Calcul pour un groupe électrogène

Les groupes électrogènes, les onduleurs…
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chris2112
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Calcul pour un groupe électrogène

Message par chris2112 » lun. 5 oct. 2009 22:01

Bonjour

Je bosse dans le spectacle et on est amené a utiliser des groupes electrogéne, et a chaque fois la me^me question se pose, quelle taille de groupe utilise(Nombre de KWA), en fonction de la puissance que l'on va branchée derrière.
Pour le calcul on se melange toute les infos entre la tension du groupe il faut 230V ou 400V aprés pour avoir l'info du "par phase" il faut diviser par 3 avant ou aprés avoir touver des KVA et ensuite le fameux COS de 0,8 il s'applique a quel moment dans ce calcul ???

On est un peu perdu a chaque coup, pouvez vous m'aider, et avez vous par le plus grand des hazard un tableau de calcul qui peut m'aider.

Par avance merci

Christophe

Candela
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Re: Calcul pour un groupe électrogène

Message par Candela » mar. 6 oct. 2009 00:57

Bonjour,
Votre question est un peu générale...
Il faudrait nous définir un peu mieux votre problème :
Qu'avez- vous à alimenter ?
- des lampes (puissance, type)
-des sonos (puissance, [z_cosphi]
-des moteurs (mono ou tri ?) qui font tourner quoi? qui démarrent comment?
-du chauffage
etc
Un GE "normal" sera en mono 220 pour les faibles puissances (< 10 kVA) et tri 400 à partir de 5 kVA. (400 V entre phases et 230 entre phase et neutre).
La puissance utile se mesure en W, c'est ce que fournit le moteur. S'il y a trop de kW branchés, le moteur ne tient pas sa vitesse (danger pour le matériel si ça dure) ou cale.
L'alternateur transforme les kW mécaniques en kW électriques et y "ajoute" la puissance réactive destinée à magnétiser les bobinages. Sans entrer dans les détails, cette puissance "ajoutée" est virtuelle dans la mesure où elle ne consomme rien côté moteur, ce sont simplement des ampères qui s'ajoutent grâce au régulateur de tension.
Si la puissance totale (actif + réactif) est trop élevée, l'intensité délivrée va dépasser ce que peut fournir l'alternateur, et son disjoncteur va déclencher.
Cette puissance globale définit la capacité de l'alternateur, elle s'exprime en VA (Voltampères) car c'est simplement le produit des volts par les ampères.
S = UI en mono et en tri c'est ICI.

Un groupe est toujours défini à [z_cosphi] 0,8 ce qui signifie :
1 qu'un GE 10 kVA fournit 8 kW
2 que l'alternateur grâce à sa régulation peut fournir, en régime permanent, le courant correspondant à un [z_cosphi] au plus égal à 0,8, ce qui donne les 10 kVA. Mais s'i n'y a derrière que des lampes à incandescence, le [z_cosphi] sera voisin de 1et le même GE fournira toujours 8 kW, mais 8 kVA.
Il est rare que pour un groupe mobile le [z_cosphi] "appelé" descende à 0,8 ou plus bas, vous n'aurez donc sauf cas très particulier qu'à surveiller l'ampèremètre aux essais pour voir si tout va bien.
Un groupe tri donne le tiers de sa puissance sur chaque phase, et il faut "équilibrer" le mieux possible la charge des phases si vous alimentez des appareils mono. Une seule phase en surcharge ou même le neutre, et ça déclenche!
Enfin il faut "surdimensionner" le groupe s'il alimente : des moteurs asynchrones (sans collecteur+balais) ou des appareils électroniques tels que chargeurs, onduleurs, alims à découpage, variateurs, gradateurs. Vous trouverez ICI page5 la méthode de calcul de la "PMR" ou "Puissance Minimale Requise".
Il y a une marge de sécurité, mais elle ne doit être utilisée que pour des régimes transitoires relativement brefs. (mise en régime de lampes, démarrage de moteurs et toute pointe).Dans ce cas :
-Le moteur est rarement dimensionné "pile poil" à la puissance annoncée, et son inertie aide à "passer"les brefs appels de puissance.
-l'alternateur peut délivrer brièvement environ 2,5 fois son intensité nominale, avec évidemment une chute de tension importante. Celà permet les enclenchements de transfos, les démarrages de moteurs...et de permettre le déclenchement des protections du groupe lors d'un court-circuit. Il acceptera également une faible surcharge (<10%) pendant un certain temps avant que le disjoncteur déclenche.
Je ne sais pas si j'ai bien répondu, et surtout de façon assez claire pour vous, aussi n'hésitez pas à demander des précisions.
Cordialement

