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La présente invention se rapporte à une installation en vue de la mise en parallèle des groupes électrogènes de secours utilisés pour four- nir un appoint d'énergie à un réseau d'utilisation.
On sait que, principalement dans les centrales de distribution d'énergie électrique, il est nécessaire d'avoir parfois recours à des grou- pes ., électrogènes auxiliaires qui sont surtout couplés en parallèle.
Ce problème de la mise en parallèle des alternateurs et autres génératrices électriques exige la réalisation de certaines conditions et notamment la mise en synchronisme des machines, l'égalité des tensions et la concordance des phases.
Des manipulations doivent ordinairement se faire sur les excita- tions des machines à courant continu et simultanément sur les machines à courant alternatif ainsi que sur les régulateurs de vitesse des moteurs thermiques qui les entraînent. Les manipulations de mise en parallèle peu- vent se faire manuellement ou au moyen de divers appareils dont certains, tels les synchronoscopes et synchroniseurs, ont pour but d'amener les machi- nes à coupler automatiquement au synchronisme.
Ces manipulations, qu'elles soient manuelles ou automatiques, sont délicates à réaliser de façon parfaite; de plus, elles exigent un temps assez long dépendant de divers facteurs tels que surtout les caractéristiques constructives, la température, la stabilité dans la demande de puissance.
La présente invention a comme but d'éviter les manoeuvres délica- tes ainsi que l'usage d'appareils sensibles et chers tout en réduisant au minimum le temps de démarrage et de prise en-charge des moteurs thermiques d'entraînement des génératrices ainsi que celui de la mise en parallèle.
La présente invention, prévue pour la mise en parallèle de grou- pes électrogènes de secours comportant chacun un moteur thermique et une ma- chine génératrice de courant, consiste en une installation dans laquelle le moteur et la génératrice sont accouplés par un accouplement centrifuge ou autre dès qu'un appel de puissance a provoqué la mise en marche du moteur thermique. Autrement dit, dans une installation selon l'invention, aussi- tôt qu'un groupe électrogène de secours reçoit une demande de puissance son moteur thermique, lancé par un dispositif connu, démarre en même temps que se ferme un accouplement centrifuge ou similaire ce qui provoque la mise en marche, immédiate, en parallèle,de la génératrice dont la vitesse s'ac- croît progressivement.
Si, pour répondre à l'appel de puissance, plusieurs groupes élec- trogènes auxiliaires doivent être mis en marche, il est, suivant une carac- téristique de la présente invention, prévu d'accoupler, au démarrage, seule- ment une génératrice et son moteur, et de faire tourner en moteur synchrone uniquement les génératrices des autres groupes qui sont maintenues, au dé- part, désolidarisées de leur moteur thermique respectif, démarré indépen- damment et avec retardement; dans l'installation; 'un moteur thermique entraî- ne une génératrice qui elle-même entraîne les autres génératrices qui, ain- si fonctionnent en parallèle et se synchronisent automatiquement, les ac- couplements centrifuges se fermant alors après obtention de la mise en pa- rallèle.
Dans le présent mémoire, le mot génératrice désigne une machine productrice de courant électrique que ce soit une génératrice à courant continu ou un alternateur.
L'invention sera plus aisément comprise en se référant à la des- cription suivante des dessins annexés qui montrent, à titre illustratif seu- lement, divers modes de réalisation d'installations.
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Les figures 1 à 3 sont des schémas d'installations exécutées se- lon l'invention.
Dans les figures, les mêmes chiffres de référence se rapportent aux mêmes objets
L'installation schématisée dans la figure 1 comporte deux grou- pes électrogènes auxiliaires constitués respectivement par les moteurs thermiques 11 et 21 pouvant entraîner les machines électriques 12 et 22 qui peuvent être des alternateurs ou génératrices à courant continu.
Les embrayages centrifuges 13 et 23 servent à accoupler les moteurs ther- miques et les machines électriques; ces dernières sont reliées de façon permanente par la ligne 37.
Dans les conditions ordinaires c'est-à-dire quand le réseau d' utilisation 31 est alimenté de façon normale par la centrale, les moteurs thermiques 11 et 21 et les machines électriques 12 et 22 sont à l'arrêt.
Dès qu'un appel de puissance, résultant par exemple d'une panne se produit dans le réseau 31, le relais voltmétrique 36 provoque l'inter- vention immédiate de la centrale de secours. Le moteur thermique d'un groupe, par exemple le moteur 11, est immédiatement lancé au moyen d'un dispositif connu de démarrage.rapide; l'embrayage centrifuge 13 est ac- tionné ce qui accouple la machine 12 qui démarre et se met progressive- ment en vitesse.
