analyse des causes qui ont entraîné l'échauffement et la perte des enroulement du rotor d'un alternateur de puissance 16 MW connecté sur un réseau infini.

Bonjour Mr Pascal,
Je doit trouver les raisons qui ont conduit à la perte des enroulements du rotor par échauffement suivi de cuisson. L'alternateur étant entraîné par un moteur diesel.
Dans la centrale on quatre moteurs de même. Le régulateur de tension est de type UNITROL 1000-15.
Si vous avez des questions supplémentaires pour des éclaircissement, je suis à votre disposition.

Bonjour Mamadou,


Juste un point rapide, il faut que tu détermines toit même les piste set je vais t'aider malgré tout ..

Il faut que tu fasse un état des lieux de ta centrale en terme de :

- schémas et caractéristiques des installations.
- Relevés des informations lors de l'incident
- Constat précis des dégats constatés
- Photogaphies des dégats
- Relevé d'informations complémentaires

- Essais des parties en statique par des mesures sans régime dynamique
- Synoptique complet du système groupe électrogène et alternateur
- Documents techniques
- Systèmes de protection
- Systèmes de régulation

etc. ..

Cordialement

Pascal

L'incident s'est produit en mon absence et je ne dispose pas d'historique.
j'ai beaucoup de peine à trouver la démarche pour diagnostiquer la panne. L'alternateur dont j'étudie à été remplacé par un autre de même caractéristique. C'est celui la dont je suis entrain d'étudier pour trouver les causes de la précédent.
Je voudrais savoir comment faire pour arriver à situer la panne.


Cordialement

Bonsoir,

Si tu n'as aucun historique alors arrêtes maintenant !!

Trop d'entreprises ne jouent pas la transparence et envoient des étudiants à la casse !

Si les personnes ne peuvent pas te donner d'éléments suffisants alors je ne peux rien pour toi !

Tu ne peux pas partir sur des hypothèses sans vérifier l'ancien alternateur ..

C'est comme si demain , je dis ma voiture ne démarre pas alors trouves moi la panne sans explication !


Sois l'entreprise joue la transparence et te donne des éléments ou sinon changes d'entreprise ou de stage !

Il faut que les entreprises qui prennent des stagiaires soient à la hauteur des ambitions du stage !

Sinon pour t'occuper ,tu peux émettre des hypothèses pour le rotor sans fondement constaté sur l'ancien...

Cordialement

Pascal

Bonsoir Mamadou,


Poses malgré tout des questions aux techniciens et ingénieurs, ils apprécieront que tu les interroges..

L'arbre du rotor a t'il été déformé ?

Des protections ont elles fonctionnées ?

Le rotor a probablement eu des échauffements thermiques , les intensités du moment n'étaient elles pas trop élevées ?

Y a t'il eu un défaut proche sur le réseau ou l'alternateur ?

Une fausse manipulation de commande ? là je pense que tu toucheras un point sensible !!!

Cordialement

Pascal

Merci beaucoup pour l'orientation .
L'arbre du rotor n'est pas déformer. Le jour ou la panne s'est produit il y'a eu des perturbations sur le réseau. l'alternateur dont j'étudie la panne était connecté sur un même transfo qu'un autre alternateur de même caractéristique. Mais celui là rien ne lui est arrivé. Au niveau du réseau inter connecté il y'a eu présence de polarité continu sur les bus reliant les centrales aux dispatching et cela a entrainé deux déclenchements. c'est au second qu'on a constaté la destruction de l'alternateur (rotor). Mais les enquêtes oriente la recherche de la panne au niveau de la centrale. Plus précisément au niveau des transformateurs de courant. Et aussi au niveau de la salubrité des filtres.
Comment procéder me pose énormément de probléme.
cordialement.

Bonjour Mamadou

Une enquête est toujours complexe , et difficile à mettre sur pied.

Il faut déjà noter, noir sur blanc, tous les faits connus , et tenter de discerner ceux qui sont certains , et ceux qui sont supposés ou non confirmés (de façon à éviter de partir sur une fausse piste). En somme essayer de recouper les infos pour en détecter celles pouvant être incohérantes.