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chris2112
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Re: Calcul pour un groupe électrogène

Message par chris2112 » lun. 12 oct. 2009 21:40

Je vous remercie pour ces infos mais ma questions est toujours sans réponse, car ce que je demande c'est une formule de calcul pour connaitre la taille du groupe dont j'aurais besoin pour le spectacle en fonction des appareils que je connecterai en sachant que cela varie a chaque spectacle c'est pour cela que je souhaite une formule de calcul.

Quelque exemple: Alimentation obligatoire Tri donc 400volts, ensuite j'ai des armoires électrique pour connecter mes appareils en mono.
Imaginons, 24 lampes de 1000W sous 230V > donc 24 KW en 400V >>> 8 KW en 230(après équilibrage des phases)
8 projecteurs asservies de 800 W chacun >donc 6,4 KW
Une sono de 10KW equilibré sur les trois phases >donc 10KW en 400V et 3,3 KW en 230V

soit un total de 24 + 6,4 + 10 =40,4 KW connecter sur le GE ...

C'est là que je suis perdu, je sais le cos est de 0,8 .
Mais ensuite ??? car en plus je voudrais connaitre l'ampérage par phases
et je sais aussi qu'il faut une marge de fonctionnement pour le GE, mais de combien ? est-ce un pourcentage par rapport a ce que je vais consommer et combien?
Nous avons sur un catalogue de loueur de materiel un tableau mais achaque fois que nous faisons un calcul ( a proximatif) il n'y a rien qui correspond .
Des que je peut recuperer ce catalogue je le mettrai en piece jointes.

Merci de bien vouloir m'aider

Candela
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Re: Calcul pour un groupe électrogène

Message par Candela » mar. 13 oct. 2009 01:31

Bonsoir,
Ne paniquez pas, vous y êtes presque....
Je sais que ce [z_cosphi] 0,8 est difficile à comprendre.
L'alternateur fournit des ampères sous 400 Volts
Le moteur fournit des watts qui sont transformés en ampères par l'alternateur

Formules :
Alternateur = Puissance apparente = S = [z_racine3] x U x I (en kVA)
Moteur = Puissance active = P = [z_racine3] x U x I x [z_cosphi] (en kW)
Le 0,8 signifie que l'alternateur est dimensionné pour fournir une puissance apparente telle que P active maxi = S x 0.8
Passons au calcul pratique
Vous avez besoin de 40,4 kW -> il vous faut un GE de 40,4/0,8 = 50,5kVA minimum qui pourra débiter 50,5/ [z_racine3] x U = 50,5/1,732 x 0,4 = 72,9A
Nb si vous mettez des kVA dans la formule, U est en kV donc 0,4 pour 400V
Donc le groupe pourra fournir 40,4 kw et l'alternateur débiter 72,9 A maxi par phase.
Reste à vérifier :
-quelle marge de sécurité est nécessaire
-si le [z_cosphi] global n'est pas inférieur à 0,8
Pour cela, il faut quelques précisions supplémentaires :
Lampes, projecteurs, quelle technique? Halogène, iodure? Y a-t-il un temps de préchauffage, des ballasts?
Sono, c'est bien la puissance électrique (# acoustique)? Que dit la plaque, Watts, VA, un [z_cosphi] mentionné ?
Et les groupes, quel type de service indiqué ou quelle norme (sur la plaque ou la notice)
Voilà pour aujourd'hui, mais le plus dur est fait!
Cordialement

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Re: Calcul pour un groupe électrogène

Message par saw deep » ven. 16 mai 2014 17:18

Bonjour,

J'ai un peu le même problème que Chris, mais dans le sens inverse...
J'ai une génératrice 42Kva et je voudrai faire une armoire de distribution en conséquence.
J'aimerai savoir combien d'ampères je peux tirer sur chaque phase, une fois chacune d'elles reliée au neutre pour pouvoir déterminer le calibre des coupe-circuits que je dois mettre en entrée de ma distrib.

