La mesure des puissances électriques - Réseau National de ...

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Pour aborder le marché de la mesure de puissance et d’analyse d’énergie,il est avant tout nécessaire de connaître les utilisateurs de cesappareils de mesure. Une première approche pourrait nous permettre de distinguerquatre groupes d’intéressés :■ Les artisans et petits installateurs (entreprises de moins de 50 personnes).■ Les entreprises abonnées au tarif vert A (généralement, moins de 500 personnes).■ Les sociétés de contrôle, les moyens et gros installateurs, la SNCF, lesCPAM, les hôpitaux, les services techniques municipaux,...■ L’EDF, les services «maintenance électrique» des sociétés de plus de500 personnes (tarif vert B ou C) et les services «énergie» des sociétés deplus de 1000 personnes, ainsi que les sociétés consommatrices d’énergieayant un processus continu (chimie, verre...).D O S S I E RLa «phase cachée»de la mesure de puissanceAvec l’augmentation de la pollution électrique et la maîtrise, au plus fin, du coût de l’énergie,se développe une nouvelle approche de la mesure de puissance. Répondant aux nouvelles donnesde l’environnement électrique, de nouveaux besoins de mesure émergent. Concrètement, ils se traduisentpar l’apparition de boutons supplémentaires sur de nombreux d’instruments. Trop souvent difficiles à mettre enœuvre, mal appréhendées, voire méconnues, ces nouvelles possibilités de mesure sont sous-exploitées.Pourtant, permettre l’accès simple aux fonctions évoluées n’est pas un voeu pieux.Un appareil actuel, intelligemment conçu, offre déjà cet atout ! Alors, aujourd’hui la question se pose :les utilisateurs peuvent-ils encore ignorer les moyens de résoudre leurs besoins naissants ?Les produitsIndépendamment de cette demande, l’offre-produit actuelle en matière demesure de puissance et d’analyse d’énergie, peut se décomposer en quatrerubriques différentes :■ Les appareils de diagnostic monophasé.■ Les appareils simplifiés de terrain, pour l’analyse de premier niveau, surréseau monophasé ou triphasé équilibré.■ Les appareils de terrain complets, assurant l’enregistrement et l’analyseen triphasé, équilibré ou non.■ Les appareils complexes d’analyse de haut niveau.Photo 2 : Wattmètres et pinces wattmétriques «mono-triphasé équilibré»Service-lecteur n°5Ainsi, en ce qui concerne notre société, les wattmètres C.A 404 et CDA 791(photo 1) se situent dans le premier groupe, les wattmètres C.A 8210, C.A405 et CDA 778N, ainsi que les pinces wattmétriques F23 et F27 (photo 2) sontregroupés dans le deuxième, tandis que l’analyseur d’énergie C.A 8310 (photo 3)s’insère dans le troisième groupe, celui des appareils complets «de terrain».Photo 1 : Wattmètres «monophasé» Service-lecteur n°4Photo 3 :Analyseur de puissance«mono-triphasé 3-4 fils équilibré ou non»Service-lecteur n°6N°50 CONTACT7
D O S S I E RPas de potion miracleAucun produit, si étudié soit-il, ne peut satisfaire tous les utilisateurs à lafois. Chaque type d’utilisateurs a ses propres critères d’achat. A titred’exemple, les avantages attendus par un artisan sont, prioritairement,l’ergonomie, la simplicité d’utilisation et le prix. Tandis que pour un gros installateur,les critères principaux seraient plutôt le nombre de fonctions, laprésence d’un affichage graphique, la capacité mémoire, les possibilités desortie série ou parallèle et la disponibilité d’un logiciel d’analyse. Si laréponse technique apportée par le produit correspond bien aux critèresspécifiques de l’utilisateur, il y a accord, le plus souvent matérialisé par unacte d’achat, à la satisfaction des deux parties.La naissance de nouveaux besoinsAssociées à la veille technologique, les relations permanentes entretenuespar un fabricant avec les utilisateurs, permettent d’affiner au quotidienles besoins de mesure et de faire émerger ceux de demain. Ainsi influentsur l’évolution des instruments de mesure, les diverses mutations actuellesde l’environnement électrique, que sont le coût réel de l’énergie, l’accroissementsdes perturbations, l’adoption obligatoire de nouvelles normes,l’apparition de nouvelles technologies, la disponibilité de nouveaux composants,etc. Sans oublier un élément fondamental : le prix.Cette volonté de coller aux réalités de mesure «sur le terrain» permet