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RÉSUMÉ
Les turboalternateurs sont des alternateurs entraînés à grande vitesse de rotation par une turbine à vapeur ou une turbine à gaz. La puissance unitaire des turboalternateurs et la structure des réseaux et des centrales ont considérablement évolué depuis les débuts de l'électrification. Cet article présente tout d’abord les organes principaux d’un turboalternateur (stator, rotor, paliers et auxiliaires), avant de s’attarder sur son fonctionnement, avec notamment ses types de refroidissement. La turbine à vapeur reste l’entraînement le plus courant pour les grandes puissances, la turbine à combustion connaît depuis ces dernières années une progression importante, liée à sa facilité de mise en œuvre et ses bas coûts d’investissement.
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Lire l’articleAuteur(s)
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Michel VERRIER : ALSTOM Principal Mechanical Engineer
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Pascal CHAY : ALSTOM Principal Electrical Engineer
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Mathieu GABION : Abylsen Document Engineer - Mise à jour du dossier de Gilbert RUELLE
INTRODUCTION
Les turboalternateurs sont des alternateurs entraînés à grande vitesse de rotation par une turbine à vapeur ou une turbine à gaz (plus souvent appelée turbine à combustion). Ils sont constitués de pôles lisses (encoches usinées par fraisage) et non de pôles saillants.
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3. Environnement
3.1 Organes d'entraînement
L'entraînement le plus courant pour les grandes puissances est la turbine à vapeur. La turbine est généralement prévue pour entraîner directement le turboalternateur à sa vitesse synchrone, sans réducteur de vitesse interposé. La puissance unitaire des turbines à vapeur va de quelques mégawatts à environ 1 800 MW pour les plus gros groupes nucléaires, au stade actuel du développement.
La turbine à combustion (ou turbine à gaz) a eu ces dernières années une expansion considérable liée à sa facilité de mise en service et à ses faibles coûts d'investissement. De plus, sa localisation en unités de puissance moyenne s'adapte aux besoins locaux des réseaux, à certaines contraintes locales d'installation telles que l'absence d'eau de refroidissement ou l'utilisation, par une industrie complémentaire, des gaz d'échappement dans des chaudières de récupération. Elle s'intègre de plus en plus fréquemment dans des installations dites à cycle combiné, où les gaz chauds d'échappement servent à réchauffer l'eau d'alimentation d'une turbine à...
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - ANCEL (J.) - Bobinages des machines tournantes. Schémas. - [D 437] dans Génie électrique, Archives (1974).
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(2) - DE FURSAC (P.) - Bobinages des machines tournantes. Technologies. - [D 438] dans Génie électrique, Archives (1978).
-
(3) - BARRET (P.) - Machines synchrones. Fonctionnement en régime permanent. - [D 480] dans Génie électrique, Archives (1978).
-
(4) - BARRET (P.) - Machines synchrones. Excitation. - [D 492] dans Génie électrique, Archives (1973).
-
(5) - HEUILLARD (J.-F.) - Machines synchrones. Dimensionnement électromagnétique. - [D 495] dans Génie électrique, Archives (1982).
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(6) - HEUILLARD (J.-F.) - Refroidissement des machines tournantes, Calcul des températures des stators et des enroulements des rotors. - [D 448]...
ANNEXES
CHATELAIN (J.) - Machines électriques TOME 1. - Dunod (1983).
CHATELAIN (J.) - Machines électriques TOME 2. - Dunod (1983).
HAUT DE PAGE
Toute la série des normes IEC.60034 et plus particulièrement :
IEC.60034-1 (04-04), Ed.11.0 – Rotating Electrical Machines – part 1 : Rating and performance
IEC.60034-3 (11-07), Ed.1.0 – Rotating Electrical Machines – part 3 : Specific requirements for synchronous generators driven by steam turbines or combustion gas turbines
IEC.60034-14 (03-07), Ed.3.0 – Rotating Electrical Machines – part 14 : Mechanical vibration of certain machines with shaft heights 56 mm and higher – Measurement, evaluation and limits of vibration severity
HAUT DE PAGE3.1 Constructeurs – Fournisseurs – Distributeurs (liste non exhaustive)
Pour ces grosses machines, la vente n'est...
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