Caractéristiques de charge et problèmes de qualité de l'énergie dans les bâtiments commerciaux

Caractéristiques de charge et problèmes de qualité de l'énergie dans les bâtiments commerciaux

Les principales « sources de pollution » dans les bâtiments commerciaux comprennent :

1. Appareils économes en énergie : Grandes quantités de pilotes d'éclairage LED, de lampes fluorescentes compactes (CFL), de variateurs de fréquence (VFD) pour CVC et de variateurs de fréquence pour ascenseurs.

2. Informatique et centres de données : Serveurs, ordinateurs, onduleurs (onduleurs), alimentations à découpage.

3. Autres équipements : Projecteurs, imprimantes, bornes de recharge pour véhicules électriques, équipements médicaux (dans les établissements de santé).

Le point commun de ces charges est qu'elles sont toutes charges non linéaires Ils tirent du courant via des alimentations à découpage, qui injectent courants harmoniques dans le réseau électrique. De plus, nombre de ces appareils (comme les variateurs de fréquence) nécessitent également puissance réactive dynamique .

Pourquoi une basse tension APF Nécessaire dans les environnements commerciaux ?

La tâche principale d'un APF (filtre de puissance actif) est d'atténuer les harmoniques.

1. Assurer le fonctionnement stable des équipements sensibles et prévenir la perte de données

   • Problème: Les harmoniques du troisième ordre s'accumulent dans le conducteur neutre, ce qui fait que le courant neutre peut potentiellement dépasser le courant de phase, ce qui conduit à surchauffe du conducteur neutre et risque d'incendie. Les harmoniques à haute fréquence perturbent le fonctionnement normal des instruments de précision, provoquant pannes de serveur, pertes de données et interruptions de réseau Dans les hôpitaux, cela peut affecter directement la précision de lecture des équipements médicaux.

   • Rôle de l'APF : L'APF peut détecter et annuler en temps réel les harmoniques du 2e au 25e rang, voire plus, réduisant ainsi la distorsion harmonique totale (THDi) de potentiellement plus de 30 % à moins de 5 à 8 %. Cela offre un environnement énergétique « propre » pour les équipements informatiques, les dispositifs médicaux et les systèmes d'automatisation des bâtiments (SAB). réduisant considérablement le risque de pannes et de défaillances du système .

2. Éliminer les risques d'incendie et garantir la sécurité

   • Problème: Comme mentionné précédemment, les surintensités de neutre causées par les harmoniques de rang 3 sont une cause importante d'incendies électriques dans les bâtiments commerciaux. Les dispositifs traditionnels de protection contre les surcharges ne peuvent pas détecter efficacement les surintensités de neutre.

   • Rôle de l'APF : En éliminant les triples (comme le 3ème) et autres harmoniques homopolaires, l'APF réduit directement le courant neutre à un niveau sûr, s'attaquer à ce danger pour la sécurité à sa racine .

3. Conformité aux normes et respect des exigences de certification

   • Problème: Les certifications de bâtiments écologiques comme LEED (Leadership in Energy and Environmental Design), ainsi que les codes électriques nationaux (tels que les normes chinoises GB 50052 et GB/T 14549), imposent des exigences claires en matière de qualité de l'énergie. Les bâtiments présentant une pollution harmonique importante ne peuvent obtenir une certification de haut niveau.

   • Rôle de l'APF : L’installation d’un APF est le moyen le plus direct et le plus efficace de respecter ces codes et normes, aidant un bâtiment à obtenir la certification verte et améliorant sa valeur marchande et son image.

Pourquoi une basse tension SVG Nécessaire dans les environnements commerciaux ?

La tâche principale d'un SVG (générateur de variables statiques) est une compensation dynamique de puissance réactive et un équilibrage de charge triphasé.

1. Éviter les pénalités d'électricité et réaliser des économies d'énergie

   • Problème: Bien que les appareils individuels des bâtiments commerciaux aient une faible puissance, leur nombre est considérable. La multitude de lampes fluorescentes, de pilotes LED et d'alimentations à découpage entraîne un faible facteur de puissance (généralement compris entre 0,7 et 0,8). Cela entraîne des pénalités de « réglage du facteur de puissance » de la part du fournisseur d'électricité.

   • Le rôle de SVG : Le SVG peut rapidement compenser le facteur de puissance du système au-dessus de 0,95 ou même proche de 1,0, éviter directement les pénalités sur la facture d'électricité . Simultanément, en réduisant le flux de courant réactif dans les lignes et les transformateurs, il réduit également pertes de ligne (pertes I²R) , ce qui entraîne des économies d’énergie.

2. Stabilisation de la tension du système et suppression du scintillement

   • Problème: Le démarrage de moteurs tels que les ascenseurs et les compresseurs de climatisation, ainsi que la commutation de grands écrans d'affichage, provoquent des fluctuations de tension rapides et localisées, conduisant à lumière vacillante Cela affecte le confort visuel et peut même provoquer le redémarrage d’équipements sensibles.

   • Le rôle de SVG : La vitesse de réponse de l'ordre de la milliseconde du SVG peut compenser instantanément ces changements rapides dans la demande de puissance réactive, en prenant en charge la tension du bus et supprimer efficacement le scintillement de la lumière , améliorant ainsi le confort et la qualité de l'environnement intérieur.

3. Équilibrage des charges triphasées et amélioration de l'efficacité du système

   • Problème: Il est très difficile d'obtenir une distribution électrique triphasée parfaitement équilibrée dans les bâtiments commerciaux. L'utilisation aléatoire de charges monophasées (comme les prises de courant et les circuits d'éclairage) peut entraîner un déséquilibre important du courant triphasé, augmentant les pertes supplémentaires dans les transformateurs et les lignes, et réduisant l'efficacité de l'alimentation électrique.

   • Le rôle de SVG : Le SVG dispose d'une capacité de compensation par phase, lui permettant d'injecter ou d'absorber indépendamment du courant réactif dans chaque phase, corriger efficacement le déséquilibre triphasé , réduisant les pertes globales du système et permettant aux transformateurs de fonctionner dans leur état optimal.

Synergie SVG et APF : gestion complète de la qualité de l'énergie

Dans les environnements commerciaux, les problèmes de puissance réactive et d'harmoniques coexistent souvent. Par conséquent, la solution idéale est :

• L'APF est responsable de la « purification » de la forme d'onde du courant , en éliminant les harmoniques.

• SVG est responsable de « l'optimisation » du flux d'énergie , compensant la puissance réactive, stabilisant la tension et équilibrant les phases.

Les appareils modernes intègrent souvent ces deux fonctions dans une seule unité, appelée Dispositif de correction de la qualité de l'énergie active ou Compensateur hybride , qui résout simultanément les problèmes de puissance harmonique et réactive.

Résumé : La nécessité dans les environnements commerciaux

Dans les environnements commerciaux, les SVG et APF basse tension ne sont plus des « accessoires en option » mais sont infrastructure de base qui assure sécurité opérationnelle, fiabilité des données, efficacité énergétique optimale et expérience utilisateur Ils constituent une réponse nécessaire aux charges électriques non linéaires et à forte densité des bâtiments commerciaux modernes et sont indispensables à la construction de bâtiments intelligents et écologiques. Leur investissement est généralement amorti en un à trois ans grâce aux économies d'électricité et aux pertes d'exploitation évitées.