Brevet FR2310023A1 — publié le 19761126

L'invention a pour objet des dispositifs électroniques pour assurer le couplage automatique d'alternateurs et destinés à être utilisés dans les centrales constituées de plusieurs sources électriques de nature alternative (alternateurs, réseau, etc..), ces dispositifs permettant aussi bien l'automatisation d'opérations, conte la synchronisation, le couplage, la répartition de puissance active, le centrage des fréquences à intervenir lors de tels couplages, que la mise en service rapide des groupes générateurs. I1 existe déjà différents dispositifs du genre en question qui sont constitués essentiellement par des appareils tels, notamment, que des coupleurs, des synchroniseurs, des synchro-coupleurs ou des répartiteurs de puissance. Ainsi, par exemple, pour le couplage de plusieurs alternateurs, on fait appel fréquemment à un seul coupleur, ou à un seul synchro-coupleur, qui, après alimentation du Jeu de barres de couplage par un des alternateurs, effectue successivement le couplage des autres alternateurs suivant une séquence prédéterminée. Malgré sa simplicité apparente, cette manière de faire présente divers inconvénients, tels, notamment, que les suivants : manque de simplicité de réalisation, due au relayage important à prévoir pour déplacer le coupleur d'un circuit à un autre, temps de couplage relativement important dû au couplage successif de chaque source par déplacement du coupleur, manque de souplesse d'emploi, un relayage supplémentaire fort lourd devenant indispensable si l'on veut tenir compte des cas et incidents de fonctionnement, tels que défauts de groupe, démarrage lent d'un groupe, arrêt ou démarrage de groupe sur demande de puissance. La présente invention concerne des dispositifs de couplage du genre en question qui répondent mieux que jusqu'à présent aux exigences de la pratique, en particulier, en ce qui concerne l'automatisation et la rapidité de couplage des générateurs. En effet, par suite de l'accroissement de puissance, ou bien aussi pour des questions de sécurité, on a de plus en plus tendance, surtout pour des installations importantes, à coupler, en nombre de plus en plus grand, les alternateurs en parallèle, et cela aussi bien pour les centrales principales que pour celles de secours. I1 devient donc très important d'automatiser complètement le fonctionnement de ces ensembles dans toubes leurs phases de fonctionnement (synchronisation, couplage et équilibrage de puissance) et, surtout pour les groupes de secours, de disposer le plus rapidement de la puissance maximale, donc de coupler aussi vite que possible les machines disponibles. Le nouveau dispositif électronique pour le couplage automatique d'alternateurs est caractérisé essentiellement par le fait qu'il comporte principalement deux ensembles distincts - l'un comprenant, d'une part, en nombre au moins égal à celui des alternateurs à coupler, des synchro égaliseurs automatisant les installations comprenant plusieurs groupes générateurs fonctionnant en parallèle dont la vitesse peut être ajustée par un servo moteur, d'autre part, un centreur de fréquence, - l'autre comprenant, d'une part des coupleurs automatiques de tension et de fréquence en nombre égal à celui des alternateurs à coupler, d'autre part une matrice de sélection entre plusieurs informations d'entrée, et par verrouillage chronologique des relais d'élimination du risque de simultanéité. Le premier de ces ensembles a pour objet de commander en "plus vite" ou en "moins vite" , les régulateurs de vitesse des machines d'entrainement des alternateurs, afin de réaliser les conditions de couplage, d'assurer la fréquence nominale et d'atteindre la répartition des puissances actives. Les ordres correspondants sont donnés sous forme d'impulsions, de fréquences et de durées réglables en fonction du temps de réponse du groupe ganérateur. Chaque circuit de synchronisation, égalisation de puissance et de centrage de fréquence est muni de potentiomètres de règlage de sensibilité. De plus, une diode électroluminescente située sur chaque module de synchroégalisation s'illumine durant toute la phase correspondante.Par ailleurs, d'autres diodes de ce type, placées sur chacun de ces modules et sur le module centreur de fréquence, signalent chaque ordre "plus vite" ou "moins vite". Quant au second des susdits ensembles, il a pour objet de commander automatiquement la fermeture des disjoncteurs de couplage, lorsque les conditions autorisant I'exécution de cette opération sont réunies. Afin de compenser le retard dû à la fermeture des disjoncteurs de couplage, l'ordre de couplage est donné avec une avance réglable. Chaque coupleur est muni de trois potentiomètres de sensibilités dûes à des écarts de phase, de fréquence et de module. là encore, des diodes électroniques permettent de visualiser les ordres de couplage. Ainsi, grace à l'invention, le fonctionnement de l'installation n'est pas conditionné par le choix d'un des alternateurs comme pilote. Le premier d'entre ces derniers qui arrive en tension est aussi le premier à alimenter le jeu de barres sur lequel viennent ensuite se coupler les autres alternateurs. Parmi les avantages assurés par la mise en oeuvre de l'invention, on doit citer avant tout les suivants - grande rapidité de synchronisation et de couplage, - aucun relayage extérieur à prévoir pour aiguillage des informations d'entrée et de sortie, - aucune séquence de fonctionnement à définir, - simplicité d'emploi, - contrôle permanent et correction automatique de la répartition des puissances actives et du centrage des fréquences, - précision et constance de fonctionnement très élevées, - possibilité d'application b un nombre quelconque d'alternateurs. L'invention, corne il va de soi, n'est pas limitée aux iodes de réalisations plus spécialement décrits et en embrasse au contraire toutes les variantes. REVENDI CÂT IONS 1 - Dispositif électronique pour le couplage automatique d'alternateurs, faisant appel à des appareils tels que coupleur, ou synchroniseur, ou synchro-cou pleur, ou répartiteur de puissance, caractérisé par le fait qu'il comporte principalement deux ensembles, - l'un comprenant d'une part des synchro-égaliseurs, en nombre égal à celui des alternateurs à coupler, d'autre part un centreur de fréquence. - l'autre comprenant d'une part des coupleurs automatiques de tensions et de fréquences en nombre égal à celui des alternateurs à coupler, d'autre part, un module de sélection. 2 - Dispositif selon revendication 1 caractérisé par le fait qu'il assure le couplage des alternateurs dès que le premier d'entre eux est arrivé en ten sions, c'est-à-dire le couplage sans pilote.