Fonctionnement parallèle des alternateurs

Interconnexion des systèmes électriques

L'interconnexion des systèmes électriques est cruciale pour l'efficacité économique, la fiabilité et le fonctionnement en parallèle. L'interconnexion des systèmes électriques à courant alternatif nécessite que les générateurs synchrones fonctionnent en parallèle, une pratique couramment utilisée dans les centrales de production où deux ou plusieurs générateurs sont connectés via des transformateurs et des lignes de transmission, formant un réseau interconnecté. En conditions normales, tous les générateurs et moteurs synchrones d'un système interconnecté maintiennent leur synchronisme, permettant ainsi une optimisation de l'efficacité opérationnelle et une amélioration de la fiabilité grâce à la configuration en parallèle.

Lorsque la demande de charge dépasse la capacité des unités connectées, des générateurs supplémentaires sont mis en parallèle pour supporter la charge ; inversement, pendant les périodes de faible demande, les unités non essentielles sont déconnectées afin de maintenir un fonctionnement à haute efficacité.

Raisons du fonctionnement en parallèle des alternateurs

Les alternateurs sont opérés en parallèle pour les avantages clés suivants :

• Capacité de charge supérieure : Plusieurs alternateurs peuvent alimenter des charges plus importantes qu'une seule unité.

• Optimisation de l'efficacité : Pendant les charges légères, certains alternateurs peuvent être arrêtés, permettant aux unités restantes de fonctionner près de leur pleine charge pour une meilleure efficacité.

• Flexibilité de maintenance : La maintenance programmée ou l'inspection d'une machine ne perturbe pas l'alimentation, car les autres unités assurent la continuité.

• Assurance de la fiabilité : Les pannes de générateurs n'entraînent pas de coupures de courant, car les unités en parallèle compensent.

• Scalabilité : Des machines supplémentaires peuvent être ajoutées sans modifier l'installation initiale pour répondre à la demande croissante de charge.

• Réduction des coûts : Le fonctionnement en parallèle réduit à la fois les coûts d'exploitation et les frais de génération d'énergie.

• Sécurité de l'approvisionnement : Assure un approvisionnement électrique plus fiable et permet une génération économique à travers le système.

Conditions nécessaires pour le fonctionnement en parallèle des alternateurs

Les machines synchrones fonctionnent en parallèle par un processus appelé synchronisation, où une nouvelle unité (machine entrante) est connectée à un système existant (machines en fonctionnement ou barre de collecte infinie). Pour garantir un fonctionnement en parallèle sûr, les conditions suivantes doivent être remplies :

• Concordance de la séquence de phase : La séquence de phase des tensions de la barre de collecte doit correspondre à celle de la machine entrante.

• Synchronisation de phase : Les tensions de la barre de collecte et la tension aux bornes de la machine entrante doivent être en phase.

• Égalité des tensions : La tension aux bornes de la machine entrante doit correspondre à la tension de la barre de collecte.

• Concordance des fréquences : La fréquence de la tension générée par la machine entrante doit être égale à la fréquence de la tension de la barre de collecte.