Brevet FR2550637A1 — publié le 19850215

L'invention concerne la régulation du facteur de puissance d'un appareil de forage à redresseurs commandés au silicium, courant alternatif/courant continu, tels que ceux utilisés pour le forage de puits de pétrole et de gaz. Dans l'industrie du pétrole, les appareils et machines utilisés pour forer des puits sont communément appelés appareil de forage ou appareil Au fil des ans, divers types d'appareils ont été utilisés par l'industrie 10 et ont été classés, soit en référence au type d'énergie utilisé à bord de l'appareil pour produire la force motrice nécessaire pour faire tourner le trépan de forage ou pour effectuer les autres opérations de l'appareil, soit en référence au type de terrain sur lequel l'appareil 15 est situé Par exemple, un appareil peut être appelé appareil "marin" s'il est utilisé pour le forage en mer, mais les appareils sont plus couramment appelés appareils mécaniques, appareils à courant continu/courant continu "Ward-Leonard" ou appareil à courant alternatif/courant continu, suivant le type de couplage de puissance utilisé pour produire la force motrice destinée aux opérations de forage Les appareils mécaniques utilisent des moteurs Diesel appropriés qui sont équipés d'embrayages pour entrer en prise mécaniquement avec diverses parties de 25 machines de l'appareil afin d'effectuer les opérations de forage, de pompage et de remontée du train de tiges de forage lorsque cela est approprié Les appareils à courant continu/courant continu utilisent des groupes Diesel électrique à moteur/génératrice appropriés pour l'exécution de chacune des fonctions de forage nécessair es, de la même manière que les appareils mécaniques à embrayages. Pendant la dernière décennie, on a construit de nombreux appareils à courant alternatif/courant continu utilisant des convertisseurs alternatifs/continus à redres35 seurs commandés au silicium Ces appareils ont donc été appelés parfois appareils "SCR" Les appareils à courant alternatif/courant continu ou appareils "SCR utilisent un ensemble de groupes moteur Diesel-énéra:rice de courant alternatif destiné à fournir du courant alternatif d une barre omnibus sur laquelle des moeurs a ccurant continu ou d'autres équipements à courant alternatif ou à courant continu prélèvent de la puissance pour l'exécution des diverses fonctions de l'appareil L'industrie a récemment donné sa préference aux appare:ls redresseurs commandés au silicium en raison de leurs a Vantages propres. Ces appareils tolèrent mieux l'absence d' un moteur Diesel 10 particulier pour des raisons de maintenance ou pour des problèmes similaires ils sont moins sujets aux difficultés de maintenance d'une façon générale, ils peuvent être aisément assemblés pour le forage, et ils sont en général moins coûteux à mettre en place et à faire fonctionner 15 que d'autres types d'appareils. Les appareils à redresseurs commandés au silicium utilisent généralement des ponts convertisseurs courant alternatif/courant continu à deux voies, redresseurs commandés au silicium à commutation de ligne, commande complète et alimentation triphasée Ces ponts convertisseurs à redresseurs commandés au silicium travaillent à un facteur de puissance qui est à peu près égal au rapport de la tension réelle à la pleine tension nominale de sortie Etant donné que ces convertisseurs sont à commuta25 tion de ligne, la composante fondamentale du courant est toujours en retard sur la tension et donc un facteur de puissance négatif caractérise les appareils à redresseurs commandés au silicium Ces appareils utilisent des moteurs électriques à courant continu pour l'entraîne30 ment des divers outils ou la commande de diverses fonctions telles que les pompes à boues, qui sont destinées a fournir du fluide de forage pendant les opérations de forage. Etant donné que les pompes à boues à commande électrique doivent fournir une pression élevée (courant important) 35 à une faible vitesse (faible tension), il n'est pas rare que des appareils fonctionnent, pendant les opérations de pompage, à des facteurs de puissance d'un retard de 0,4 ou 0,5 Le fonctionnement à des facteurs de puissance aussi faibles exige souvent la mise en oeuvre d'un nombre de groupes à moteur Diesel et génératrice supérieur à celui nécessaire pour fournir la puissance réelle demandée uniquement pour produire la puissance réactive nécessaire (kilovolt-ampères-réactifs, désignés ci-après k VAR) du fait du faible facteur de puissance de l'appareil en fonctionnement Par conséquent, les appareils de forage à redresseurs commandés au silicium travaillent généralement à des rendements très faibles, consommant une quantité excessive de combustible