Synchronisation de générateurs : procédure, conditions et étapes de sécurité essentielles

Sans synchronisation adéquate des générateurs, ceux-ci ne peuvent pas fonctionner à leur efficacité maximale, ce qui risque d'endommager le système électrique sain.

Bien que cette situation soit indésirable, une révision complète du générateur par un professionnel permet une évaluation rapide de l'état de l'équipement. L'expert déterminera ensuite s'il est nécessaire de réparer, de reconcevoir ou de remplacer entièrement la machine.

Mais avant d'en arriver là, il faut d'abord comprendre en quoi consiste la synchronisation entre générateurs pour s'assurer qu'ils sont en bon état de fonctionnement.

Synchronisation entre générateurs

Ce processus de raccordement de générateurs en parallèle s'effectue généralement avant leur reconnexion au réseau électrique.

Un générateur à courant alternatif (CA) standard doit correspondre aux paramètres d'un autre générateur à la fréquence et à la vitesse exactes pour pouvoir alimenter un réseau électrique. En revanche, un générateur à courant continu (CC) doit simplement être raccordé au réseau en ajustant son excitation de champ ou sa vitesse, sans avoir à les faire correspondre exactement.

Conditions préalables

Avant que la synchronisation puisse avoir lieu, l'ingénieur doit vérifier certaines caractéristiques :

• Fréquence : Les fréquences des deux générateurs doivent être identiques.
• Tension de ligne/amplitude de tension : Les deux générateurs doivent fournir ou être programmés pour délivrer la même tension.
• Séquence de phases : Les deux systèmes doivent avoir le même nombre de phases, monophasé ou triphasé.
• Angle de phase : Pour la tension du générateur et celle de la barre de bus, l'angle de phase doit être à zéro.
• Forme d'onde : Les formes d'onde doivent être synchronisées entre elles pour que le système fonctionne correctement.

Procédure

Tout d'abord, un générateur alimente les barres de bus à la fréquence et à la tension nominales, par exemple en ouvrant les vannes d'une turbine à vapeur.

Ensuite, un second générateur est synchronisé en parallèle avec le premier. À ce stade, la vitesse de l'alternateur du second générateur est augmentée pour varier la fréquence, en ajustant la vitesse jusqu'à ce qu'elle corresponde exactement à celle du premier générateur.

Vient ensuite l'ajustement des tensions. Une fois que les trois tensions sont en phase les unes avec les autres, les deux générateurs sont synchronisés.

Méthodes de synchronisation

Bien que vous ayez compris la procédure, les techniques n'ont pas encore été abordées. Voici les techniques courantes utilisées pour vérifier les conditions mentionnées et atteindre une synchronisation totale.

Technique des trois lampes sombres

Trois lampes sont raccordées aux interrupteurs qui doivent être synchronisés.

Séquences de phases correctes

Les trois lampes s'allument et s'éteignent simultanément, s'assombrissant ou s'éclairant ensemble en séquence.

Séquence de phases incorrecte

Les lampes s'allument et s'éteignent l'une après l'autre, sans être en harmonie.

Comment corriger

Après avoir arrêté la machine, inversez les connexions de deux conducteurs d'un générateur. L'objectif est de réduire le taux de scintillement pour faire correspondre la fréquence, ce qui se fait en ajustant la vitesse de l'alternateur via son contrôle de moteur premier.

Technique des deux lampes brillantes et une sombre

Une lampe est connectée entre les phases correspondantes, tandis que les deux autres sont croisées entre deux autres phases.

Séquences de phases correctes

Contrairement à la méthode des trois lampes sombres où elles doivent s'allumer ou s'éteindre simultanément, cette méthode nécessite que le scintillement se produise dans l'ordre exact pour avoir la bonne fréquence.

Séquences de phases incorrectes

La séquence des lampes est dans le mauvais ordre, indiquant qu'il faut réduire ou augmenter la vitesse de l'alternateur.

Comment corriger

Comme pour la méthode des trois lampes sombres, l'ingénieur doit ajuster le contrôle du moteur premier jusqu'à obtenir le scintillement désiré.

Technique du synchroscope

À l'aide d'un instrument appelé synchroscope, l'ingénieur observe l'aiguille jusqu'à ce que la fréquence exacte soit atteinte.

Séquences de phases correctes

Avec le même objectif d'atteindre la même fréquence, l'aiguille reste immobile une fois la correspondance réalisée.

Séquences de phases incorrectes

L'aiguille tourne vers le côté "rapide" ou "lent" pour indiquer si la fréquence de l'alternateur entrant est inférieure ou supérieure à celle de l'autre générateur.

Comment corriger

La vitesse de l'alternateur doit être contrôlée pour ajuster la fréquence à la hausse ou à la baisse jusqu'à obtenir le même nombre.

Le suivi régulier de l'état de votre générateur est indispensable. Mais il arrive que vous ne puissiez pas détecter toutes les anomalies. C'est alors qu'un professionnel de la maintenance de générateurs à Singapour doit intervenir.

Faites le nécessaire pour maximiser l'efficacité de votre générateur. Et quand c'est nécessaire, faites effectuer un rebobinage pour remettre votre équipement en état.