En reprenant la formule citée précédemment j'obtiens:
42/1,732 x 0,4 = 60A

J'aimerai savoir si je peux tirer 60a par phase (donc 180a en tout) ou 60a max sur une seule phase et rien sur les deux autres.

Merci à vous !

Candela
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Re: Calcul pour un groupe électrogène

Message par Candela » ven. 16 mai 2014 22:43

Bonsoir,
C'est bien 60 A par phase.Il faudrait cependant savoir sous quel service sont définis ces 42 kVA : PRP, COP, ESP, LTP: cela doit figurer sur la plaque*, à moins que le groupe soit très ancien. Dans ce dernier cas, ce sera A, B, C, ou D, parfois Secours.
Cela définit si le groupe peut être surchargé, ou si au contraire il s'agit d'une pussance de pointe utilisable de façon très limitée.
Il faut éviter absolument de "tirer" le maximum sur une seule phase, et au contraire se débrouiller pour équilibres au maximum. Le déséquilibre "durable" ne devrait pas excéder 30%.

Cordialement

*Mettez une photo si vous ne vous en sortez pas

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Re: Calcul pour un groupe électrogène

Message par saw deep » sam. 17 mai 2014 11:37

Bonjour,
Merci d'avoir répondu rapidement!

Alors le groupe a été fabriquer en 2008. Je n'ai pas réussis trouver les sigles dont vous parliez, par contre on peut lire dans la doc de l'alternateur que ce dernier peut encaisser une surcharge de 10% pendant 1h chaque 6h.
Aussi, sur la plaque de l'alternateur il y a marqué:
KVa :42 (50hz)
V : 115/200 - 230/400
A: 210/121 - 105/60.5

Je me demandais si les 105 ampères annoncées en 230 sont celles que l'on peut tirer en fonctionnement monophasé (couplage triangle).

Merci à vous!

Candela
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Re: Calcul pour un groupe électrogène

Message par Candela » sam. 17 mai 2014 13:47

Bonjour,
Désolé de ne pas l'avoir précisé, mais c'est la plaque de GROUPE* qu'il faut lire, pas celle de l'alternateur.
Cela dit, les caractéristiques de l'alternateur font penser à un groupe PRP, à confirmer.
105 A/Ph est bien ce que l'on peut obtenir en couplage triangle: cela reste du triphasé et un usage 100% monophasé est totalement déconseillé à cause de l'irrégularité cyclique qu'elle entraîne (et autres désordres électriques). Si vous ne pouvez pas faire autrerment (ce qui veut dire que la répartition de la charge n'est pas possible, il y a peut-être un couplage spécial de l'alternateur à adopter. il faudrait indiquer la marque et le type de cet appareil.

Cordialement

Sur un GE, il y a 3 plaques, généralement apposées par 3 constructeurs différents (sauf rares exceptions, Cat par exemple)-
-moteur
-alternateur
-ensemble par le constructeur du groupe
C'est cette dernière seule qui indique les vraies performances de l'ensemble. J'ai déjà vendu un groupe de 30 kVA avec un alternateur de 100....

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Re: Calcul pour un groupe électrogène

Message par saw deep » dim. 18 mai 2014 12:42

Bonjour!

La plaque (contructeur) du groupe mentionne les informations suivantes:

Model : 40 JD-s
Kva : 40
V : 400
A : 57.7
Hz : 50
Phase : 3
RPM : 1500

Je vais contacter le constructeur pour avoir une documentation au format PDF.

En tout cas merci pour votre aide précieuse.

Bon weekend!

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Re: Calcul pour un groupe électrogène

Message par Candela » dim. 18 mai 2014 22:56

Bonsoir,
Je l'ai peut-être dit plus haut, tant pis si je me répète...
Le moteur d'un groupe est bien plus "fragile" que l'alternateur, c'est donc lui qui détermine la puissance.
-Si le groupe est PRP, il est utilisable en continu à charge variable, et est en principe surchargeable de 10% selon les modalités précisées par le constructeur. L'alternateur que vous avez serait compatible puisqu'il peut débiter 46,2 kVA en surcharge.
-si le groupe est LTP (secours) il n'est pas surchargeable, et vous ne disposez que de 57,7 A comme indiqué sur la plaque.
Je pense que c'est la deuxième option qui est la bonne.
Cordialement

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