simplement pour que la puissance réactive de réserve soit disponible lorsque l'on en a 15 besoin Le problème est aggravé par les caractéristiques spécifiques de consommation de carburant des moteurs Diesel qui, généralement, consomment, par kilowatt/heure, davantage de carburant lorsque leur charge est légère que lorsqu'ils sont à pleine charge. Un autre problème posé lors d'opérations de forage réside dans la nécessité de pouvoir remonter le train de tiges de forage, sans arrêter les pompes à boue, pour effectuer une connexion sur le train de tiges ou pour l'allonger Dans le passé, en raison d'une puissance 25 réactive d'alimentation insuffisante, la capacité de levage de l'appareil était limitée au cours d'opérations de pompage Pour ajouter une tige au train de tiges de forage, il était nécessaire, soit d'arrêter les pompes, soit de mettre en service un groupe électrogène supplémen30 taire pour fournir la puissance de pointe demandée pour le fonctionnement simultané du treuil de forage et des pompes, ou pendant la manoeuvre du train de tiges de forage. D'une façon générale, on a essayé, dans l'art antérieur, de résoudre le problème posé par les opérations en demande de pointe, du fait des faibles facteurs de puissance, de l'une de trois manières: 1 Les deux moteurs entrainant les pompes à boue étaient connectés en série pour limiter le courant demandé au système de g-nération d'6 ergie Cette solution n'était évidemment pas applicable à des pompes à boue à un seul moteur, ou bien, zomme cela était fréquent, les pompes devaient tourner a plus de 505 de vitesse pour fournir le volume demandé En outre, même si les pompes étaient placers en série, il fallai encore prévoir d'autres groupes générateurs pour fournir la puissance réactive nécessaire au treuil de levage durant les opérations de manoeuvre du train de tiges ou pour la réalisation de raccordementssupplémentaires. 2 Des rangs de condensateurs étaient installés sur la barre omnibus de l'appareil pour fournir une quantité 15 fixe de puissance réactive capacitive nu posifiÀe Cette solution essayée présentait également plusieurs inconvénients. Sous de faibles charges, le facteur de puissance corrigé pouvait être aussi faiblement capacitif, par suite de la puissance réactive ajoutée, qu'il était inductif, ou négatif, en 20 l'absence de compensation par les condensateurs Etant donné que la compensation possible du facteur de puissance dépend de la tension et qu'une demande accrue en puissance réactive (basse tension) n'était pas satisfaite par une plus grande aptitude à compenser le facteur de puissance, 25 la régulation de la tension en souffrait En outre, le courant -de court-circuit du système était notablement augmenté, souvent au-delà des limites nominales initiales de l'appareil, et l'introduction d'une capacité engendrait dans le système à la fois des sous-multiples et des multiples 30 de la fréquence de résonance synchrone, difficiles à calculer, mais entrant dans la gamme d'excitation par le circuit de commande à redresseurs commandés au silicium, posant ainsi des problèmes possibles de stabilité du système. 3 Les génératrices de l'appareil étalent surdimensionnées, à un point tel qu'il n'était pas rare de trouver des génératrices de 1500 k VA sur des moteurs de 850 k W Même cette solution n'était pas souvent suffisante et, de plus, était co teuse lorsqu'elle était appliquée à tous les groupes électrogènes Hormis l'investissement initial le plus élevé en capitaux demandé pour l'acquisition de géné5 ratrices surdimensionnées, le fonctionnement de telles génératrices avec une charge légère était de par nature inefficace Contrairement aux systèmes de l'art antérieur, le système selon l'invention comprend une génératrice à surexcitation, sans charge, commandé de façon particulière, travail10 lant en mode moteur pour fournir la puissance réactive positive (déphasage avant) nécessaire au maintien du facteur de puissance de l'appareil entre les limites prescrites Le système selon l'invention n'exige pas plus d'investissement en capitaux que d'autres solutions ne donnant pas satisfaction, 15 telles que le surdimensionnement des groupes électrogènes. En outre, le système selon l'invention abaisse l'échauffement du bobinage de champ des génératrices connectées, réduit la consommation de carburant de l'appareil, augmente la durée de vie utile des groupes générateurs connectés et améliore également la régulation de la tension de l'appareil La génératrice utilisée dans la présente invention peut être toute génératrice classique à deux paliers adaptée à un travail prolongé avec un faible facteur de puissance, sans échauffement destructeur du bobinage de champ En choisissant une génératrice particulière pour cette application, on doit également considérer la compatibilité de la génératrice avec les systèmes de génération d'énergie existants à bord de l'appareil et la minimisation des critères demandés pour la mise en marche du système Etant donné une application particulière, 30 telle que décrite ci-après, le choix d'une génératrice convenable, basé sur les critères du système, est du ressort de l'homme de l'art. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs 35 et sur lesquels: la figure 1 est un schéma simplifié du dispositif de régulation selon l'invention; la figure 2 est un schéma d'une partie du dispositif de régulation de la figure 1; et la figure 3 est un schéma simplifié d'une autre forme de réalisation du dispositif de régulation selon l'in5 vention. Sur les dessins, la lettre C désigne globalement le régulateur de facteur de puissance selon l'invention, associé à un appareil classique R de forage à courant alternatif/ courant continu, redresseurs commandés au silicium, indiqué 10 schématiquement sur la figure 1 Un appareil classique à redresseurs commandés au silicium comprend un certain nombre de groupes à moteur diesel/génératrice, ou groupes électrogènes,désignés Pi, P 2 et P 3, destines à fcournir du courant alternatif à une barre omnibus centrale B de l'appareil La 15 puissance destinées l'exécution des diverses fonctions et services de l'appareil est appliquée à la barre omnibus B et convertie en un courant continu pour l'alimention des moteurs et des machines à courant continu tels que des pompes à boue 2 et un treuil de forage 4, illustrés schématiquement sur la 20 figure 1 Sur un appareil à redresseurscommandés au silicium, le courant alternatif est converti en un courant continu à l'aide de ponts convertisseurs 6 à redresseurs commandés au silicium, également illustrés schématiquement sur la figure 1. Comme indiqué précédemment, en l'absence d'une compensation 25 du facteur de puissance, l'utilisation de convertisseurs à redresseurs commandés au silicium fait naturellement fonctionner l'appareil à des facteurs de puissance aussi bas que 0,4 à 0,5. Un régulateur C comprend un capteur S de facteur 30 de puissance qui détecte le facteur de puissance instantané de l'appareil, un circuit M de contrôle du facteur de puissance, un régulateur E d'excitation et une génératrice G. Le circuit de contrôle M compare le facteur de puissance instantané à des limites prescrites et transmet un signal de 35 différence de facteur de puissance au régulateur E d'excitation qui, par suite, applique à la génératrice G une tension d'excitation établie de façon à corriger le facteur de puissance du système pour le maintenir entre des limites prescrites. La puissance réactive de sortie de la génératrice G travaillant en mode moteur dépend donc du signal de commande reçu du circuit M de contrôle ou de surveillance La génératrice G fournit une puissance réactive comprise entre les limites prescrites et nécessaire pour maintenir le facteur de puissance prescrit de l'appareil Un limiteur L est destiné à maintenir le courant d'excitation fourni c la génératrice G dans les limites prescrites supérieure et inférieure de travail. En se référant à présent plus en détail aux dessins, sur la figure 1, le capteur S de facteur de puissance comprend des transformateurs de courant T 1, T 2 et T 3 associés respectivement à des groupes électrogènes P 1, P 2 et P 3 Les transformateurs T 1, T 2 et T 3 produisent un signal de courant en phase 15 avec le courant de sortie des groupes'électrogènes P 1, P 2 et P 3 Ce signal de courant est utilisé pour le calcul du facteur de puissance instantané concernant la puissance appliquée à la barre omnibus B Dans la forme de réalisation représentée, les signaux de courant provenant des transformateurs T 1, T 2 et T 3 sont appliqués à un transformateur T 4 de courant de sommation qui réalise la somme vectorielle des signaux de courant pour fournir un signal de courant du système comprenant des composantes de phase et d'amplitude. La tension du système est détectée par un transfor25 mateur de tension T 5 et est appliquée au transducteur 10 de facteur de puissance Un facteur de puissance du système est ensuite calculé par le transducteur 10 de facteur de puissance qui détermine le cosinus du déphasage entre la tension du système et le signal de courant composé du système, produit par 30 la transformateur T 4 Le transducteur 10 de facteur de puissance peut être tout transducteur classique de mesure de facteur de puissance, communément disponible, qui produit un signal de tension convenable, représentatif du facteur de puissance associé à la tension et au courant