Afin de faciliter le démarrage simultané des machines 12 et 22 il est prévu de mettre au plus vite -l'excitation de la machine 12 sous, tension partielle au moyen de la batterie de démarrage 14 agissant par l'intermédiaire du contacteur inverseur 15. Dès que la tension normale est approximativement apparue sur la machine 12, le contacteur-inverseur 15 inverse l'excitation sur l'excitatrice correspondante 16 pourvue du'rhéostat 17. Les disjoncteurs à maxima retardé 32 et 33 étant fermés, le courant produit par la machine 12 passe par la ligne 37 et alimente dans l'autre groupe la machine 22 qui tourne alors en moteur synchrone et partant, s' est synchronisée automatiquement avec la dite machine 12.
Pendant la mi- se en marche, l'embrayage.23 n'agit pas et le moteur 21 démarre avec un certain retard et indépendamment de la machine correspondante 22.
Le démarrage étant assuré et la machine 22 tournant en synchro= nisme avec 12, l'embrayage 23 se ferme ce qui accouple le moteur 21 et la dite machine 22. Après un certain temps, le contacteur 34 se ferme et le réseau d'utilisation est alimenté par les deux groupes auxiliaires fonc- tionnant parfaitement en parallèle.
La marche des deux groupes dépend de l'actionnement des re- lais temporisés 35. Si la puissance demandée par le réseau est supérieur à une valeur prédéterminée, réglable à volonté, les relais temporisés ont fonctionné permettant la marche des groupes en parallèle, pendant un cer- tain temps. Si après ce temps, la puissance demandée tombe, les relais temporisés provoquent l'ouverture de l'embrayage 23 ét l'arrêt du moteur 21, tandis que la machine 22 continue à tourner en moteur synchrone. Si un nouvel appel de puissance se produit, les relais 35 remettent le mo- teur 21 en marche et ferment l'embrayage 23. Le second groupe est ainsi mis automatiquement en service jusqu'à une baisse dans la puissance deman- dée.
Les relais temporisés 35 sont légèrement retardés de façon à rendre sans influence les demandes de puissance ne durant qu'un instant.
Quand l'appel de puissance de secours est disparu le contacteur
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inverseur 34 rétablit la connection avec le réseau d'utilisation et coupe celle avec les groupes auxiliaires qui s'immobilisent prêts à intervenir à nouveau.
Dans la figure 2 est représentée schématiquement une installa- tion semblable à celle de la figure 1 mais dans laquelle on a prévu, en plus, des volants 18 et 28 qui tournent en permanence de même que les machi- nes 12 et 22 dont ils sont solidaires. Ces volants assurent le lancement des moteurs thermiques 11 et 21 par les embrayages 13 et 23. Grâce à cette installation, dès que se produit l'appel de puissance, on réalise une ali- mentation instantanée par le groupe de secours, sans la période d'interrup- tion initiale, indispensable aux démarrage et prise en charge des moteurs thermiques. L'équipement est complété par les moteurs de détresse lla et 21a accouplés par 13a et 23a avec les machines 12 et 22.
La figure 3 est une autre variante d'une installation exécutée suivant l'invention. Dans cette variante, l'installation, semblable à celle de la figure, 1 comporte sur la ligne de connection des divers grou- pes auxiliaires des contacteurs additionnels tels que 19 et 29 qui.-dans les conditions normales, sont ouverts. Quand les relais 35 et 36 comman- dent l'intervention des groupes les contacteurs 19 et 29 se ferment. Le moteur 11 a démarré comme expliqué dans la figure 1. Un dispositif'de dé- marrage à tension réduite 30 lance la machine 22 en moteur synchrone.
Quand la synchronisat'ion est réalisée le moteur 21 démarre et tout se passe comme expliqué relativement à la figure 1. Quand l'appel de puissance cesse les contacteurs 19 et 29 s'ouvrent, les dispositifs 20 et 30 reprennent leur position de départ et les moteurs thermiques s'arrêtent.
REVENDICATIONS.
1. Installation pour la mise en parallèle de groupes électrogènes de secours constitués par un moteur thermique et une machine génératrice de courant, caractérisée en ce que le moteur thermique d'un groupe est lancé et accouplé avec sa génératrice dès que se produit un ap- pel de puissance tandis que les génératrices des autres groupes maintenues désolidarisées de leur moteur respectif tournent en moteur synchrone ou à excitation en courant continu.