| Réf : D3540 v2

Alternateurs hydrauliques et compensateurs

Auteur(s) : Gilbert RUELLE

Date de publication : 01 sept. 1992

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RÉSUMÉ

Chaque alternateur qui équipe une centrale électrique d’origine hydraulique correspond à un couple de paramètres (puissance-vitesse) optimal pour le site considéré, il en découle une très grande variété dans le dimensionnement général de ces machines, ainsi que dans leur conception. Cet article présente la technologie utilisée actuellement dans les alternateurs hydrauliques de moyenne et forte puissance. Une attention particulière est portée aux grands compensateurs synchrones qui utilisent la technologie des alternateurs synchrones à pôles saillants. Des considérations techniques autour du fonctionnement des alternateurs sont décrites (freinage, démarrage), ainsi que quelques perspectives sur le marché à moyen terme de l'hydroélectricité.

ABSTRACT

Hydraulic alternators and compensators

Every alternator that equips a hydraulic electric plant corresponds to an optimal couple of parameters (power-velocity) for the considered site; this has generated a large variety in the general dimensioning ad design of these machines. This article presents the technology that is currently used for average or high output hydraulic alternators. This article particularly focuses on the large synchronous compensators which use the technology of salient-pole synchronous alternators. Technical considerations concerning the operation of alternators are also described (braking, starting), as well as certain perspectives on market of hydroelectricity in the middle term.

Auteur(s)

  • Gilbert RUELLE : Ingénieur de l’École Nationale Supérieure d’Électricité et de Mécanique de Nancy - Directeur Général du Groupe Alternateur de la Société GEC Alsthom

INTRODUCTION

1. Technologie de l’alternateur hydraulique (circuit magnétique du stator, carcasse, enroulement, isolation et calage, noyaux polaires, bobines inductrices, amortisseurs, jante, croisillon du rotor, arbre, paliers et pivots, freinage et levage)

2. Fonctionnement de l’alternateur

2.1 Refroidissement. Évolution. Techniques actuelles

2.1.1 Ventilation axialo-radiale

2.1.2 Ventilation radiale

2.1.3 Ventilation axiale des groupes bulbes. Usage de l’air comprimé

2.1.4 Refroidissement interne par air ou eau

2.2 Problèmes mécaniques principaux

2.2.1 Vitesse d’emballement. Contraintes

2.2.2 Attraction magnétique

2.2.3 Vitesses critiques. Flexibilité des appuis

2.2.4 Comportements anormaux de la ligne d’arbre

2.3 Caractéristiques particulières

2.3.1 Relation chute-débit-vitesse-puissance

2.3.2 Pôles saillants, paramètres de dimensionnement

2.3.3 Caractéristiques particulières en fonctionnement anormal

3. Alternateur-moteur et compensateur synchrone

3.1 Alternateur-moteur

3.1.1 Divers types de groupes de transfert d’énergie

3.1.2 Problèmes particuliers aux groupes binaires

3.1.3 Démarrage des alternateurs-moteurs des groupes réversibles

3.2 Compensateurs synchrones

3.2.1 Utilisation dans les réseaux

3.2.2 Puissance. Technologie

4. Environnement

4.1 Turbines d’entraînement

4.2 Systèmes d’excitation

4.2.1 Diversité des systèmes. Critères

4.2.2 Tendance pour les alternateurs classiques et les groupes de pompage

4.2.3 Tendance pour les groupes bulbes

4.2.4 Tendance pour les compensateurs

5. Conclusion

5.1 Situation actuelle

5.2 Perspectives d’avenir

Ces machines peuvent être présentées ensemble car leur technologie est semblable et la structure générale des compensateurs diffère peu de celle des alternateurs hydrauliques rapides.

Pour des explications complémentaires, le lecteur pourra se reporter, dans ce traité, aux articles :

  • Machines synchrones. Fonctionnement en régime permanent,

  • Machines synchrones. Excitation,

  • Machines synchrones. Dimensionnement électromagnétique.

  • Retrouvez la totalité de cet article dans le PDF téléchargeable

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    VERSIONS

    Il existe d'autres versions de cet article :

    DOI (Digital Object Identifier)

    https://doi.org/10.51257/a-v2-d3540


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