Par ailleurs, si tu avais deux alternateurs (dont celui qui grillé) débouchant sur un transfo unique, et un dispachng , il faut en dresser le schéma de principe (circuit puissance) de façon à travailler sur un schéma réel.
Il faut bien porter sur ce schéma les dispositifs de coupure/protection et identifier ceux qui ont fonctionné.
De même, il faut porter les dispositifs de mesure ( TP, TC ), et identifier ceux qui ont permis d'identifier des valeurs anormales.

D'abord, bien analyser et tracer les circuits puissance, avant de passr à la seconde phase des circuits de régulation.

Par ailleurs, tu dis :

Citation :

Le jour ou la panne s'est produit il y'a eu des perturbations sur le réseau. l'alternateur dont j'étudie la panne était connecté sur un même transfo qu'un autre alternateur de même caractéristique.

Il serait intéressant de bien tracer ces perturbtions : lesquelles, et à quelle date ?

Citation :

niveau du réseau inter connecté il y'a eu présence de polarité continu sur les bus reliant les centrales aux dispatching et cela a entrainé deux déclenchements.

comment a été détecté la présence de cette tension continue, et quelle était son ampleur ....
Et bien sûr, de repérer les organes qui ont déclanché sur le schéma.

D'où l'importance de ce schéma général de la partie puissance.
Connaissais-tu les charges du réseau et de chacun de ces deux alternateurs avant l'incident......
As-tu un graphe temporel de ces charges pour cette installation (celà permet d'apprécier en particulier la marge de manoeuvre et l'état thermique des machines).

Bref, voilà quelques éléments, ... mais d'abord bien situer le contexte technique sur un schéma de puissance.

Cordialement

Bonjour les amis


J'abonde tout à fait les propos de Loup Blanc,ce qui m'étonne c'est la destruction d'un seul altenateur sur les deux.

Les deux étaient interconnectés mais ils se trouvaient déja un régime de marche établi ?

La présence d'une composante en continu peut provenir d'un circuit d'excitation par exemple sous réserve de visualiser un schéma de principe de ton installation..

Ce que veut dire Loup Blanc par graphe temporel est de reprendre à partir d'un temps To (le moment de l'incident) tous les éléments techniques qui font changer l'état de l'installation.

Jusqu'à la mise en sécurité de l'installation par le dispatching qui peut intervenir sur la conduite des centrales dans certains cas.

Tu m'a envoyé un dossier que je vais consulter aujourd'hui en détail Mamadou.

Cordialement

Pascal

Bonjour les amis,

J'ai voulu ouvrir ton document Mamadou sans succès..

Peux tu me le renvoyer ?

Merci

Cordialement

Pascal

Bonjour Mamadou ,


J'ai pu lire ton document technique avec attention..

Peux tu me donner les réglages de ton régulateur ?

Et un schéma de tes alternateurs au moment du défaut ?

Pour l'instant , j'ai deux inconnus de taille en terme de question :

- Pour quelle raison un seul alternateur sur les deux a été touché ?

- Pourquoi seulement le rotor d'un alternateur ?

As tu un dessin en coupe de ton alternateur ou une vue avec le circuit d'excitation par rapport au rotor et stator ?

Cordialement

Pascal

Bonjour Mamadou,


J'ai retrouvé quelques croquis dans ta documentation par contre sans complément de ta part, je ne pourrais pas t'aider plus ...!

Plusieurs questions ont été posées sans réponse et j'ai besoin d'éléments précis pour investiguer et t'aider dans l'analyse des faits.

Si une mauvaise manipulation a eu lieu , il vaut mieux "jouer" la transparence car elle peut se reproduire avec des effets encore plus dévastateurs pour tous les alternateurs.

En terme de maintenance, les entretiens ont ils été respectés ?

Comment procédez vous lors d'une mise en service d'un alternateur au moment du couplage par exemple ?

Quelles protections éliminent les défauts sur la liaison et quel type de défaut était présent sur le réseau ?

Cordialement

Pascal

Bonjour,

je vois que deux alternateurs sont connecté a un seul transformateur et un seul a subi une panne au niveau du rotor.

certainement il faudrait un historique pour bien déceler la cause de la panne.
est ce qu'il y a eu un défaut sur le circuit d'excitation?
est ce qu'une protection a fonctionner?

personnellement, et a première vu je penserais a une perte d'excitation de l'alternateur qui a pu causé un fonctionnement en asynchrone et par conséquent un échauffement du rotor par les courants induits.