du système. Le signal du facteur de puissance produit par le transducteur 10 est appliqué au circuit M de contrôle ou de surveillance Le circuit M comprend un rhéostat 12 destiné à $ établir le facteur de puissance souhaité pour le système, et un comparateur 14 qui produit un signal de tension analogique proportionnel à la différence entre le facteur de pu ssance souhaité et le facteur de puissance détecté Le comparateur 5 14 peut être constitué de tout type convenable et classique de circuit comparateur, par exemple un amplificateur différentiel et le circuit associé La conception d'un tel circuit comparateur approprié est du domaine de l'homme de l'art et il est inutile de le représenter de façon détaillée Ainsi, 10 le circuit M de contrôle produit, en sortie, un signal de régulation du facteur de puissance qui dépend de la différence entre le facteur de puissance du système détecté et le facteur de puissance du système prescrit Le signal de tension de sortie est appliqué en tant que signal d'entrée de commande 15 au régulateur E d'excitation. Le régulateur E d'excitation est une source de tension à grande puissance, à tension régulée, conçu pour fournir un courant d'excitation à la génératrice G, à un niveau proportionnel au signal de tension de correction de régulation 20 du facteur de puissance reçu du circuit de contrôle M Le régulateur E d'excitation doit être choisi de façon à fournir l'excitation particulière nécessaire à la génératrice G en fonction des spécifications du constructeur de la génératrice. Le régulateur E d'excitation est équipé d'un rhéostat 15 per25 mettant son tarage par rapport à une tension de ligne réelle présente sur l'appareil, telle que détectée par le transformateur T 5 Le régulateur E d'excitation peut être toute source classique de tension à grande puissance pouvant fournir la tension nécessaire d'excitation à la génératrice G sous la commande du signal de tension provenant du circuit M de contrôle. Le courant d'excitation de champ qui est appliqué à la génératrice G est maintenu dans des limites prescrites par le circuit limiteur L (figure 1) Ce circuit limiteur L com35 prend un circuit 16 de limite inférieure qui limite le courant d'excitation fourni à la génératrice G à la valeur nécessaire pour empêcher la génératrice d'absorber plutôt que de générer de la puissance réactive afin que l'appareil puisse travailler à un facteur de puissance supérieur au facteur de puissance prescrit lorsque les circonstances le permettent Le limniteur L comprend également un second circuit 18 destiné à empêcher le courant d'excitation fourni à la génératrice G de dépasser une limite prescrite qui est établie par le constructeur. Dans la forme préférée de réalisation, cette limite supérieure est réglée de façon à tenir compte des variations affectant le signal de sortie détecté de la génératrice. En référence à présente à la figure 2, le circuit '10 16 comprend une source de tension réglable telle qu'un autotransformateur variable V, un premier pont de diodes D 10 et un second pont de diodes D 20 L'autotransformateur variable V est raccordé à la tension du système par le transformateur T 5 et il est réglé afin de fournir, à une borne 50, une tension 15 de sortie égale à la tension minimale prescrite d'excitation de la génératrice G La tension d'excitation fournie par le régulateur E d'excitation à la borne 52 est comparée par le pont de diodes D 20 à un niveau minimal d'excitation établi par l'autotransformateur variable V et le pont de diodes D 10. 20 Ainsi, lorsque la tension à la borne 52 dépasse la tension minimale présente à la borne 50, le niveau supérieur d'excitation de la borne 52 est appliqué auxbobinages de champ 40 de la génératrice G par l'intermédiaire du pont de diodes D 20. Par ailleurs, dans le cas o la tension d'excitation établie 25 à la borne 52 par le régulateur E tombe au-dessous de la tension minimale présente à la borne 50, cette dernière tension minimale est appliquée à la génératrice G, en supposant que la tension minimale prescrite est maintenue. Le circuit 18 comprend des résistances R 61, R 62 de 30 polarisation, une diode Zener Z 1, des transistors Q 1, Q 2, un pont de diodes D 30 et un réseau de résistances R 63 Les caractéristiques des résistances R 61, R 62 et de la diode Zener Z 1 sont choisies de façon que le transistor Q 1 soit conducteur et polarisé dans sa région de résistance pendant le fonc35 tionnement normal de la génératrice G en deçà des limites supérieures prescrites d'excitation Si le signal de sortie de la génératrice G, qui est détecté par un transformateur de courant T 6 et redressé par le pont de diodes D 30, commence à dépasser sa limite de