoniques peuvent provoquer des pulsations ou une réduction du couple.

• Problèmes mécaniques : Ils créent des oscillations mécaniques et un bruit audible plus élevé, ce qui accélère le vieillissement des arbres, de l'isolation et des pièces mécaniques, réduisant ainsi l'efficacité.

Effets sur les transformateurs :

• Harmoniques de courant : Augmentent les pertes de cuivre et de flux parasites.

• Harmoniques de tension : Augmentent les pertes de fer.

• Dépendance à la fréquence : Les pertes sont directement proportionnelles à la fréquence, ce qui rend les harmoniques de haute fréquence plus significatives.

• Autres problèmes : Les harmoniques peuvent provoquer des vibrations et une augmentation du bruit.

Effets sur l'équipement électrique général :

• Efficacité et durée de vie réduites

• Augmentation du chauffage

• Dysfonctionnements ou comportement imprévisible

En résumé, les harmoniques peuvent être à l'origine de problèmes importants tels qu'une réduction de l'efficacité, une augmentation de l'échauffement et des dysfonctionnements potentiels dans divers équipements et appareils électriques. Il est essentiel de comprendre et d'analyser ces harmoniques pour maintenir des performances et une longévité optimales.

Harmoniques, interharmoniques et THD

Les appareils de mesure de la qualité de l'énergie de Dewesoft peuvent mesurer les harmoniques de tension, de courant et de puissance active et réactive supplémentaire jusqu'à l'ordre 3000, avec des calculs conformes à la norme IEC 61000-4-7.

Vous pouvez personnaliser le nombre de bandes latérales et de demi-bandes pour le calcul de l'ordre harmonique. Les composantes à haute fréquence peuvent être regroupées en bandes de 200 Hz jusqu'à 150 kHz.

Le système calcule également la distorsion harmonique totale (THD) pour la tension et le courant jusqu'à l'ordre 3000 et inclut les interharmoniques pour fournir des fonctionnalités d'analyse complètes.

Ces fonctions avancées de calcul des harmoniques permettent une analyse approfondie de tous les types d'équipements et de dispositifs électriques.

Calculs d'harmoniques

• U, I, P, Q et impédance

• Réglage individuel du nombre d'harmoniques, y compris la composante continue (exemple : fréquence d'échantillonnage de 20 kHz = 200 harmoniques à 50 Hz).

• Harmoniques jusqu'au 3000ème ordre (@50 Hz)

• Bandes latérales variables et demi-bandes latérales pour les harmoniques

• Fréquences plus élevées jusqu'à 150 kHz par bandes de 200 Hz

• Interharmoniques, groupes ou valeurs individuelles

• According to EN 61000-4-7

• Calcul corrigé en fonction de la fréquence réelle

• THD, THD pair, THD impair

• Déclenchement sur chaque paramètre

• Soustraction des harmoniques de fond

Analyse des cascades FFT 2D et 3D

En plus de l'analyse FFT standard et de l'analyse FFT harmonique, l'analyseur de la qualité de l'énergie offre également une analyse FFT en cascade 2D et 3D.

Cette technique de visualisation est particulièrement utile pour l'analyse des variateurs de vitesse. Par exemple, lorsque l'on examine le démarrage d'un onduleur, les bandes latérales harmoniques deviennent clairement visibles à mesure que la fréquence augmente. L'image montre le démarrage d'un onduleur pour un entraînement de traction de 0 à 150 Hz.

L'affichage en cascade de la FFT peut être configuré pour être linéaire ou logarithmique, en 2D ou en 3D, et trié par ordre harmonique ou par fréquence.

Changements rapides de tension (RVC)

Les variations rapides de tension (RVC) sont des paramètres supplémentaires qui complètent la norme sur le papillotement. Le logiciel d'acquisition de données Dewesoft X calcule ces paramètres selon la norme IEC 61000-4-15.

Les RVC décrivent toutes les fluctuations de tension où l'amplitude de la tension change de plus de 3 % entre deux états stables dans un certain intervalle de temps. Ces variations de tension peuvent être analysées en post-traitement à l'aide de divers paramètres, notamment :

• Profondeur de la variation de tension

• dU, dMax, dUduration

• Déviation en régime permanent

• Et plus encore

Écarts de fréquence

Les analyseurs de puissance Dewesoft sont idéaux pour contrôle de la fréquence et tester le comportement de la fréquence des unités de production d'électricité en phase de développement (voir les tests sur les énergies renouvelables).

Les écarts de haute fréquence par rapport à la fréquence fondamentale dans les réseaux publics peuvent avoir de graves conséquences. Des baisses ou des hausses excessives de la fréquence peuvent entraîner un effondrement total du système électrique, voire un black-out.

Les écarts de fréquence dans les réseaux électriques sont généralement causés par la connexion ou la déconnexion de centrales de production d'électricité ou de charges importantes. Le réseau devient instable en cas d'écart par rapport à la fréquence de fonctionnement nominale. Une fréquence excessivement élevée indique un surplus d'énergie dans le réseau, tandis qu'une fréquence excessivement basse indique un manque d'énergie.

Avec la popularité croissante des sources d'énergie renouvelables, telles que l'énergie éolienne et l'énergie solaire, la stabilité du réseau est davantage menacée. Le vent ne souffle pas toujours à des vitesses constantes et l'énergie solaire est affectée par les nuages, les ombres et les fluctuations de l'intensité du rayonnement. Ces facteurs entraînent de brusques écarts dans la fréquence à laquelle l'électricité est fournie au réseau.