Licence de Libre Diffusion des Documents -- LLDD version 1 Ce document peut être librement lu, stocké, reproduit, diffusé, traduit et cité par tous moyens.

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2 Couplage des alternateurs

3 Nécessité du couplage

4 Modèle électrique de l’alternateur U = k.N.  Z

5 U = k.N.  = 0 Z Alternateur à l’arrêt, N = 0

6 U = k.N.  = 0 Z Alternateur à l’arrêt, N = 0 Fermeture du disjoncteur de couplage

7 Z Alternateur à l’arrêt, N = 0 Fermeture du disjoncteur de couplage I

8 Z Alternateur à l’arrêt, N = 0 I

9 Z

10 Nécessité du couplage n Sous peine de faire circuler des courants destructeurs, il faut que l’alternateur soit en ''opposition'' avec le réseau.

11 Quand fermer le disjoncteur de couplage ? A2A2

12 Les sinusoïdes de chaque phase doivent se superposer

13 Pour superposer 2 sinusoïdes, il faut : n Égalité des fréquences. n Égalité des tensions. n Égalité des phases.

14 réseau alternateur Nécessité de l’égalité des fréquences

15 réseau alternateur Nécessité de l’égalité des tensions

16 I

17 réseau alternateur Nécessité de l’égalité des phases

18 I

19 Quand coupler ?

20 Feux ''battants'' évolution des tensions simples

21 A2A2

22 A2A2

23 A2A2

24 A2A2

25 A2A2

26 A2A2

27 A2A2

28 A2A2

29 A2A2

30 A2A2

31 A2A2

32 A2A2

33 A2A2

34 A2A2

35 A2A2

36 A2A2

37 A2A2

38 A2A2

39 A2A2

40 A2A2

41 A2A2

42 A2A2

43 A2A2

44 A2A2

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48 A2A2

49 A2A2

50 A2A2

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52 A2A2

53 A2A2

54 A2A2

55 A2A2

56 A2A2

57 A2A2

58 A2A2

59 A2A2

60 A2A2

61 Régulateur de vitesse Pour alternateur ou turbine

62

63

64 

65

66 

67 Vapeur ou combustible

68 Vapeur ou combustible

69 Vapeur ou combustible

70 Vapeur ou combustible Modification de la position de l’axe de rotation  Modification de la caractéristique mécanique

71 Caractéristique mécanique

72 puissance Vitesse de rotation N0N0 P max N1N1 Statisme = N 0 - N1N1 ( N 0 +N1N1 )/2

73 puissance Vitesse de rotation N0N0 P max N1N1 Statisme positif : N 0 > N1N1

74 puissance Vitesse de rotation N0N0 P max N1N1 Pour une position donnée de l’axe de rotation coulisseau/vanne, les variations de puissance demandée à l’alternateur se traduisent par une translation verticale de la caractéristique méca

75 Vapeur ou combustible

76 Vapeur ou combustible

77 puissance Vitesse de rotation N0N0 P max N1N1 Pour une position donnée de l’axe de rotation coulisseau/vanne, les variations de puissance demandée à l’alternateur se traduisent par une translation verticale de la caractéristique méca P

78 puissance Vitesse de rotation N0N0 P max N1N1 Pour une position donnée de l’axe de rotation coulisseau/vanne, les variations de puissance demandée à l’alternateur se traduisent par une translation verticale de la caractéristique méca P

79 Vapeur ou combustible

80 puissance Vitesse de rotation N0N0 P max N1N1 Pour une vitesse donnée du diesel ou de la turbine, une variation de hauteur de l’axe de rotation se traduit par une variation de la pente de la caractéristique méca

81 Vapeur ou combustible

82 puissance Vitesse de rotation N0N0 P max N1N1 Pour une vitesse donnée du diesel ou de la turbine, une variation de hauteur de l’axe de rotation se traduit par une variation de la pente de la caractéristique méca

83 Vapeur ou combustible

84 puissance Vitesse de rotation N0N0 P max N1N1 Pour une vitesse donnée du diesel ou de la turbine, une variation de hauteur de l’axe de rotation se traduit par une variation de la pente de la caractéristique méca

85 puissance Vitesse de rotation N0N0 P max N1N1 Statisme négatif : N 0 < N1N1

86 puissance Vitesse de rotation N0N0 P max N1N1 Statisme positif  pente de la droite

87 Stabilité du couplage de deux machines

88 puissance Vitesse de rotation N0N0 N P1P1 machine 1 P2P2 machine 2 La loi de répartition d’une puissance P entre les 2 machines est parfaitement déterminée