puissance réactive maximale, le transistor Q 2 commence alors à conduire, plaçant le transistor Q 1 dans sa région de commande et limitant le courant maximal d'excitation fourni à la génératrice G Les paramètres particuliers du circuit du réseau de résistance R 63 et des autres éléments du circuit 18 sont du domaine de l'homre de l'art et il est inutile de les détailler ici. Le courant d'excitation provenant du limiteur L est 10 appliqué aux bobinages de champ 40 de la génératrice G Cette dernière est une génératrice à 2 paliers mise en oeuvre en mode moteur à un faible facteur de puissance, mais dans les limites prescrites de la puissance réactive, afin d'éviter tout échauffement destructeur des bobinages de champ Le choix 15 d'une limite appropriée de fonctionnement est réalisé en référence aux courbes de possibilités réactives de la génératrice particulière, établies par le constructeur Etant donné que la génératrice G est mise en oeuvre dans ce mode moteur, elle fournit de la puissance réactive (k VAR) à la barre omnibus B 20 de l'appareil par l'intermédiaire d'un interrupteur 44, cette puissance étant nécessaire pour compenser le facteur de puissance du système afin de le maintenir entre des limites prescrites La puissance réactive de sortie est directement proportionnelle au courant d'excitation appliqué au bobinage 40 25 de champ par le régulateur E d'excitation, ce courant étant limité par le limiteur L Ainsi, la génératrice G fournit de la puissance réactive à la demande afin de maintenir le facteur de puissance du système entre les limites prescrites et d'élever ainsi au maximum le rendement des groupes générateurs 30 de l'appareil Etant donné que la génératrice G est une machine synchrone, un moteur auxiliaire 34 de démarrage est prévu pour amener la génératrice G à une vitesse proche de la vitesse synchrone avec les groupes électrogènes P 1, P 2 et P 3, avant la mise en circuit du régulateur C. La figure 3 représente une variante de l'invention désignée globalement en C 1 Pour simplifier les références, les éléments du régulateur Ci communs avec ceux du régulateur C illustré sur la figure 1 portent les mêmes références numériques sur les deux figures Dans le régulateur C 1, des signaux individuels de courant provenant de transformateurs T 1, T 2 et T 3 sont comparés individuellement à la tension du sys5 tème provenant du transformateur T 5 par des circuits séparés de contrôle ou de surveillance M 1, M 2 et M 3. Les circuits de contrôle M 1, M 2 et M 3 comprennent des rhéostats individuels 12 a, 12 b et 12 c respectivement, afin de permettre au régulateur C 1 de contrôler individuel10 lement le facteur de puissance de chacun des groupes électrogènes particuliers P 1, P 2 et P 3 Des comparateurs individuels 14 a, 14 b et 14 c produisent des signaux de tension analogiques proportionnels à la différence entre les facteurs de puissance individuels souhaités et les facteurs de puissance individuels 15 détectés Par conséquent, l'amplitude de ces signaux de tension analogique de sortie est proportionnelle à la valeur de la puissance réactive positive (déphasage avant) nécessaire pour corriger les facteurs de puissance individuels afin qu'ils restent dans les limites prescrites. Des diodes D 1, D 2 et D 3 sont connectéesaux sorties des comparateurs 14 a, 14 b et 14 c, respectivement, et à une jonction commune 13 La tension à la jonction 13 est égale à la plus haute des tensions analogiques des signaux provenant des comparateurs 14 a, 14 b et 14 c, diminuée de la chute de tension à travers la diode D 1, D 2 ou D 3 Par conséquent, les diodes D 1, D 2 et D 3 forment un réseau qui sélectionne le signal de tension analogique représentatif de la plus forte demande en puissance réactive par les groupes électrogènes individuels P 1, P 2 et P 3, et qui applique ce signal de ten30 sion au régulateur E 1 d'excitation Dans cette forme de réalisation, le régulateur E 1 d'excitation est une source de tension à grande puissance, pilotée en tensions capable de fournir un courant d'excitation à la génératrice Gi Dans cette forme de réalisation, le régulateur E 1 d'excitation reçoit un second signal d'entrée représentant la puissance réactive instantanée détectée du système, par l'intermédiaire d'un transformateur de courant T 7 et d'un circuit K de réaction. Etant donné que le signal de sortie de la génératrice G est pratiquement en totalité réactif, c'est-à-dire que les composantes de puissance réelle sont négligeables, le signal de courant appliqué par l'intermédiaire du transformateur T 7 et du circuit de réaction K est sensiblement égal à la puissance 5 réactive instantanée fournie par la génératrice G Le circuit K convertit