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Couplage des Couplage des alternateursalternateurs
Nécessité du couplageNécessité du couplage
Modèle électrique de l’alternateur
U = k.N.
Z
U = k.N.= 0
Z
Alternateur à l’arrêt, N = 0
U = k.N.= 0
Z
Alternateur à l’arrêt, N = 0
Fermeture du disjoncteur de couplage
Z
Alternateur à l’arrêt, N = 0
Fermeture du disjoncteur de couplage
I
Z
Alternateur à l’arrêt, N = 0
I
Z
Alternateur à l’arrêt, N = 0
Nécessité du couplageNécessité du couplage
Sous peine de faire circuler des Sous peine de faire circuler des courants destructeurs, il faut que courants destructeurs, il faut que l’alternateur soit en l’alternateur soit en ''opposition'' ''opposition'' avec le réseau.avec le réseau.
Quand fermer le disjoncteur de couplage ?
A2
Les sinusoïdes de chaque phase doivent se superposer
Pour superposer 2 Pour superposer 2 sinusoïdes, il faut :sinusoïdes, il faut :
Égalité des fréquences.Égalité des fréquences. Égalité des tensions.Égalité des tensions. Égalité des phases.Égalité des phases.
réseau
alternateur
Nécessité de l’égalité des fréquences
réseau
alternateur
Nécessité de l’égalité des tensions
I
réseau
alternateur
Nécessité de l’égalité des phases
I
Quand coupler ?Quand coupler ?
Feux Feux ''battants''''battants''évolution des tensions évolution des tensions
simplessimples
A2
A2
A2
A2
A2
A2
A2
A2
A2
A2
A2
A2
A2
A2
A2
A2
A2
A2
A2
A2
A2
A2
A2
A2
Feux Feux ''battants''''battants''évolution des tensions évolution des tensions
simplessimples
A2
A2
A2
A2
A2
A2
A2
A2
A2
A2
A2
A2
A2
A2
A2
Régulateur de Régulateur de vitessevitesse
Pour alternateur ou turbinePour alternateur ou turbine
Vapeur oucombustible
Vapeur oucombustible
Vapeur oucombustible
Vapeur oucombustible
Modification de la position de l’axe de rotation Modification de la caractéristique mécanique
Caractéristique mécaniqueCaractéristique mécanique
puissance
Vitesse derotation
N0
Pmax
N1
Statisme =N0 - N1
( N0 + N1 )/2
puissance
Vitesse derotation
N0
Pmax
N1
Statisme positif : N0 > N1
puissance
Vitesse derotation
N0
Pmax
N1
Pour une position donnée de l’axe de rotationcoulisseau/vanne, les variations de puissancedemandée à l’alternateur se traduisent par unetranslation verticale de la caractéristique méca
Vapeur oucombustible
Vapeur oucombustible
puissance
Vitesse derotation
N0
Pmax
N1
Pour une position donnée de l’axe de rotationcoulisseau/vanne, les variations de puissancedemandée à l’alternateur se traduisent par unetranslation verticale de la caractéristique méca
P
puissance
Vitesse derotation
N0
Pmax
N1
Pour une position donnée de l’axe de rotationcoulisseau/vanne, les variations de puissancedemandée à l’alternateur se traduisent par unetranslation verticale de la caractéristique méca
P
Vapeur oucombustible
puissance
Vitesse derotation
N0
Pmax
N1
Pour une vitesse donnée du diesel ou de la turbine, une variation de hauteur de l’axe de rotationse traduit par une variation de la pente de la caractéristique méca
Vapeur oucombustible
puissance
Vitesse derotation
N0
Pmax
N1
Pour une vitesse donnée du diesel ou de la turbine, une variation de hauteur de l’axe de rotationse traduit par une variation de la pente de la caractéristique méca
Vapeur oucombustible
puissance
Vitesse derotation
N0
Pmax
N1
Pour une vitesse donnée du diesel ou de la turbine, une variation de hauteur de l’axe de rotationse traduit par une variation de la pente de la caractéristique méca
puissance
Vitesse derotation
N0
Pmax
N1
Statisme négatif : N0 < N1
puissance
Vitesse derotation
N0
Pmax
N1
Statisme positif pente de la droite
Stabilité du couplageStabilité du couplagede deux machinesde deux machines
puissance
Vitesse derotation
N0
N
P1
machine 1
P2
machine 2
La loi de répartition d’une puissance Pentre les 2 machines est parfaitement déterminée
N
PP
N1=N2
P1 P2
N
PP
N1=N2
P’1 P2
N
PP
N’1 N2
P’1 P2
N
PP
N’1 N2
P1 P’2
N
PP
N’1 N’2
P’1 P’2
P1
N1P’1
N’1
P’1<P et N’1>N1
or P=Cx2N P’’1 car Ccte
P1
N1
N
PP
N1=N2
P1 P2
N
PP
N1N2
P1 P2
P1
N1
P’1<P1 et N’1<N1
P=Cx2N P’’1
N
PP P1 P2
N1=N2
P1+P2
à vide
statisme < 0 instabilité
N
PP P1 P2
N1=N2
statisme = 0 astabilité
P’1 P’2
Il faut du statisme positif !
