Les installations électriques complexes nécessitent une gestion de l’énergie

On sait à quel point la contamination du réseau peut nuire à la stabilité de l’alimentation électrique. Les réseaux où l’on trouve un ensemble d’appareils complexes, comme dans les hôpitaux, sont particulièrement exposés à ce problème. Et la combinaison avec des initiatives d’économie d’énergie exacerbe souvent le problème.

Les hôpitaux sont d’excellents exemples de pollution collective du réseau. En effet, tant l’équipement médical lui-même, comme les scanners et autres, que les panneaux solaires, l’éclairage LED et les entraînements à régulation de fréquence contribuent à la pollution du réseau électrique, en affectant négativement la qualité utile de la tension et du courant. Ainsi, ces mêmes équipements deviennent de plus en plus sensibles à la pollution qu’ils ont eux-mêmes provoquée.

Ce que cela signifie concrètement :

• Risque accru de pannes dues à des chutes de tension et/ou à des surtensions.
• Échec du fonctionnement de l’alimentation de secours en raison d’un réseau capacitif, d’une pollution harmonique et de phases inégalement chargées.
• Davantage de défaillances et des coûts de maintenance plus élevés en raison de la pollution croissante du réseau causée par les équipements médicaux, l’éclairage LED, les panneaux solaires et diverses autres installations.
• Un conducteur neutre plus chargé en raison des phases inégalement chargées et de la pollution du réseau.
• Des transformateurs plus lourdement chargés pour la même raison.
• Le renforcement des cadres juridiques concernant la détermination des responsabilités en matière de qualité de l’énergie électrique.

Les systèmes de gestion de l’énergie sont souvent liés aux systèmes de gestion des bâtiments et se concentrent principalement sur la consommation d’énergie. Une approche purement quantitative qui fait perdre de vue la santé du courant et de la tension, la qualité du réseau. Les systèmes de gestion de l’énergie, tels que ceux du spécialiste Fortop, offrent une solution adéquate. 

Fortop automation & energy control utilise son expérience dans les applications critiques telles que les centres de données et les hôpitaux pour augmenter la disponibilité de la tension et de l’énergie dans toutes les conditions. Pour ce faire, l’entreprise peut s’appuyer sur une chaîne unique de compétences en matière de mesure, de surveillance et d’amélioration. 

Les quatre aspects de la gestion de l’énergie

La gestion de l’énergie est un processus d’amélioration continue qui se concentre sur quatre aspects.

1. L’énergie 
Rendre l’énergie visible permet d’identifier immédiatement les pertes d’énergie, les consommateurs en veille et les erreurs de connexion au compteur. 

2. Charge 
Il est essentiel de connaître la puissance disponible pour alimenter les équipements connectés. Cependant, la pollution harmonique, le faible cos et les phases inégalement chargées exercent une pression supplémentaire sur les transformateurs et les générateurs. Par ailleurs, le comportement dynamique de la charge rend les prévisions difficiles. Il est donc souhaitable de comprendre les profils quotidiens, hebdomadaires et annuels. 

3. Qualité de l’énergie 
Une tension « saine » permet de réduire les coûts de maintenance, d’éviter les pannes et d’économiser l’énergie électrique. Elle permet également de mieux comprendre et de mieux répartir les responsabilités. Ceci est important pour les questions de responsabilité après une panne d’équipement. 

4. Événements 
Les événements tels que les chutes de tension et les surtensions peuvent entraîner une défaillance de l’installation électrique (ou d’une partie de celle-ci). L’enregistrement à une résolution de 50µs permet de déclencher des alarmes en temps utile et donc de diagnostiquer les défaillances plus rapidement. 

Trois étapes de l’amélioration continue pour réduire la consommation, les coûts de maintenance et les temps d’arrêt

Étape 1 : mesure continue et à l’échelle de l’installation avec les analyseurs de puissance

Chaque niveau de l’installation électrique se voit attribuer l’instrument de mesure le plus approprié. Fortop utilise les instruments de mesure de Janitza, qui échantillonnent le courant et la tension avec une résolution de 50µs . 

Nous distinguons quatre niveaux de mesure :

• Niveau 1 : Champs entrants au niveau de la moyenne tension – les Analyseurs de qualité d’énergie
• Niveau 2: Transformateurs côté basse tension – Analyseurs d’énergie
• Niveau 3: Champs sortants distributeurs principaux – Compteurs universels 
• Niveau 4: Sous-distributeurs et utilisateurs finaux – compteurs de consommation sur rail DIN ou compteurs multicanaux.

Etape 2: Surveillance continue DCEM

DCEM Healthcare Edition est un progiciel développé par Fortop qui collecte toutes les données de mesure des installations électrotechniques dans les établissements de soins de santé, entre autres. DCEM fournit un aperçu à la milliseconde des données de mesure en temps réel et historiques de l’ensemble de l’installation. Les données provenant des instruments de mesure, des interrupteurs, des générateurs et des onduleurs sont converties en alarmes, visualisations et rapports en temps réel. La visualisation sur une seule ligne donne un aperçu rapide de l’état actuel de l’installation.

Chaque système de gestion de l’énergie est également doté d’un gestionnaire d’alarmes qui signale toutes les anomalies graves avec un horodatage et envoie des alarmes actives au consommateur par SMS, courrier électronique, etc. 

La fonction « Power Tree », quant à elle, fournit un aperçu en temps réel des flux d’énergie, rendant notamment les surcapacités rapidement visibles.

Étape 3 : Améliorer la tension et le courant

Les équipements électroniques créent des harmoniques dans le courant, qui provoquent un échauffement accru des câbles, des transformateurs et des générateurs. Dans le même temps, les harmoniques de courant entraînent une contamination de la tension. Les filtres actifs constituent une bonne solution. Ceux-ci injectent un courant qui filtre les harmoniques de courant et ramène le cos à 1. Pour compenser les chutes de tension, des systèmes de stabilisation de la tension peuvent être utilisés. ■