Précision des mesures - Livre blanc

Précision de mesure du compteur d'énergie

Aucune mesure n'est précise à 100%, il y a toujours une incertitude de mesure. Les erreurs de mesure maximales sont fixées dans un certain nombre de normes. Nous essayons de maintenir cette erreur de mesure aussi faible que possible. Comment faire? Nous l'expliquons dans ce livre blanc.

Livre blanc "Mesurer la précision - fortop

Circuit de mesure et schéma de câblage du compteur d'énergie

La figure ci-dessous montre un schéma de câblage typique d'un compteur d'énergie. Ce diagramme montre le circuit de mesure total. Dans cet exemple, trois transformateurs de courant (TC) sont utilisés. Les erreurs de mesure de ces transformateurs doivent être ajoutées à l'erreur de mesure de l'instrument de mesure.

Schéma de câblage du compteur d'énergie

Fig. 1 Schéma de câblage du compteur d'énergie

Si des transformateurs de tension sont utilisés (pour les réseaux de moyenne tension), l'erreur de mesure des transformateurs de tension doit également être ajoutée à l'erreur du compteur d'énergie. Dans le cas d'une mesure triphasée avec une charge symétrique, la formule suivante s'applique:

Erreur de mesure totale = erreur de mesure instrument de mesure + erreur de mesure CT + erreur de mesure VT

Quel compteur d'énergie correspond à votre application?

Précision de mesure des transformateurs de courant

La précision de classe des transformateurs de courant est fixée dans la norme IEC60044-1. Dans l'erreur de mesure des transformateurs de courant, nous distinguons les erreurs de mesure des erreurs de transfert et des erreurs angulaires.

Erreurs de transfert

La différence en pourcentage entre le vecteur de courant d'entrée (I1) et le vecteur de courant de sortie (I2) que l'on peut attendre sur la base de la position de surcharge.

Erreurs de coin

La rotation angulaire entre le vecteur de courant d'entrée (I1) et de sortie (I2) est indiquée en minutes. Une rotation angulaire de 1 degré (°) correspond à 60 minutes (°°). La figure 2 montre l'erreur de mesure supplémentaire sur l'erreur de mesure totale due aux transformateurs de courant.

L'erreur de mesure supplémentaire dans la mesure de la puissance

Fig. 2 L'erreur de mesure supplémentaire dans la mesure de la puissance

Le tableau ci-dessous est dérivé de la norme IEC60044-1. Nous voyons ici l'erreur de transfert et l'erreur d'angle en fonction du courant primaire. Les erreurs indiquées s'appliquent aux valeurs mesurées du courant et si le transformateur de courant est chargé avec une puissance comprise entre 25% et 100% de la valeur indiquée sur la plaque signalétique.

IEC60044-1	erreur d'impression(%)				erreur d'angle(min)
Classe	0,01ln	0,05ln	0,2ln	1 & 1,2ln
3	-	-	-	3*	-	-	-	-
1	-	3	1	1,0	-	180	90	60
0,5	-	1	0,75	0,5	-	90	45	30
0,5 (S)	1	0,75	0,5	0,5	90	45	30	30
0,2 (S)	0,75	0,35	0,2	0,2	30	15	10	10

Erreur de transfert et erreur d'angle en fonction du courant primaire

En utilisant le diagramme vectoriel et le tableau, il est possible de déterminer exactement à quel angle de phase de la charge (cos-phi, et le courant primaire (In)), l'influence d'un type de transformateur de courant sur la mesure totale. Pour un transformateur de classe 0,5, cela est illustré dans la figure suivante.

Précision de mesure des compteurs d'énergie

Précision de mesure des grandeurs électriques générales

L'erreur de mesure maximale des différentes grandeurs électriques est mesurée conformément à la norme IEC61557-12. Elle définit les erreurs de mesure maximales pour les équipements de mesure électroniques. Si la classe 0.2 est mentionnée selon la norme IEC61557-12, cela signifie que l'erreur maximale de mesure dans les conditions de référence est de 0,2 % de la valeur mesurée.

Précision de mesure des hamoniques supérieures individuelles

Les instruments de mesure de Janitza se distinguent de la concurrence par le fait que tous les instruments de mesure mesurent les différentes harmoniques supérieures, tant pour la tension que pour le courant par phase. Cela permet d'évaluer si les équipements électroniques connectés répondent aux exigences en matière d'émissions et de déterminer la puissance apparente (VA) avec une plus grande précision de mesure. Comme la norme CEI61557-12 n'exige pas la précision de mesure des différentes harmoniques, la norme CEI61000-4-7 est utilisée à cette fin.

Précision de la mesure du scintillement

De très courtes variations de tension peuvent être particulièrement perturbantes pour l'éclairage. Pour les utilisateurs, cela se traduit par un scintillement de la lumière. C'est pourquoi la norme de qualité de la tension fixe des exigences pour son niveau maximal. Ce niveau est déterminé à l'aide de l'algorithme de scintillement. La méthode de mesure est définie dans la norme CEI61000-4-15.

Précision de la mesure de la consommation d'énergie

Les normes CEI62053-22 (kWh) et CEI62053-23 (kVarh) sont également utilisées pour mesurer l'énergie électrique. Ces normes visent spécifiquement les compteurs électroniques de kWh et les compteurs de kVarh. En outre, cette norme décrit des précisions très élevées dans la gamme des courants faibles (classe 0,5 S et 0,2 S).

