Alimentation auxiliaire fiable

Aucun fournisseur d'électricité dans le monde ne peut garantir une alimentation électrique exempte de variations de tension et de fréquence. La possibilité de défaillances dans les installations des utilisateurs ou dans le système de distribution public reste indéniable et imprévisible.

Du fait que les installations informatiques sont particulièrement sensibles aux fluctuations et aux distorsions de l'alimentation, elles s'appuient généralement sur une ASI (alimentation sans interruption) pour compenser. Certaines installations comportent même une seconde ASI alimentée par un circuit distinct et un groupe électrogène de secours qui peut être configuré pour démarrer automatiquement trois minutes après la détection d'une coupure de courant. Si le risque de mauvaises conditions météorologiques ou tout autre événement local similaire est probable, certaines installations anticipent en basculant manuellement sur le groupe électrogène de secours.

La figure 1 illustre un système d'alimentation de secours qu'on retrouve généralement dans les installations critiques.

Figure 1. Schéma standard d'une ASI associée à un groupe électrogène de secours.

Pour aider vos systèmes d'alimentation de secours à fonctionner comme prévu, effectuez les tests suivants lors de l'installation, puis régulièrement (tous les mois ou trimestres, conformément au contrat conclu). Les tests lors de la phase d'installation se font en deux temps :

  1. Tests avant l'installation : testez avant de connecter les charges critiques.
  2. Tests combinés : connectez les charges critiques et testez tout en allumant/coupant le groupe électrogène de secours.

Tests avant l'installation

1. Tests d'alarmes et fonctionnels de l'ASI

Objectif du test : Vérifier le fonctionnement de l'ASI, l'affichage des LED et les messages d'alerte.

2. Essai de spécifications de l'ASI

Objectif : Vérifier et mesurer les spécifications de l'ASI (Remarque : deux Fluke 435 sont nécessaires).

Procédure : Enregistrez la tension, le courant, la puissance active, la puissance apparente, le facteur de puissance, la distorsion harmonique totale de tension et de courant à la fois à l'entrée et à la sortie.

Variez les charges de 0 % à 100 % par paliers de 25 % pour tester les charges équilibrées. Pour les tests de charges déséquilibrées, aidez-vous du tableau ci-dessous :

Sequence Phase 1 Phase 2 Phase 3
1 100 % 100 % 0 %
2 0 % 0 % 100 %
3 100 % 50 % 100 %
4 50 % 100 % 50 %

Figure 2. Séquence de tests de charges déséquilibrées.

3. Test de rodage de l'ASI

Objectif : Vérifier que le système ASI peut fonctionner à charge nominale et température ambiante.
Procédure : Chargez normalement l'ASI et faites-la fonctionner pendant 8 à 24 heures, selon les exigences contractuelles.

4. Tests de transitoires de perte de dérivation et de charges échelonnées de l'ASI

Objectif : Démontrer la réponse transitoire du module d'ASI.
Procédure : Mesurez la réponse transitoire de l'ASI pour :

  1. 0 % à 100 % de charge, par paliers de 0 %
  2. 0 % à 50% de charge, par paliers de 0 %
  3. 50% à 100 % de charge, par paliers de 50%
  4. L'ASI en cours de fonctionnement avec une perte de réseau de dérivation

Dans l'exemple à la figure 4, la forme d'onde de tension triphasée a à peine varié et cela malgré un changement de courant de charge de 100%.

Figure 3. Enregistrements des tests de rodage.
Figure 4. Tests probants de charges échelonnées de l'ASI.

5. Test de démarrage et d'arrêt de l'ASI

Objectif : Démontrer que l'ASI fonctionne correctement lorsqu'elle est mise sous/hors tension à pleine charge.
Procédure : Une fois que le module fonctionne à une charge égale à 50 % et 100 %, mettez l'onduleur sur OFF et sur ON. Enregistrez les transitoires, la tension de charge, le courant de charge et le courant du réseau électrique 1 et 2.

6. Test de décharge de la batterie à pleine charge de l'ASI

Objectif : Démontrer le bon fonctionnement de l'ASI pendant 15 minutes à pleine charge lors d'une panne de courant.
Procédure : Mesurez les éléments de batterie avant et après la décharge en utilisant un système de surveillance de la batterie.

7. Essai de perte et de retour de réseau électrique de l'ASI

Objectif : Démontrer le bon fonctionnement lors de la perte et du retour du réseau électrique.
Procédure : Exécutez le module à charge normale et basculez le réseau électrique de l'ASI sur ON et sur OFF.
Enregistrez les transitoires, la tension de charge, le courant de charge et le courant du réseau électrique 1.

8. Test de perte et de retour de la batterie de l'ASI

Objectif : Démontrer le bon fonctionnement lors de la perte et du retour des batteries de l'ASI.
Procédure : Exécutez le module à charge normale et basculez le disjoncteur de batterie de réseau électrique de l'ASI sur ON et sur OFF. Enregistrez les transitoires, la tension de charge, le courant de charge et le courant du réseau électrique 1.

9. Test de transfert de charge de l'ASI

Objectif : démontrer le bon fonctionnement pendant le transfert de charge. Procédure : exécutez le module à charge normale et basculez l'ASI sur ON et sur OFF jusqu'à ce que la charge atteigne la dérivation statique. Cette procédure est inversée à partir de la dérivation statique jusqu'à l'ASI.
Enregistrez la tension de charge, le courant de charge et le courant de dérivation.

10. Test de transfert de l'ASI vers la dérivation puis retour

Objectif : Démontrer le bon fonctionnement avec une dérivation externe. Procédure : Transférez la charge vers la dérivation externe puis de nouveau vers l'UPS. Enregistrez la tension et le courant de charge.

Figure 5. Test de charges échelonnées.

Tests combinés

Raccordez les charges critiques et le groupe électrogène de secours, puis répétez les mêmes tests à des conditions de charge à 0% et 100%. Surveillez le transfert entre l'alimentation secteur, l'ASI et le groupe électrogène de secours pour vous assurer que les transitoires et la distorsion de forme d'onde restent dans les limites acceptables.

Test de maintenance

Effectuez périodiquement (une fois par mois) des tests de maintenance pendant toute la durée de vie du système d'alimentation de secours. La procédure des tests combinés s'applique à tous les composants sauf au générateur de secours, qui ne doit être testé qu'une fois par an.

Conclusion

De nombreux tests doivent être réalisés lors de la mise en service et de l'utilisation d'un système d'alimentation de secours. De nombreux paramètres (tension et courant triphasés, puissance, facteur de puissance, harmoniques et transitoires) doivent être enregistrés simultanément pendant 8 à 24 heures et documentés sous forme de rapport. Utilisez un ÉnergiMètre doté de fonctions de création de rapports et d'enregistrement de données, tel que le modèle Fluke 435 utilisé par l'équipe de projet (responsable de l'évaluation du site et de l'installation) et l'équipe de maintenance (suivi après-vente) dans cet exemple.