89 N P P N1=N1= N2N2 P1P1 P2P2

90 N P P N1=N1= N2N2 P’ 1 P2P2

91 N P P N’ 1 N2N2 P’ 1 P2P2

92 N P P N’ 1 N2N2 P1P1 P’ 2

93 N P P N’ 1 N’ 2 P’ 1 P’ 2

94 P1P1 N1N1 P’ 1 N’ 1 P’ 1 N 1 or P=Cx2  N  P’’ 1 car C  cte

95 P1P1 N1N1

96 N P P N1=N1= N2N2 P1P1 P2P2

97 N P P N1N1 N2N2 P1P1 P2P2

98 P1P1 N1N1 P’ 1 <P 1 et N’ 1 <N 1 P=Cx2  N  P’’ 1

99 N P P P1P1 P2P2 N1=N1= N2N2 P 1 +P 2 à vide statisme < 0  instabilité

100 N P P P1P1 P2P2 N1=N1= N2N2 statisme = 0  astabilité P’ 1 P’ 2

101 Il faut du statisme positif !

102 Diagrammes vectoriels de marche en parallèle

103 Alternateur A 1 : E = U + L  I 1 Alternateur A 2 : E = U + L  I 2 jL  I 1 I1I1 U1U1 E1E1 I2I2 U2U2 jL  I 2 E2E2

104 jL  I 1 I1I1 U1U1 E1E1  90°-  

105 P1P1 = jL  I 1 I1I1 U1U1 E1E1   L  I 1 cos  L  I 1 cos  = LL U x UI 1 cos  = LL U x P 1

106 Q1Q1 = jL  I 1 I1I1 U1U1 E1E1   L  I 1 sin  L  I 1 sin  = LL U x UI 1 sin  = LL U x Q 1

107 jL  I 1 I1I1 U1U1 E1E1   0 P P fournie ALTERNATEUR

108 jL  I 1 I1I1 U1U1 E1E1   0 P P absorbée MOTEUR

109 Q fournie par l’alternateur jL  I 1 I1I1 U1U1 E1E1   0 Q

110 Q consommée par l’alternateur jL  I 1 I1I1 U1U1 E1E1   0 Q

111 Diagramme vectoriel du couplage d’un alternateur

112 Égalisation des puissances actives

113 jL  I 1 I1I1 U1U1 E1E1   P consommée Q consommée

114 I1I1 U1U1 E1E1 Instant après la fermeture du disjoncteur de couplage

115 I1I1 U1U1 E1E1 P consommée P/2

116 I1I1 U1U1 E1E1 P consommée P/2 Action sur le '‘moins vite''

117 I1I1 U1U1 E1E1 P/2 Action sur le '‘moins vite''

118 I1I1 U1U1 E1E1 P/2 Action sur le '‘moins vite''

119 I1I1 U1U1 E1E1 P/2 Action sur le '‘moins vite''

120 I1I1 U1U1 E1E1 P/2 Action sur le '‘plus vite''

121 I1I1 U1U1 E1E1 P/2 Action sur le '‘plus vite''

122 I1I1 U1U1 E1E1 P/2 Action sur le '‘plus vite''

123 I1I1 U1U1 E1E1 P/2 Action sur le '‘plus vite''

124 I1I1 U1U1 E1E1 P consommée P/2 Les deux actions '‘plus vite'‘ et '‘moins vite'' doivent être effectuée simultanément

125 I1I1 U1U1 E1E1 P/2 Les deux actions '‘plus vite'‘ et '‘moins vite'' doivent être effectuée simultanément

126 I1I1 U1U1 E1E1 P/2 Les deux actions '‘plus vite'‘ et '‘moins vite'' doivent être effectuée simultanément

127 I1I1 U1U1 E1E1 P/2 Les deux actions '‘plus vite'‘ et '‘moins vite'' doivent être effectuée simultanément

128 Égalisation des puissances réactives

129 I1I1 U1U1 E1E1 Q = 0 Q fournie Q absorbée E2E2 U2U2

130 I1I1 U1U1 E1E1 E2E2 U2U2 Q = 0 On diminue l’excitation de l’alternateur A 1 Simultanément on augmente l’excitation de l’alternateur A 2 Q totale absorbée par l’installation Q totale /2

131 I1I1 U1U1 E1E1 E2E2 U2U2 Q = 0 On diminue l’excitation de l’alternateur A 1 Simultanément on augmente l’excitation de l’alternateur A 2 Q totale /2

132 I1I1 U1U1 E1E1 E2E2 U2U2 Q = 0 On diminue l’excitation de l’alternateur A 1 Simultanément on augmente l’excitation de l’alternateur A 2 Q totale /2

133 I1I1 U1U1 E1E1 E2E2 U2U2 Q = 0 On diminue l’excitation de l’alternateur A 1 Simultanément on augmente l’excitation de l’alternateur A 2 Q totale /2

134 I1I1 U1U1 E1E1 E2E2 U2U2 Q = 0 On diminue l’excitation de l’alternateur A 1 Simultanément on augmente l’excitation de l’alternateur A 2 Q totale /2

135 I1I1 U1U1 E1E1 E2E2 U2U2 Q = 0 On diminue l’excitation de l’alternateur A 1 Simultanément on augmente l’excitation de l’alternateur A 2 Q totale /2

136 I1I1 U1U1 E1E1 E2E2 U2U2 Q = 0 On diminue l’excitation de l’alternateur A 1 Simultanément on augmente l’excitation de l’alternateur A 2 Q totale /2

137 Mode opératoire du couplage

138 Mode opératoire n Dégrossissage de la vitesse : consigne du régulateur de vitesse, contrôle au fréquencemètre. n Réglage de l’excitation à vide, contrôle au voltmètre. n Vérification déphasage nul, contrôle au synchronoscope ou aux lampes.

139 Mode opératoire n Couplage à midi moins 10 (synchro) ou lampes éteintes. n Réglage puissance active avec +vite –vite, contrôle avec wattmètre. n Réglage puissance réactive avec l’excitation, contrôle à l’ampèremètre.

140 That’s all Folks !