Les perturbations de la qualité de l'alimentation peuvent causer d'innombrables problèmes dans les installations industrielles. Alors que la première inclination d'un propriétaire d'installation pourrait être de blâmer son service public d'électricité pour de tels problèmes, il est beaucoup plus probable que son propre équipement en soit la faute.

Les installations industrielles sont particulièrement sujettes aux perturbations de la qualité de l'alimentation en raison de la densité et de la complexité des équipements électriques impliqués dans leurs opérations quotidiennes. Cet article identifiera comment divers types d'équipements peuvent contribuer aux perturbations à l'échelle de l'installation. Je couvrirai également quelques options qui peuvent aider les ingénieurs à dépanner et à corriger ces problèmes.

La qualité de l'énergie électrique est une mesure du degré auquel la tension, la fréquence et la forme d'onde d'un système d'alimentation électrique sont conformes aux spécifications établies. Une bonne qualité d'alimentation peut être définie comme une tension d'alimentation stable qui reste dans la plage prescrite, une fréquence alternative stable proche de la valeur nominale et une forme d'onde de courbe de tension lisse (ressemblant à une onde sinusoïdale).

Les moteurs électriques sont omniprésents dans de nombreuses installations industrielles modernes, représentant jusqu'à 80 % de la charge électrique des installations dans certaines industries, et ils peuvent également être la cause de plusieurs types de perturbations de la qualité de l'alimentation couramment observées dans ces opérations. Ces problèmes peuvent inclure :

• Les chutes de tension peuvent entraîner des zones locales ou adjacentes à partir du démarrage direct de gros moteurs électriques, individuellement ou en groupe. 
• Des harmoniques peuvent être générées par saturation du noyau magnétique des moteurs électriques. 
• Un faible facteur de puissance - à des taux de 0,85 à 0,90 à pleine charge, jusqu'à 0,35 à vide - peut être créé par l'énergie réactive requise par les moteurs à induction.

Les variateurs de vitesse (VSD) sont devenus des dispositifs incontournables pour les installations cherchant à améliorer l'efficacité des moteurs à induction. Les applications courantes incluent les ventilateurs centrifuges à couple variable, les convoyeurs de pompes et les compresseurs.

Systèmes d'éclairage

• L'éclairage représente généralement entre 5 % et 8 % de la charge électrique d'une installation industrielle. Les problèmes de qualité de l'alimentation associés à cet équipement peuvent inclure :
• Les harmoniques, qui peuvent être causées par des lampes fluorescentes compactes (LFC) écoénergétiques. 
• Faible facteur de puissance résultant des lampes fluorescentes à décharge à haute intensité et des LFC. 
• La distorsion harmonique et un facteur de puissance inférieur à 1 peuvent également être causés par un éclairage LED à haut rendement de plus en plus populaire.

Transformateurs

• Faible facteur de puissance, qui peut découler de leur besoin en énergie réactive. La puissance réactive absorbée par un transformateur peut totaliser jusqu'à 5% de sa puissance à pleine charge. 
• Harmoniques résultant de la saturation de leur noyau magnétique.