CEI62053-22	Erreur de mesure totale (%) à la valeur mesurée cos-phi = 1			0,8 cap. < cos-phi > 0,5 ind.
Classe	0,01ln	0,05ln	1ln	0,02ln	0,1ln	1ln
0,5 (S)	1	0,5	0,5	1	0,6	0,6
0,2 (S)	0,4	0,2	0,2	0,5	0,3	0,3

Précision des mesures et mesures responsables (Code de mesure et MID)

Précision des mesures et code de mesure

Les mesures comptables sont des mesures de consommation pour lesquelles le règlement est autorisé, c'est-à-dire qu'une entreprise de comptage autorisée peut utiliser les données de mesure provenant de ces mesures pour le "règlement financier". Les dispositifs d'hébergement doivent être conformes au code de mesure.

L'entreprise de comptage est responsable de l'enregistrement des relevés de votre compteur d'électricité et/ou de votre compteur de gaz et de leur transmission à votre gestionnaire de réseau. Les entreprises de comptage vendent, louent et réparent souvent aussi différents compteurs. L'entreprise de comptage est propriétaire de votre compteur de gaz et/ou d'électricité. Seule une entreprise de comptage agréée peut enregistrer les relevés et effectuer des réparations sur votre compteur. TenneT, l'opérateur national du réseau haute tension, est responsable de la certification. Contrairement à de nombreux autres pays, les entreprises de comptage opèrent sur le marché libre et ne font pas partie du gestionnaire de réseau réglementé.

Code des appareils de mesure

Le code de mesure contient des conditions pour la conception et la gestion des appareils de mesure. Pour les appareils de mesure de l'énergie électrique, cela signifie qu'il décrit les exigences auxquelles doivent répondre les transformateurs de mesure et les instruments de mesure en ce qui concerne la précision et la conception. Les compteurs d'énergie et les transformateurs de courant doivent pouvoir être scellés et les instruments de mesure doivent avoir des numéros de série uniques permettant de retracer la précision de la mesure. Le code de mesure au niveau européen est appelé MID (directive sur les instruments de mesure) et décrit les exigences au niveau européen. Son objectif est de créer un marché unique européen des instruments comptables.

En savoir plus sur les compteurs de kWh MID

Précision des mesures et sous-mesure

Après le raccordement de votre gestionnaire de réseau, le réseau électrique est votre propriété. C'est ce qu'on appelle aussi le "domaine libre". Si vous voulez mesurer l'énergie dans ce domaine dit libre, vous n'êtes pas obligé d'utiliser des appareils de mesure conformes au code de comptage. Cela vous donne la possibilité de choisir votre propre équipement de comptage.

Précision des mesures et code de mesure

La précision des mesures et le code de mesure sont indépendants l'un de l'autre. Par exemple, un compteur d'énergie qui n'est pas approuvé comme instrument de mesure peut être beaucoup plus précis qu'un instrument de mesure approuvé. Dans le domaine gratuit, il est logique d'acheter les compteurs avec lesquels il est possible de faire de réelles économies.

Ces économies peuvent consister en

Cartographie et limitation des harmoniques supérieures
Cartographie et limitation de la puissance réactive produite
Créer une charge nette et symétriqu
Prévenir les pics de consommation d'énergie

Voir le compteur universel UMG 103 de Janitza

normen en referenties kWh meters

Normes relatives aux compteurs de kWh
CEI62053-11	ne s'applique qu'aux compteurs statiques (électroniques) de kWh des classes de précision 1 et 2, pour la mesure de la consommation réelle dans les réseaux 50 et 60 Hz. Il décrit les exigences générales et les procédures de test.
CEI62053-21	ne s'applique qu'aux compteurs statiques (électroniques) de kWh des classes de précision 1 et 2, pour la mesure de la consommation réelle dans les réseaux 50 et 60 Hz. Il décrit les exigences générales et les procédures de test.
CEI62053-22	s'applique uniquement aux compteurs de kWh statiques (électroniques) des classes de précision 0,2S et 0,5S, pour la mesure de la consommation réelle dans les réseaux 50 et 60 Hz. Il décrit les exigences générales et les procédures de test.
CEI62053-23	is'applique aux kVarh mètres statiques (électroniques) avec les classes de précision 2 et 3, pour la mesure de la puissance réactive dans les réseaux 50 et 60 Hz. Pour des raisons pratiques, cette norme est basée sur la définition conventionnelle de la puissance réactive pour des courants et des tensions sinusoïdaux purs ne contenant que la composante 50Hz.
Normes concernant les analyseurs de puissance
CEI61557-12	précise les exigences applicables aux instruments de mesure (power analysers) dans les réseaux basse tension jusqu'à 1000Vac et 1500Vdc. La norme doit être utilisée en conjonction avec la norme CEI61557-1 qui décrit les exigences générales pour les instruments de mesure. Les incertitudes de mesure spécifiées concernant la consommation réelle (kWh) et la consommation à l'aveugle (kVah) sont dérivées de la série CEI62053.
CEI61000-4-30	précise comment les différents aspects de la qualité de l'énergie doivent être mesurés. Il ne précise pas de limites à cet égard, mais décrit les intervalles de mesure, la précision, le marquage et la manière de mesurer les creux et les portées. Une distinction est faite entre les instruments de classe A, B et S.
CEI61000-4-7	Guide général pour les instruments de mesure concernant la mesure des harmoniques et des harmoniques individuelles dans les réseaux d'énergie et les appareils connectés.