Chaque entreprise peut accroître sa productivité tout en consommant moins et en obtenant des économies d’énergie de l’ordre de 10 à 30.%.

L’économie d’énergie permet de réduire les coûts et la pollution, mais il faut des outils pour révéler toutes les opportunités, éviter les risques, suivre les progrès réalisés par rapport aux objectifs et vérifier la pertinence et l’efficacité des mesures prises.
Simplifier la gestion de l’ensemble des ressources énergétiques tout au long de la journée. Un système
de mesure doit permettre à toutes les parties prenantes, du président-directeur général aux responsables de la gestion des installations et des services techniques, de répondre rapidement aux problèmes potentiels et de gérer l’énergie en termes financiers et environnementaux.

La visibilité de l’énergie permet son contrôle.

 

Pourquoi connaître les consommations d’énergie ?

– Améliorer la fiabilité des alimentations.
– Optimiser la consommation d’énergie des infrastructures existantes.
– Vérifier la conformité avec les nouveaux standards de qualité d’énergie.
– Analyser et identifier les problèmes à la source.
– Mettre en place des actions de maintenance préventives.
– Répartir les coûts à des services ou des process.
– Gérer le facteur de puissance de l’installation électrique afin d’éviter les pénalités de dépassement.
– Identifier les éventuelles erreurs de facturation.
– Gérer les consommations en fonction de la tarification, des puissances installées…

Les attentes d’une centrale de mesure ?

– Intégration, mise en œuvre, simple.
– Investissement réduit.
– Récupérer facilement les données.
– Précision des mesures.
– Système communiquant.
– Aide à l’analyse des résultats.

Le nombre de valeurs mesurées dépend du niveau de précision de la centrale de mesure.
La centrale de mesure doit pouvoir relever des mesures simples comme les tensions, les intensités et pouvoir calculer des valeurs comme les puissances (apparente, active, réactive), le facteur de puissance mais aussi le taux de distorsion harmonique (THD, total harmonic distortion).

Les courants harmoniques sont les composantes sinusoïdales d’un courant électrique périodique décomposé en série de Fourier. Les harmoniques ont une fréquence multiple de la fréquence fondamentale, généralement de 50 ou 60 hertz dans les réseaux électriques.

L’existence des courants harmoniques est due à la nature des appareils connectés au réseau. Ils ne proviennent pas de l’alimentation mais du réseau client : les courants harmoniques sont dus à la présence d’une charge électrique non linéaire dans un réseau électrique. On dit qu’une charge est non linéaire quand, soumise à une tension sinusoïdale (typiquement à 50 Hz), elle n’absorbe pas un courant sinusoïdal.
Les harmoniques déforment le courant sinusoïdal.

Les dispositifs conçu à base d’électronique de puissance (variateurs de vitesse, alimentations à découpage…) sont des générateurs d’harmoniques.
Il en résulte la destruction des condensateurs et des disjoncteurs à cause des courants harmoniques (pics de courant).
Perte d’exploitation par ouverture intempestive des disjoncteurs, vibrations, bruits sur les machines tournantes, perturbations électromagnétiques diverses.
En cas de présence d’harmoniques, notamment de rang 3, le courant dans le neutre n’est pas nul, même en cas de montage étoile équilibré.

Les mesures et les capteurs de mesure:

Schéma de principe

 

Une centrale de mesure (comme un relais de protection) nécessite l’acquisition des mesures de tension et d’intensité.
La mesure de tension peut être réalisée de manière direct ou au travers de transformateurs de potentiels (TP). Le circuit de mesure de tension sera protégée par des fusibles ou par un disjoncteur.
La mesure d’intensité se fera en utilisant des transformateurs de courant (TC) qui par une variation du champ magnétique au primaire restituent une valeur de courant proportionnelle dans un bobinage au secondaire (souvent de 0 à 5A) du TC. Le choix des TC dépend de l’intensité maximale du circuit primaire.
On choisit un rapport immédiatement supérieur au courant mesuré maximum (In).
Exemple : In = 1100A -> TC : 1250/5A.

Principales grandeurs caractéristiques du TC de mesure (exemple) :
500/5 A -> Rapport de transformation.
20 VA -> Puissance de précision.
cl 0,5 -> Classe de précision.
FS3 -> Facteur de Sécurité (FS).

Validation d’une solution de mesure selon la classe de précision :
Il faut vérifier la bonne adaptation du TC à la classe de précision demandée, qui est une donnée du projet.
La puissance totale dissipée dans le circuit de mesure (appareil de mesure + les fils aller-retour) ne doit pas être supérieure à la valeur maximale donnée pour le TC.
Cette caractéristique est donnée pour chaque classe de précision.

Exemple d’application :
TC : Intensité 200/5A, câble diamètre 27mm classe de précision 1.
Pour ce TC la puissance maximale acceptable est de 7VA (donnée constructeur).
La centrale de mesure à une puissance de 0.3VA (donnée constructeur).
On utilise 4m linéaire de câble en 2.5mm².

 

d’ou S pour le câble = 0.41 x 4 = 1.64VA
dont au total = 1.64 + 0.3 = 1.94VA inférieur à 7VA donc le TC est bien adapté.

Les centrales de mesure Powerlogic série PM5000 de Schneider Electric

Pourquoi PM5000 ?

 
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Les centrales de mesure PowerLogic série PM5000 sont la nouvelle norme dans la mesure précise et abordable. Elles offrent les capacités de mesure nécessaires pour : l’attribution de la consommation énergétique, définir les économies d’énergie possibles, enregistrer et rendre la refacturation de la consommation de locataires possible, optimaliser l’efficacité et l’utilisation des appareils et effectuer une évaluation détaillée de la qualité de l’énergie du réseau électrique.

Caractéristiques
– Classe de précision 0.2S (modèles PM5500) et 0.5S (modèles PM5100, PM5300) pour la mesure d’énergie active.
– Port Dual Ethernet (modèles PM5500) pour connecter les appareils de mesure entre eux (moins de câblage, installation simplifiée).
– Pages web intégrées (modèles PM5500) pour la visualisation d’informations en temps réel et sauvegardées
– L’enregistrement de données locales (modèles PM5300, PM5500) dans la mémoire non-volatile permet à ce que l’information ne se perde pas durant une coupure de courant ou de communication.
– La mesure de l’harmonique individuelle en plus de THD et TDD aide à la localisation de la source de perturbations.
– Afficheur graphique.
– Consignation de la demande avec horodatage, alarmes et relais.
– 4 entrées et 2 sorties numériques.
– Intégration transparente avec les logiciels de gestion StruxureWare™ Power Monitoring Expert 7.
– Mesures :
Valeurs efficaces (rms) : U, I, In, P, Q, S, Énergies cumulées, Facteur de puissance,
Valeurs moyennes : I, P, Q, S…
– Compteurs d’alarmes, journaux d’alarmes.

Présentation des centrales de mesure PM5000
Patientez SVP pendant le téléchargement…
 




 

Vidéo de mise en œuvre d’une centrale PM5000