ce signal de courant détecté du système en un signal de tension analogique 17 de sortie qui représente la puissance réactive détectée du système Le régulateur E 1 d'excitation soustrait ce signal 17 de puissance réactive 10 instantanée du signal de tension appliqué à la borne 13 et représentant la plus forte demande en puissance réactive des groupes électrogènes individuels P 1, P 2 et P 3, et il produit une tension d'excitation de sortie destinée à la génératrice G 1, qui est proportionnelle à la différence entre la puissance 15 réactive instantanée ( 17) du système et la plus forte demande ( 13) de puissance réactive La tension d'excitation de sortie du régulateur E 1 d'excitation est maintenue entre les limites prescrites par le limiteur L 1, de la même manière que celle décrite pour le limiteur L. De cette manière, le circuit M de contrôle est conçu pour appliquer au régulateur E d'excitation et à la génératrice G, un signal de régulation du facteur de puissance du système, nécessaire pour compenser la puissance réactive du groupe générateur particulier demandant la plus forte puissance réactive En détectant les facteurs de puissance individuels, le système d'alimentation en énergie tolère mieux les caractéristiques,parfois mauvaises, de partage des charges réactive et apparente des groupes électrogènes En outre, un tel système à entrées multiples évite à chaque groupe électrogène 30 individuel de dépasser sa limite de puissance apparente, car dans certains cas, des groupes électrogènes identiques peuvent travailler à des points de puissance apparente différents, quand bien même ils sont connectés à une barre omnibus commune. Par conséquent, en fonctionnement, le régulateur 35 détecte le facteur de puissance instantanée par l'intermédiaire du capteur S et un signal de commande est appliqué du circuit M de contrôle au régulateur E du courant d'excitation afin que le bobinage de champ 40 de la génératrice G soit excité à un niveau approprié donnant la puissance réactive nécessaire à l'interrupteur 44 Unefois que le régulateur C est connecté et que l'appareil est en fonctionnement, la régu5 lation du facteur de puissance s'effectue de façon totalement automatique et pratiquement instantanée, ce qui réduit les variations de la tension et minimise la nécessité de mettre en ligne d'autre groupes électrogènes pour satisfaire les demandes de charge de pointe Il est apparu que le régulateur 10 C améliore notablement le rendement énergétique et augmente la durée de vie utile des équipements en service, ce qui réduit fortement le coût de fonctionnement d'un appareil de forage à redresseurs commandés au silicium. Il va de soi que de nombreuses modifications peu15 vent être apportées au dispositif décrit et représenté, et notamment en ce qui concerne la dimension, la forme, les matériaux, les éléments, les composants de circuit, les connexions et autres, sans sortir du cadre de l'invention. REVEND Di CAT IONS 1 Procédé de régulation du facteur de puissance d'un système d'alimentation en énergie à courant alternatif, formé d'un ou plusieurs groupes électrogènes, dans un appa5 reil de forage, le système étant destiné à l'alimentation des équipements et des machines électriques de l'appareil, le procédé étant caractérisé en ce qu'il consiste à détecter le facteur de puissance instantané du système, à le comparer à un facteur de puissance prescrit, à former un signal de com10 mande du facteur de puissance représentatif de la différence entre le facteur de puissance détecté et le facteur de puissance prescrit, à appliquer un signal d'excitation de champ à une génératrice (G) de puissance réactive, ce signal étant proportionnel au signal de commande du facteur de puissance afin que la génératrice produise la puissance réactive nécessaire pour corriger le facteur de puissance de l'appareil afin de l'amener à la valeur prescrite, et à connecter la sortie de la génératrice de puissance réactive au système d'alimentation en énergie de l'appareil. 2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste, en outre, à limiter le signal d'excitation de champ aux limites prescrites. 3 Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il consiste en outre à détecter le signal instantané 25 de sortie de la génératrice de puissance réactive, et à régler les limites prescrites du signal d'excitation de champ en fonction du signal de sortie détecté de la génératrice de puissance réactive. 4 Procédé selon la revendication 1, caractérisé 30 en ce que la détection du facteur de puissance instantané consiste à détecter des facteurs de puissance instantanés d'un ou plusieurs groupes électrogènes et à calculer un signal de facteur de puissance composé par sommation vectorielle desdits signaux individuels de facteurs de puissance. 