Le nom de qualité de l'énergie est devenu l'un des concepts les plus productifs du secteur de l'énergie depuis la fin des années 1980. La qualité de l'énergie est le « degré auquel l'utilisation et la fourniture d'énergie électrique affectent les performances de l'équipement électrique ». La qualité de l'énergie est déterminée par l'ampleur de la tension et de la fréquence. Le problème de qualité de tension est divisé en sous-tension, surtension, interruption, creux de tension, augmentation de tension, etc., et le problème de qualité de fréquence peut être classé en variations de fréquence, transitoires, harmoniques, etc.
Un affaissement de tension durant quelques cycles entraîne des pertes de plusieurs millions de dollars, notamment :
L'amplitude de la tension et la fréquence sont les paramètres qui spécifient l'affaissement de la tension :
En fonction des phases affectées pendant la chute, la chute de tension a été classée en trois types :
Il existe deux méthodes pour classer les creux de tension triphasés i) Classification ABC (première méthode) ii) Composants symétriques (deuxième méthode). En raison de sa simplicité, la première méthode est plus utilisée que la classification des composants symétriques. Cependant, cette classification est basée sur un modèle simplifié du réseau et il n'est pas recommandé de l'utiliser pour la classification des creux de tension obtenus à partir des tensions instantanées mesurées.
Ceci est généralement déterminé par les courbes de qualité de l'énergie, un tracé de l'amplitude de la tension en fonction du temps. Les courbes de qualité de l'énergie représentent l'intensité et la durée des perturbations de tension. La Computer and Business Equipment Manufacturers' Association (CBEMA) et le Semiconductor Equipment and Materials Institute (SEMI) ont publié des informations définissant les niveaux de mauvaise qualité d'alimentation, en particulier l'affaissement de tension, que les équipements devraient être capables de tolérer. D'autres courbes de qualité de l'énergie couramment utilisées aujourd'hui ont été élaborées par l'American National Standards Institute (ANSI) et l'Information Technology Industry Council (ITIC).
Les courbes ANSI représentent l'écart par rapport à la tension nominale en pourcentage de la tension nominale par rapport à la durée ou à la durée maximale pendant laquelle la tension est autorisée à atteindre. Par exemple, la limite pour les occurrences de tension d'une durée supérieure à 1 seconde peut être de ± 10 %. Les courbes ITIC et CBEMA représentent également la tension par rapport à la durée, mais en pourcentage de la tension absolue. Les équipements électroniques peuvent généralement résister à des tensions élevées à condition qu'elles durent moins d'une milliseconde, mais des tensions supérieures à +10 % ou -20 % pendant une durée comprise entre 0,5 seconde et 10 secondes sont susceptibles de créer des problèmes.
ITIC montre également que les équipements informatiques devraient être capables de supporter des baisses de tension de courte durée, si la tension ne descend pas en dessous de 70 %. Pour des creux de plus longue durée, des tensions inférieures à 80 % pourraient affecter l'équipement. Même la norme industrielle des semi-conducteurs SEMI F47 spécifie une meilleure gestion des creux de tension pour les outils de traitement. Il nécessite une tension jusqu'à 50 % pendant 200 millisecondes, ce qui réduira considérablement le nombre de chutes de tension susceptibles de provoquer des perturbations des processus dans les usines de semi-conducteurs. Ces courbes ne sont que des lignes directrices et certains équipements électroniques peuvent nécessiter des conditions de qualité d'alimentation supérieures à celles représentées dans ces normes.
Les indices PQ sont un élément clé pour indiquer les différentes performances constatées aux niveaux du transport, de la sous-transmission, de la sous-station et du circuit de distribution. Il existe différentes manières de présenter les performances en matière d'affaissement de tension.
L'indice le plus couramment utilisé est le SARFI. Cet indice représente le nombre moyen de chutes de tension subies par un utilisateur final chaque année avec une caractéristique spécifiée. Pour SARFI_X, l'indice inclurait tous les creux de tension où la tension minimale était inférieure à X (où X est un nombre compris entre 0 et 100) donne le nombre d'événements d'une durée comprise entre 10 millisecondes et 60 secondes et une tension retenue inférieure que X%. SARFI_70 donne le nombre d'événements avec une tension retenue inférieure à 70 % [17, 18]. Les seuils de tension standard sont de 140, 120, 110, 90, 80, 70, 50 et 10 % de la valeur nominale.
La chute de tension est un phénomène inévitable dans les systèmes électriques, principalement provoqué par des défauts au sein du réseau. L'impact des chutes de tension est devenu de plus en plus important en raison de ses conséquences économiques, en particulier pour les consommateurs industriels. Même de brèves interruptions peuvent perturber les équipements sensibles et nuire aux opérations essentielles de la société moderne. Par conséquent, il est essentiel de comprendre les caractéristiques, les types, l’occurrence et les dommages potentiels causés par les chutes de tension. La prise de conscience de ces aspects, combinée à des stratégies telles que l'analyse des courbes et des indices de creux, peut aider à réduire l'impact des creux de tension.
Une approche efficace pour atténuer les chutes de tension consiste à installer des équipements conçus pour stabiliser les niveaux de tension. Générateurs de var statiques (SVG) de YT Electric offrent une solution avancée pour lutter contre les chutes de tension et autres problèmes de qualité de l’énergie. En ajustant dynamiquement la puissance réactive en temps réel, nos SVG aident à maintenir la stabilité de la tension, garantissant ainsi que les processus industriels critiques sont protégés contre les effets néfastes des chutes de tension. Cela améliore non seulement la fiabilité opérationnelle, mais réduit également les temps d'arrêt et les coûts associés, faisant des SVG un ajout précieux à tout système électrique recherchant des performances améliorées et une protection contre les perturbations de la qualité de l'énergie.
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