Diagrammes vectoriels Diagrammes vectoriels dede
marche en parallèlemarche en parallèle
Alternateur A1 : E = U + LI1
Alternateur A2 : E = U + LI2
jLI1
I1
U1
E1
I2
U2
jLI2
E2
jLI1
I1
U1
E1
90°-
90°-
P1
=
jLI1
I1
U1
E1
LI1cos
LI1cos = L
Ux UI1cos =
L
Ux P1
Q1
=
jLI1
I1
U1
E1
LI1sin
LI1sin = L
Ux UI1sin =
L
Ux Q1
jLI1
I1
U1
E1
0
P
P fournie
ALTERNATEUR
jLI1
I1
U1
E1
0
P
P absorbée
MOTEUR
Q fournie parl’alternateur
jLI1
I1
U1
E1
0 Q
Q consommée parl’alternateur
jLI1
I1 U1
E1
0 Q
Diagramme vectoriel duDiagramme vectoriel ducouplage d’un alternateurcouplage d’un alternateur
Égalisation des puissances Égalisation des puissances activesactives
jLI1
I1
U1
E1
P consommée
Q consommée
I1
U1
E1
Instant après la fermeture du disjoncteur de couplage
I1
U1
E1
P consommée
P/2
I1
U1
E1
P consommée
P/2
Action sur le '‘moins vite''
I1
U1
E1P/2
Action sur le '‘moins vite''
I1
U1
E1P/2
Action sur le '‘moins vite''
I1
U1
E1P/2
Action sur le '‘moins vite''
I1
U1
E1P/2
Action sur le '‘plus vite''
I1
U1
E1P/2
Action sur le '‘plus vite''
I1
U1
E1P/2
Action sur le '‘plus vite''
I1
U1
E1P/2
Action sur le '‘plus vite''
I1
U1
E1
P consommée
P/2
Les deux actions '‘plus vite'‘ et '‘moins vite'' doiventêtre effectuée simultanément
I1
U1
E1P/2
Les deux actions '‘plus vite'‘ et '‘moins vite'' doiventêtre effectuée simultanément
I1
U1
E1P/2
Les deux actions '‘plus vite'‘ et '‘moins vite'' doiventêtre effectuée simultanément
I1
U1
E1P/2
Les deux actions '‘plus vite'‘ et '‘moins vite'' doiventêtre effectuée simultanément
Égalisation des puissances Égalisation des puissances réactivesréactives
I1
U1
E1
Q = 0
Q fournieQ absorbée
E2
U2
I1
U1
E1E2
U2
Q = 0
On diminue l’excitation de l’alternateur A1
Simultanément on augmente l’excitation de l’alternateur A2
Q totale absorbée parl’installation
Qtotale/2
I1
U1
E1E2
U2
Q = 0
On diminue l’excitation de l’alternateur A1
Simultanément on augmente l’excitation de l’alternateur A2
Qtotale/2
I1
U1
E1E2
U2
Q = 0
On diminue l’excitation de l’alternateur A1
Simultanément on augmente l’excitation de l’alternateur A2
Qtotale/2
I1
U1
E1E2
U2
Q = 0
On diminue l’excitation de l’alternateur A1
Simultanément on augmente l’excitation de l’alternateur A2
Qtotale/2
I1
U1
E1E2
U2
Q = 0
On diminue l’excitation de l’alternateur A1
Simultanément on augmente l’excitation de l’alternateur A2
Qtotale/2
I1
U1
E1E2
U2
Q = 0
On diminue l’excitation de l’alternateur A1
Simultanément on augmente l’excitation de l’alternateur A2
Qtotale/2
I1
U1
E1E2
U2
Q = 0
On diminue l’excitation de l’alternateur A1
Simultanément on augmente l’excitation de l’alternateur A2
Qtotale/2
Mode opératoire du Mode opératoire du couplagecouplage
Mode opératoireMode opératoire
Dégrossissage de la vitesse : Dégrossissage de la vitesse : consigne du régulateur de vitesse, consigne du régulateur de vitesse, contrôle au fréquencemètre.contrôle au fréquencemètre.
Réglage de l’excitation à vide, Réglage de l’excitation à vide, contrôle au voltmètre.contrôle au voltmètre.
Vérification déphasage nul, Vérification déphasage nul, contrôle au synchronoscope ou contrôle au synchronoscope ou aux lampes.aux lampes.
Mode opératoireMode opératoire
Couplage à midi moins 10 (synchro) Couplage à midi moins 10 (synchro) ou lampes éteintes.ou lampes éteintes.
Réglage puissance active avec +vite Réglage puissance active avec +vite –vite, contrôle avec wattmètre.–vite, contrôle avec wattmètre.
Réglage puissance réactive avec Réglage puissance réactive avec l’excitation, contrôle à l’ampèremètre.l’excitation, contrôle à l’ampèremètre.
That’s all Folks !That’s all Folks !