Cordialement Alietre

Bonjour les amis,


L'hypothèse d'Aliètre est intéressante et "l'alternateur " ou plutôt machine synchrone aurait fonctionné un moteur synchrone par contre...

Avec les documents techniques proposés et analysés, je ne peux pas émettre d'hypothèses sauf tronquées ou fausses...

Si aucun enregistrement n'est publié alors toutes les hypothèses restent à vérifier..

Cordialement

Pascal

Bonjour Pascal

Citation :

machine synchrone aurait fonctionné un moteur synchrone par contre...

Non en Machine Asynchrone (comme l'a fort bien écrit aliètre) , et le rotor, pas prévu pour fonctionner dans ces conditions a chauffé ....

Cordialement

Bonjour les amis,


Une machine synchrone est réversible en moteur ou alternateur ...

Sur le principe physique, elle reste une machine synchrone me semble t'il ?

Pour moi le démarrage du moteur n'était pas un démarrage asynchrone car l'alternateur était déja entrainé mécaniquement et près au couplage électrique.

La perte présumée de l'excitation ne rend pas la machine asynchrone sauf grossière erreur de ma part ..

Je pensai sur un plan industriel aux groupes réversibles de certaines centrales hydrauliques (Grand Maison par exemple)..

Tout élément complémentaire éclairera mon écart potentiel ou mauvaise interpétation..

Cordialement

Pascal

Bonjour

Citation :

La perte présumée de l'excitation ne rend pas la machine asynchrone sauf grossière erreur de ma part ..

et si , justement .....

Si l'alternateur était alimenté en triphasé, et excité en continu, il tournerait en moteur synchrone, et là, rien de spécial, si ce n'est qu'il entrainerair la turbine ( même sans eau) ... ( comme une éolienne qui tourne sans vent ..)

Mais si tu continue à l'alimenter en triphasé ( par erreur, croyant avoir ouvert le disjoncteur) , et que tu coupe son excitation (puisque tu le crois à l'arrêt), il va tourner (d'autant plus que je le présumais, il était lancé) en moteur asynchrone, avec un glissement important ( son bobinage et son rotor constituant une trés mauvaise cage) , et pas prévue pour les courants magnétiques rotoriques qui vont y circuler, vont chauffer et les isolants ( inter feuilles magnétiques, des bobinages, ..) seront détruits.

C'est pour celà que la piste de alietre est intéressante. Elle mérite d'être validée avec les infos disponiobles sur le terrain.
et ce d'autant que nous avons peu d'infos sur l'environnement ce cet incident.

Cordialement

bonjour

en fait, une défaillance de l'excitation du générateur (alternateur) entrainerait une dégradation de sa f.e.m interne, du coup une chute de la puissance active, ce qui va amener la turbine a tourner plus vite pour compenser cette puissance active, et du coup le rotor se met a tourner en légère survitesse (fonctionnement génératrice asynchrone) ce qui va induire des courant tres important pour le rotor et provoquer un échauffement excessif.


Cordialement

Bonjour alietre

C'est une autre piste également .
Mais partir en survitesse asynchrone, je pense "je dis bien je pense.." que le glissement aurait été important du fait de la "mauvaise cage" , et que cette survitesse au niveau de l'entrainement aurait été détectée, ou ne me seble peu réaliste ..

Mais au vu des infos disponibles, tout est possible ....

Je pensais plutôt à un oubli d'ouverture du circuit puissance lors d'un arrêt de la machine. Peut-être suis-je à coté de la plaque ..


Mais en final,, celà revient au même ... qu'ellle tourne en moteur ou en alternateur asynchrone .... le rotor en souffrira ....


Cordialement

bonjour

un fonctionnement en moteur est dans certain cas dû a un mauvais fonctionnement de la turbine qui entraine l'alternateur et ce fonctionnement en moteur provoque plutot des dégats sur l'arbre.


l'oubli d'ouverture du circuit de puissance lors d'un arret de la machine, provoquerait un fonctionnement en moteur (celle ci peut etre aussi détéctée par une protection retour d'énergie) et les dégats sont plutot sur l'arbre.

si le groupe fonctionnait normalement avant l'instant du défaut, alors a mon avis un défaut sur l'excitation s est produit (ce qui n est pas rare) et les protection ont mal fonctionné alors comme éxpliqué précéement le fonctionnement en génératrice asynchrone a bousillé le rotor.

cordialement.

