S9 Modèle Thermique; Modèle Thermique; Figure 4-13 Courbes Typiques Temps/Courant Et De Limites Thermiques (Ansi/Ieee C37.96) - GE Multilin SR489 Manuel D'utilisation

4. PROGRAMMATION DES POINTS DE CONSIGNE
4.10 S9 THERMAL MODEL
Le modèle thermique du SR489 est utilisé principalement pour les alternateurs asynchrones, surtout ceux qui sont démarrés
directement sur le réseau de la même façon que le sont les moteurs à induction. Par contre, certaines des caractéristiques du modèle
thermique peuvent servir à la modélisation de l'échauffement produit dans les alternateurs synchrones, lors de surcharges.
ALTERNATEURS ASYNCHRONES
La longévité d'un alternateur est sérieusement affectée par l'échauffement. Les limites thermiques d'un alternateur dépendent de la
conception du stator et celle du rotor. Les trois états de fonctionnement des alternateurs asynchrones qui sont démarrés directement
sur le réseau sont : rotor bloqué (lorsque le rotor ne tourne pas), accélération (lorsque le rotor atteint sa vitesse de régime), et production
d'énergie (lorsque le rotor tourne à une vitesse super-synchrone). Pour chacun de ces états, l'échauffement de l'alternateur se produit
de façon très différente. Typiquement, lors des conditions de démarrage, de rotor bloqué et d'accélération, l'alternateur sera limité par le
rotor. C.-à-d. que le rotor atteindra sa limite thermique avant le stator. Lors d'une condition de rotor bloqué, la tension est induite dans le
rotor à la fréquence du réseau (50 ou 60 Hz). Cette tension crée une circulation de courant dans le rotor, aussi à la fréquence du
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réseau, et la chaleur produite (I R) est une fonction de la résistance effective du rotor . À 50 ou 60 Hz, la réactance de la cage du rotor
force le courant à circuler aux extrémités externes des barres du rotor. La résistance effective (et l'échauffement) du rotor sont donc à
leur maximum lors d'une condition de rotor bloqué. Lorsque l'alternateur tourne à une vitesse supérieure à sa vitesse assignée, la
tension induite dans le rotor est à basse fréquence (approximativement 1 Hz) et la résistance effective du rotor est donc radicalement
réduite. Lors de surcharges, la limite thermique de l'alternateur dépend typiquement des paramètres du stator. Certains alternateurs
spéciaux peuvent être limités complètement par le stator ou complètement limités par le rotor. Pendant l'accélération, la nature
dynamique du glissement de l'alternateur fait que l'impédance du rotor est aussi dynamique, d'où la nécessité d'avoir une troisième
caractéristique limite.
La Figure 4-13 illustre les courbes de limites thermiques typiques pour les moteurs asynchrones. La caractéristique de démarrage est
montrée pour une charge à forte inertie, à 80% de la tension. Si la machine est démarrée plus rapidement, les caractéristiques
distinctes des courbes de limites thermiques ne seraient pas requises et la courbe de surcharge en marche se joindraient aux temps de
blocage sécuritaires du rotor pour créer une seule courbe de surcharge.

Figure 4-13 COURBES TYPIQUES TEMPS/COURANT ET DE LIMITES THERMIQUES (ANSI/IEEE C37.96)

Le fabricant de l'alternateur doit fournir les courbes de temps de blocage sécuritaire ou de limites thermiques pour tout alternateur dont
le type de démarrage est le même que celui d'un moteur à induction. Ces limites thermiques ne doivent servir que de guide puisque leur
définition n'est pas toujours précise.
l'isolement de l'alternateur ne fond pas immédiatement. Plutôt, le taux de détérioration de l'isolement atteint le point où l'exploitation
continue de l'alternateur diminuera considérablement sa longévité.
moteur à
forte inertie
surcharge en marche
A, B, et C représentent les courbes
de limites thermiques lors de
l'accélération à (respectivement)
tension 100%, 90% et 80%
E, F, et G représentent limites
thermiques des temps de blocage
sécuritaire à (respectivement)
tension 100%, 90% et 80%
Lorsque, pendant l'exploitation de l'alternateur, la température excède la limite thermique,
S9 - MODÈLE THERMIQUE
4.10.1 MODÈLE THERMIQUE
% du COURANT
4
4-53