5 Procédé de régulation du facteur de puissance d'un système d'alimentation en énergie à courant alternatif formé de plusieurs groupes électrogènes, dans un appareil de forage, le système étant destiné à alimenter les équipements et les machines électriques de l'appareil et le procédé étant caractérisé en ce qu'il consiste à détecter le facteur de puissance instantané de chaque groupe électrogène, à comparer ce facteur de puissance détecté à un facteur de puissance prescrit, à former un signal de commande de facteur de puissance pour chaque groupe électrogène, ce signal étant représentatif de la différence entre les facteurs de puissance instantanés détectés et le facteur de puissance prescrit, à 10 appliquer à une génératrice de puissance réactive un signal d'excitation de champ proportionnel au signal de commande de facteur de puissance, qui est représentatif de la plus grande différence entre le facteur de puissance détecté et le facteur de puissance prescrit, à connecter la sortie de la géné15 ratrice de puissance réactive au système d'alimentation en énergie de l'appareil afin que le facteur de puissance de ce dernier soit corrigé par application, au système, de la puissance réactive nécessaire pour corriger le groupe électrogène individuel travaillant au facteur de puissance le plus mauvais. 20 6 Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il consiste à limiter le siganl d'excitation de champ à des limites prescrites. 7 Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il consiste à détecter le signal de sortie instan25 tané de la génératrice de puissance réactive et à régler les limites prescrites du signal d'excitation de champ en fonction du signal de sortie détecté de la génératrice de puissance réactive. 8 Dispositif destiné à réguler le facteur de puis30 sance d'un système d'alimentation en énergie à courant alernatif, formé d'un ou plusieurs groupes électrogènes dans un appareil de forage, le système étant destiné à alimenter les équipements et les machines électriques de l'appareil, le dispositif étant caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (S) 35 destinés à détecter le facteur de puissance instantané du système, des moyens (M) destinés à établir un facteur de puissance prescrit du système, des moyens (E) destinés à produire un signal de commande de facteur de puissance représentatif de la différence entre le facteur de puissance détecté et le facteur de puissance prescrit, des moyens (G) destinés à générer de la puissance réactive en réponse au signal de com5 mande du facteur de puissance, et des moyens destinés à appliquer la puissance réactive générée au système de l'appareil afin de maintenir le facteur de puissance de cet appareil entre les limites prescrites. 9 Dispositif selon la revendication 8, caractérisé 10 en ce que les moyens de détection comprennent des moyens (T 1, T 2, T 3) destinés à produire un signal de courant du système en phase avec le courant du système, des moyens (T 5) destinés à produire un signal de tension du système en phase avec la tension du système, et un transducteur ( 10) destiné à déter15 miner le cosinus du déphasage entre le signal de courant du système et le signal de tension du système. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que les moyens destinés à former un signal de commande de facteur de puissance comprennent un élément de facteur de puissance détecté au signal de facteur de puis25 sance souhaité. 11 Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'élément de comparaison comprend un amplificateur différentiel qui est conçu pour recevoir le signal de facteur de puissance du système et le signal de facteur de puissance souhaité à ses entrées, et pour produire, en sortie, un signal de commande de facteur de puissance proportionnel à la différence entre le signal de facteur de puissance du système et le signal de facteur de puissance souhaité. 12 Dispositif selon la revendication 8, caracté35 risé en ce que les moyens de génération comprennent une génératrice (G) à surexcitation, sans charge, fonctionnant en mode moteur, et des moyens (E) destinés à produire un courant d'excitation de champ destiné à la génératrice, ce courant étant proportionnel au signal de commande de facteur de puissance. 13 Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens (L) destinés à limiter le courant d'excitation de champ à des limites pres5 crites. 14 Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens destinés à détecter la tension instantanée de sortie de la génératrice, et des moyens ( 16, 18) destinés à régler les limites pres10 crites du courant d'excitation en fonction du signal de sortie détecté de la génératrice. Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce que des moyens de limitation du courant comprennent un élément ( 16) destiné à établir un courant minimal d'exci15 tation pour la génératrice. 16 Dispositif selon la revendication 15, caractérisé en ce que le signal de commande de facteur de puissance est un signal de tension continu analogique pouvant être appliqué au bobinage de champ de la génératrice, et en ce que les moyens prescrivant un courant minimal comprennent un élément (V) destiné à établir une tension minimale prescrite d'excitation pour les bobinages de champ ( 40) de la génératrice, des moyens destinés à comparer le signal de commande de facteur de puissance à la tension minimale prescrite d'ex25 citation, et des moyens destinés à appliquer, comme tension d'excitation pour la génératrice, les plus grands du signal de commande de facteur de puissance ou de la tension minimale prescrite d'excitation. 17 Dispositif selon la revendication 16, caracté30 risé en ce que des moyens prescrivant la tension minimale comprennent un transformateur abaisseur de tension réglable (T 5), connecté au système d'alimentation en énergie de l'appareil, afin de produire une tension de sortie alternative équivalant à la tension minimale prescrite d'excitation, et un pont redresseur (D 10) connecté au transformateur de tension afin de redresser la tension alternative de sortie pour produire une tension continue équivalant à la tension minimale prescrite d'excitation. 18 Dispositif selon la reverdication 17, caractérisé en ce que les moyens de comparaison comprennent un circuit comparateur redresseur ( 16) conçu nour recevoir la ten5 sion minimale d'excitation, sous la forme d'une première tension d'entrée ( 50), et pour recevoir le signal de commande de facteur de puissance sous la forme d'une seconde tension d'entrée ( 52), et pour appliquer la plus grande de la première tension d'entrée ou de la seconde tension d'entrée au bobinage 10 de champ de la génératrice. 19 Dispositif selon la revendication 15, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens (E) destinés à prescrire un courant maximal d'excitation pour la génératrice. Dispositif selon la revendication 19, caracté15 risé en ce que le signal de commande de facteur de puissance est un signal de tension continue analogique et en ce que les moyens prescrivant le courant maximal comprennent un transistor Q 1 dont le circuit collecteur-émetteur est monté en série avec le bobinage de champ de la génératrice, un circuit R 61, R 62 de polarisation du transistor, conçu pour recevoir, en entrée, le signal de commande de facteur de puissance, ce circuit de polarisation étant en outre conçu pour appliquer une tension de polarisation d'entrée au premier transistor, proportionnel au signal de commande de facteur de puissance 25 afin de placer le premier transistor dans un état conducteur lorsque le signal de commande de facteur de puissance est compris entre des limites maximales prescrites, et un élément (Z 1) de régulation de tension monté dans le circuit baseémetteur du transistor afin de limiter la tension maximale de polarisation appliquée au transistor au niveau nécessaire pour empêcher le courant collecteur-émetteur du transistor de dépasser le courant maximal prescrit d'excitation de la génératrice. 21 Dispositif de régulation du facteur de puissance 35 d'un système d'alimentation en énergie à courant alternatif, formé de plusieurs groupes électrogènes dans un appareil de forage, le système étant destiné à alimenter les équipements et les machines électriques de l'appareil, le dispositif étant caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (S) destinés à détecter les facteurs de puissance instantanés des groupes électrogènes, des moyens (M) destinés à établir un facteur de puissance prescrit pour chaque groupe électrogène, des moyens (E) destinés à former un signal de commande de facteur de puissance pour chaque groupe électrogène, ce signal étant représentatif de la différence entre le facteur de puissance détecté et le facteur de puissance prescrit pour le groupe électrogène particulier, des moyens destinés à sélectionner le signal de facteur de puissance représentatif de la plus grande différence entre le facteur de puissance détecté et le facteur de puissance prescrit, des moyens (G) destines à produire une puissance réactive en réponse au 15 signal de commande de facteur de puissance choisi, et des moyens destinés à appliquer la puissance réactive générée au système d'alimentation en énergie de l'appareil afin de corriger le facteur de puissance de l'appareil.