d’établir,au plus juste, les cahiers des charges des futurs appareils. Ainsi, 1998voit la naissance d’un nouvel analyseur d’énergie : le C.A 8310, toujoursplus performant, encore mieux adapté aux campagnes de mesures sur siteet privilégiant une approche intuitive des fonctions les plus complexes.Exemple type de l’appareil pensé par l’utilisateur, l’analyseurd’énergie C.A 8310 assure, le plus simplement du monde,les fonctions de base, mais aussi et surtout les plus modernes :Mesure de puissance sous tous les angles■ vérification de la charge des circuits d’alimentation■ déséquilibre des phases■ énergie réactiveMesure et l’enregistrement de la qualité du réseau■ fluctuations■ harmoniques■ coupuresComptage d’énergie■ répartition des coûts entre consommateurs■ étude du coût de l’électricité dans une fabrication■ rendement des génératrices (groupes ou cogénérations)Compréhension des phénomènes■ visualisation des formes d’ondes sur PC■ calculs FFT 3U/3I temps réel sur PC■ affichage graphiqueDépannage■ coupures avec min/max■ THD en tension et courant■ déséquilibreConseil et sous-traitance■ impression des valeurs sur le site même■ gammes de mesure suffisamment larges■ boîtier robuste pour le transport et sacoche pour accessoiresMaîtriser la technique, certes ! Mais bien connaître ses clients : uneexpérience indispensable.Service-lecteur n°6Le coût d’un appareilUn instrument de mesure intelligent est un produit qui ne coûte rien !Entendez par là que l’appareil doit non seulement être pensé pour répondreà des besoins de mesure précis, mais aussi qu’il doit contribuer à faireréaliser des économies à son utilisateur. Et en matière de puissance, ilsuffit de se pencher sur le coût de l’énergie pour se rendre compte qu’il ya matière à de sérieuses réductions de dépenses. En fait, un instrument demesure bien adapté s’auto-amortit par les économies qu’il engendre. Parceque, d’origine, il aura été pensé avec l’utilisateur, il sera réellement et efficacementexploité. Au final, il ne s’agit plus de retour sur investissement,mais d’une manne créant richesse.L’énergie à la carteDans le prix d’un contrat passé avec l’EDF, on distingue deux composantes.D’une part, le coût fixe «abonnement», lié aux installations à mettre en œuvrepour produire et acheminer la puissance chez le client. D’autre part, le coûtvariable «consommation», directement lié à l’exploitation de l’énergie.Avant de souscrire un contrat, le client doit connaître la puissance dont ilaura besoin. On parle alors de puissance souscrite.Le fait de souscrire cette puissance engage le client à ne pas la dépasser.Dans le cas inverse, il devra payer un surcoût appelé pénalité de dépassement.Ainsi, pour facturer l’énergie, les compagnies d’électricité tiennentcompte non seulement d’un coût d’abonnement, mais aussi du coût desconsommations «extraordinaires» liées aux appels ponctuels de puissance.Rappel. L’énergie (E) est égale au produit de la puissance (P) par letemps (t), d’où la formule E = P x t.Notez que l’unité d’énergie s’exprime bien en kWh et non en kW/h, commeon le voit trop souvent, par erreur.La mesure de la puissance appelée par le client est moyennée sur une périodede 5, 10 ou 15 minutes, selon le pays. En France, la puissance moyenneest calculée par le fournisseur national EDF sur une base de 10 minutesrondes. Un dépassement se produit lorsque la valeur moyenne de la puissance,sur la période donnée, est supérieure à la puissance souscrite. Parconséquent, il n’y a pas de dépassement quand il s’agit d’un simple pic depuissance, c’est-à-dire, si la puissance instantanée monte au-dessus de la puissancesouscrite pour retomber immédiatement (voir figure 1).PuissancesouscriteFig. 1PPuissance instantanéePuissance moyenne 10'Dépassement0 10 20 30t (min)Pour le client, il est intéressant de surveiller dans le temps sa capacité à respecterle contrat souscrit. Il lui suffit d’enregistrer sur une journée (par exemple)le profil de sa consommation, en synchronisation avec le système de comptagede son fournisseur d’énergie (top 10 minutes en France). En répétant lesmesures et en analysant les résultats, se posera la question des possibilitésde délestage de l’installation lors des éventuels dépassements (coupure temporaire8 CONTACT N°50
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