RE

Citation :

l'oubli d'ouverture du circuit de puissance lors d'un arret de la machine, provoquerait un fonctionnement en moteur (celle ci peut etre aussi détéctée par une protection retour d'énergie) et les dégats sont plutot sur l'arbre

Tout dépend quel était la puissance transmise par la turbine ... peut-être plus alimentée.. si on était dans un process d'arrêt .....auquel cas, pas de dégats mécaniques, seuls de rotor souffre ..... tel était mon idée .


Mais de toutes façons, ce ne sont que pures hypothèses , que nous ne pouvons pas vérifier ... et sui faute il y a eu, elle risque de ne pas être détectable.

Je crois que ce fil a généré pas mal de remue-méninges ... et il est l'heure du stand-by ..
La suite ne peut venir que de l'intéressé, de par une analyse fine des données disponibles.

Cordialement

Bonjour les amis,

Ce qui me gène dans l'approche , c'est que seul le rotor soit endommagé et pas le stator...

Que les deux soient endommagés m'auraient conforté dans un hypothèse plus sûre mais le rotor seul ????

Ceci dit , c'est un sujet intéresant mais sans complément nous ne pourrons pas proposer grand chose..

Cordialement

Pascal

Bonjour Pascal

C'est pour celà que l'idée d'alietre est intéressante ...

Le pb n'est pas du à un transfert d'énergie trop important, car dans ce cas, soit le stator seulement, soit le stator + le rotor (si excitation trop élevée) auraient pu être endommagés. Et peut-être même que la turbine ne les permettraient pas.

Car en fonctionnement asynchrone ( Alternateur en phase de production d'électricité (alietre) ou Moteur, croyant l'alternateur déconnecté (mon interprétation initiale, toujours possible me semble-t-il ) l'énergie transmise (moteur ou alternateur) était faible, mais par contre le rotor s'est échauffé pat les courants de foucault induits, n'étant pas conçu ni pour les accepter, ni pour les évacuer.

Mais comme les infos et le journal des "évènements" sont trop fragmentaires, il est impossible de poursuivre ....
Mais je suis persuadé que le constructeur, au vu de la machine, pourrait en dire plus ......(d'autant qu'il en connait parfaitement le dimensionnement et a constitution )

Cordialement

les transformateurs de courant qui permettent au régulateur d'augmenter sa puissance d'excitation en cas de court-circuit.Il y a un qui ne fonctionnait plus parmi les trois.Et aussi les transformateur de courant pour le fonctionnement en paralléle ne fonctionnaient plus.
Voilà des infos supplémentaire qui aidé à trouver les causes
Cordialement.

Bonsoir les amis,


Je lis la réponse de Mamadou qui me laisse avec de multiples interrogations sur plusieurs points ...

Un des premiers points d'interrogation : les transformateurs de courant qui permettent au régulateur d'augmenter sa puissance d'excitation en cas de C/C ..

Les groupes participent "naturellement" aux injections en cas de défaut sur le réseau sans devoir prendre une valeur de consigne supérieure particulière..!

Un transformateur de courant pour le fonctionnement en parallèle ne fonctionnait plus..


Le fait qu'un transformateur de courant dans ce cas ne fonctionne plus donne des valeurs dégradées en terme de puissance..

Le responsable de la conduite peut suite au couplage ilôter le groupe par exemple par mesure préventive..

Les puissances du groupe en P et Q devaient être inférieures aux valeurs sur le réseau.

Avec d'autres télémesures, on peut effectuer la somme des puissances sur un noeud complet d'un jeu de barre et vérifier l'absence d'écart.

Les éléments les plus importants au moment du couplage restent les voltmètres ( cohérences des tensions) et le synchronoscope ( fréquences).

Sauf si le groupe démarrait un mode asynchrone comme un moteur avant son lancement (fin du couplage et début de production ou d'injection), les autres capteurs n'interviennent pas avant le couplage.

Pendant le couplage, les paramètres des puissances deviennent intéressants à exploiter.

Le capteur du courant d'excitation a lui un rôle important pour réguler la tension (module)..

L'explication ne me parait pas crédible au vue de tous les éléments proposés mais cela n'engage que moi ..

Cordialement


Pascal

Bonjour j'ai des informations suplémentaires sur l'alternateur de puissance 16 MW connecté sur un réseau infini