Générateur Asynchrone -Surtension lié à la coupure brusque du réseau.

Description de l’installation:
Centrale hydro-électrique – Pelton
Puissance nominale 50 KW
Générateur asynchrone,
Régulation cos fi par batterie de condensateurs
Problème rencontré :
Lors du fonctionnement en charge de l’installation, en cas d’une brusque coupure du réseau en amont du transformateurs EDF (par sectionneur par exemple) il y a génération d’une forte surtension.
La conséquence pour l'installation est la destruction de certains composants de commande.

Quelqu’un a-t-il une bonne idée pour limiter cette surtension facilement et à moindre cout?
J’envisage l’installation des équipements de protection contre les surtensions (du genre SPD-S.. de moeller): qu’en pensez-vous ?

FRsevdah

Bonjour

Est-ce un ensemble GAS + compensation Capacitive issu d'un systémier , ou HIOME-MADE ?
Est-ce une batterie de condensateur avec des commutations automatisées ?

Une petite description de cette génération GAS+Compensation+Protections+transformateur éventuels+....
serait intéressante.

Quant aux surtensions perturbantes, sont-elles des surtensions de manoeuvre (ouverture de circuit), ou liées à l'ensemble GAS+condensateurs qui bien évidemment monte en tension ....

Pour résoudre un problème, il faut le poser clairement, le quantifier (en ampitude et en temps ), identifier sa cause ... ce n'est qu'ensuite qu'on peut espérer le "maitriser" ....

Cordialement

Salut le Loup Blanc,
Merci pour l’intérêt que tu porte à mon cas :

Je suis bien d’accord avec toi pour dire qu’il faut mesurer/qualifier avant de résoudre mais dans la vrai vie ce n’est pas toujours évident.

Est-ce un ensemble GAS + compensation Capacitive issu d'un systémier , ou HIOME-MADE ? : C’est du home made.
Est-ce une batterie de condensateur avec des commutations automatisées ?
Le système de régulation du cos fi est automatisé et est réalisé avec un régulateur + contacteurs spécifiques + batteries de condensateurs.
Une petite description de cette génération GAS+Compensation+Protections+transformateur éventuels+....
serait intéressante.
Unité de production est branchée sur le réseau basse tension 230/400 V (Le transfo 400/20 000V est géré par l’EDF local),
Le générateur 55KVA – 1000trmin-1 : 220/380V
Protections : Régime de Neutre TN,
Protection par disjoncteur + isolement pas sectionneur porte fusible.
Quant aux surtensions perturbantes, sont-elles des surtensions de manoeuvre (ouverture de circuit), ou liées à l'ensemble GAS+condensateurs qui bien évidemment monte en tension ....

Le problème apparait en cas de manouvre en amont du transformateur : Exemple coupure en charge du disjoncteur d’alimentation EDF.
En fonctionnement « Normal » ou lors d’une coupure de réseau après le transformateur 400/20 000 V : aucun PB est constaté.
D’après mes lointains souvenirs, je pense que ca doit venir du fameux ldi/dt : Je pense que le fait de couper le courant (env 80A) doit provoquer la sur-tension.. et …
A quoi penses-tu ? As tu conu un cas similaire ?

Bonjour

J'ai compris, je penses l'essentiel.

porrais-tu faire un schéma unifilaire de tout ceci, montrant les divers points de coupure, aux effets différends. C'est- toujours plus simple pour formuler des idées .

L'on sait qu'une batterie de condensateursn sur un réseau est toujours source d'ennuis en cas de transitoires importants .... c'est là qu'il faut faire porter l'analyse ..
Peux-tu essayer de schématiser son automate ... et surtout ses critères de décision (de commutation),.... car s'il est conçu pour suivre une évolution linénaire de puissance, il est peut-être à améliorer sur des transitoires violente (en particulier perte de puissance)...

As-tu un ordre de grandeur des variations atteintes, et as-tu la possiobilité de faire des enregistrements ( tension, puissance ou courant, / temps ).... afin de pouvoir déjà trancher entre un transitoire impulsionnel ou une réaction du GAS avec sa compensation ?
Une solutuion simpliste peut-être est déjà de faire un enregistrement vidéo d'appareils ( U, I, Fréquence) à aiguille, et/ou de mesures oscilloscopiques ...
Car il faut penser aussi à un éventuel effet de "résonance" du RLC GAS/Batterie condensateur ...., pb bien connu sur un réseau propageant des courants/te,nsions harmoniques.

A mon avis, il faudrait déjà faire quelques relevés sur des coupures que l'on sait non destructives .... celà donnerait déjà une idée du comportement de la chaîne ...
Il faut partir dur du "concret" et non sur des hypothèses ou calculs sur des bases philosophiques ...

Cordialement

Bonjour,
Ayant vendu ce genre de matériel pendant bien des années, j'ai eu quelque expériences de ce genre.

Si EDF impose un cos phi "ne serait-ce que 1", mais bien pire 0, 93 en production, au moment du découplage la génératrice se trouve ilôtée et à vide ou presque (selon que des récepteurs restent alimentés ou non). Elle se trouve donc très largement surexcitée et la tension s'emballe. Le phénomène est encore bien pire si du fait du découplage il y a augmentation de vitesse de la turbine.
La régulation de la batterie réagit bien sûr, mais très lentement. Il est donc impératif, lors d'un découplage, de couper immédiatement l'alimentation des bobines des contacteurs de condensateurs afin de mettre ceux-ci hors circuit.
C'est la première chose à vérifier dans votre schéma: dans le cas d'une coupure en aval du transfo, las condensateurs sont-il coupés? Et dans le cas d'une coupure amont?

Et lors du recouplage, il faut laisser l'automatisme travailler une fois celui-ci effectué; cela se fait sur plusieurs minutes et en douceur.
Quand aux surtensions de manoeuvre, elles sont un facteur aggravant mais à mon avis (sauf cas de résonance) pas le problème principal.
Cordialement

Bonsoir,

Je confirme tout à fait ce que vient de dire Candela, sachant que l'énergie réactive fournie par les condensateurs dépend du carré de la tension, et de la fréquence, il y a "emballement" en quelques dizièmes de secondes (Q=U²Cw). Avec U la tension aux bornes des capa, C la capacité en farad, et w=2pi x f (f étant la fréquence, et donc surement celle de votre génératrice qui monte dans les tours faute de charge).

Mais comme le faisait remarquer notre ami Le Loup Blanc (que je salue), un schéma unifilaire permettrait de mieux analyser le phénomène.

Cordialement,

Bonjour

Je crois que tout a été dit , et que nous sommes d'accord sur les problèmes potentiels ..

Maintenant il faut du concret ...
- un schéma électrique,
- des mesures, enregistements à définir , avec les moyens locaux ..
Je rapelles, que parmi ceux-ci, un enregistrement audio et vidéo peut être une base intéressante ....

Celà me rappelle un trés vieux fil sur ce forum , traitant d'un problème de couplage de 2 GE sur un navire, loin de chez nous .....
https://www.electrotechnique-fr.com/t1026-probleme-de-couplage-retour-de-puissance?highlight=couplage

dépouillement réalisé ici ... http://dl.free.fr/iCfF6w102

ce fil est trés interessant en terme d'analyse de l'enregistrement vidéo d'un panneau de supervision .... et des conclusions qui ont pu en être déduites ...

Malheuresement, un changement d'équipe de bord a mis fin à ce fil... dont on ne connaît pas le dénouement .....

Cordialement