facteur de puissance

[Candela]

Bonjour mercure,
Il faut bien voir que la notion de puissance active/réactive n'est qu'un méthode d'analyse mathématique d'un phénomène physique (comme par exemple les transformations de Fortescue), conduisant à un résultat très pratique à utiliser.
Le phénomène physique, c'est le décalage entre vecteur courant et vecteur tension qui est l'angle : ont dit qu'on a un "arrière"quand le courant est en retard sur la tension (cas général) et "avant" dans le cas contraire d'un réseau capacitif.

La régulation de l'alternateur non couplé à un grand réseau injecte plus de courant dans l'inducteur lorsqu'elle détecte une baisse de tension. ce faisant, elle régule exclusivement la fourniture d'énergie réactive.
Si les autres facteurs restent constants :
-plus d'excitation => augmentation de la tension =>augmentation du réactif fourni
-baisse du =>baisse de la tension =>insuffisance du réactif fourni =>réaction de la régulation

On observe une similitude parfaite avec la régulation du moteur:
-plus de gasole injecté=>augmentation de la vitesse=> augmentation de la puissance (active) fournie
-Appel de puissance active => baisse de vitesse-fréquence=>insuffisance de l'actif fourni =>réaction du régulateur de la pompe

A titre d'image, on peut dire que l'alternateur transmet la puissance active (on va dire "bêtement" puisqu'il n'a aucune action dessus) et y "ajoute" la puissance réactive (gratuitement!). Ceci n'est valable qu'aux alentours du point de fonctionnement nominal; en effet s'il y a une trop forte baisse d'excitation la Force Magnéto-Motrice devient insuffisante et l'alternateur décroche. Si l'excitation est trop élevé, il sature et la réponse n'est plus linéaire; il faut éviter absolument ces deux fonctionnements extrêmes.

On peut ajouter que l'effet d'une augmentation de l'excitation est exactement le même que l'ajout de condensateurs sur le réseau. Cette propriété est (était...) mise en application dans les compensateurs synchrones qui sont des machines synchrones tournant à vide en excès d'excitation.

En ce qui concerne l'effet d'un impact de charge , on donne* la formule approchée suivante:
Delta U% = X% x Sd/Sn avec X = (X"d =2X'd)/3
Sd =puissance de l'impact en kVA et Sn =puissance de l'alternateur en kVA
Il est pratiquement impossible qu'un groupe accepte un impact de 100% de sa puissance active nominale, 75% est déjà une belle performance. Je lis dans un guide technique* de 1995 :
"les moteurs C... admettent un impact à vide de 60% de leur puissance nominale et en charge un impact de 66% dans la limite de leur puissance maximale de service secours."
"Les alternateurs de la gamme standard ou semi-standard admettent un impact compris entre 0 et 1,5 fois leur puissance nominale (en kVA) pour une chute de tension transitoire instantanée comprise entre 0 et 25 %"

Cordialement
*Source = Guide technique du catalogue ELECTRICITE 95, GEC ALSTHOM

[mercure]

Bonsoir

Merci Candela pour ces explications trés précieuses ,

Salutations

[mercure]

Bonjour

je reviens encors au méme sujet du groupe mais un peu ,différement en évoquant le cas de deux groupes en parralléle
ma question, je pense qu'il y a une bonne régulation qui peut agir en concrdance sur les commandes d'injection et les réglage de courant d'éxcitation lorsque deux GE branchés en // sur un méme jeu de barre.
en lisant ce petit document ,la régulation peut agir sur P et Q fourni par les deux groupes par éxemple.
La puissance réactive de chaque alternateur est fonction du courant d'excitation de l'alternateur, c'est-à-dire de l'intensité du courant dans le rotor de l'alternateur
•Supposons, par exemple, que deux alternateurs I et II fonctionnent en parallèle sur un réseau séparé, la puissance réactive totale du réseau étant Q et sa tension V, l'alternateur I a une puissance réactive q1 et l'alternateur II q2; si on veut diminuer la puissance réactive de l'alternateur I pour l'abaisser à q'1, on diminuera son intensité d'excitation mais comme la puissance réactive totale doit rester la même, on doit augmenter en même temps l'intensité d'excitation de l'alternateur II. Si la puissance réactive totale des alternateurs était trop faible, la tension du réseau baisserait, si elle était trop élevée, la tension du réseau augmenterait.
•Les alternateurs sont équipés de régulateurs de tension qui agissent sur les excitations des alternateurs pour maintenir la tension constante. Des limiteurs d'intensité complètent ces régulateurs pour limiter leur action quand l'intensité dans les phases du stator devient trop élevée, en cas de court-circuit par exemple.

Salutations

[Candela]

Bonjour,
Dans le cas de groupes en parallèle, il y a une fonction "répartition de puissance" qui est réalisée par l'automatisme de couplage. en principe, cela fonctionne même avec des groupes de puissance différente selon une loi préétablie.
Pour la régulation d'alternateur, les régulateurs doivent comporter la fonction couplage en parallèle; cela se traduit en général par une simple liaison filaire ou bus assurant leur synchronisation d'excitation. Sans cette fonction, il y a un grand risque de déséquilibre ou de "pompage" difficile à amortir : si par exemple il y a un écart sur la consigne de tension des groupes, l'un risque de se mettre en butée haute (il détecte une sous-tension permanente) et l'autre assurera la régulation à lui tout seul s'il le peut(il essaiera de respecter sa propre consigne) et réciproquement ...


Cordialement