Régulateur de Tension Automatique

Régulateur de tension automatique

Le régulateur de tension automatique (AVR) est un dispositif essentiel conçu pour réguler les niveaux de tension. Il prend des tensions fluctuantes et les convertit en une tension stable et constante. Les fluctuations de tension se produisent principalement en raison des variations de la charge sur le système d'alimentation. Ces variations de tension peuvent être dommageables pour l'équipement du système électrique, pouvant causer des dysfonctionnements ou même des dégâts permanents.

Pour contrôler ces variations de tension, on peut installer des équipements de contrôle de tension à plusieurs endroits clés du système électrique, tels que près des transformateurs, des générateurs et des alimentations. En fait, les régulateurs de tension sont souvent déployés à plus d'un point du système électrique pour gérer efficacement les fluctuations de tension.

Contrôle de la tension dans les systèmes CC et CA

• Système d'alimentation CC : Dans un système d'alimentation CC, lorsque l'on traite avec des alimentations de longueur égale, des générateurs sur-compensés peuvent être utilisés pour contrôler la tension. Cependant, pour des alimentations de longueurs différentes, un amplificateur d'alimentation est utilisé pour maintenir une tension constante à l'extrémité de chaque alimentation.

• Système CA : Dans un système CA, le contrôle de la tension peut être réalisé par diverses méthodes. Celles-ci incluent l'utilisation de transformateurs d'amplification, de régulateurs à induction et de condensateurs en dérivation, entre autres. Chaque méthode a ses propres avantages et est sélectionnée en fonction des exigences spécifiques du système électrique.

Principe de fonctionnement du régulateur de tension

Le régulateur de tension fonctionne sur le principe de la détection d'erreur. Tout d'abord, la tension de sortie d'un générateur CA est obtenue via un transformateur de tension. Cette tension est ensuite redressée et filtrée avant d'être comparée à une tension de référence. La différence entre la tension réelle et la tension de référence est appelée tension d'erreur. Cette tension d'erreur est amplifiée par un amplificateur et fournie ensuite soit à l'exciteur principal, soit à l'exciteur pilote. En ajustant l'excitation en fonction de cette tension d'erreur amplifiée, le régulateur de tension contrôle et stabilise efficacement la tension de sortie du générateur, assurant ainsi un approvisionnement en électricité constant et fiable.

Par conséquent, les signaux d'erreur amplifiés régulent l'excitation de l'exciteur principal ou de l'exciteur pilote via un mécanisme de diminution ou d'augmentation. Cela, à son tour, contrôle les fluctuations de tension. En contrôlant la sortie de l'exciteur, la tension aux bornes de l'alternateur principal est efficacement régulée.

Applications du régulateur de tension automatique

Le régulateur de tension automatique (AVR) remplit plusieurs fonctions cruciales :

• Contrôle de la tension et amélioration de la stabilité : Il maintient la tension du système électrique dans des limites acceptables et permet à la machine de fonctionner plus près de la limite de stabilité en régime permanent. Cela assure un approvisionnement en électricité fiable et prévient les instabilités liées à la tension dans le système.

• Partage de la charge réactive : Lorsque plusieurs alternateurs fonctionnent en parallèle, l'AVR joue un rôle clé dans la distribution de la charge réactive entre eux. Cela aide à optimiser la performance des alternateurs en parallèle et à maintenir le facteur de puissance global du système.

• Atténuation des surtensions : L'AVR est efficace pour réduire les surtensions qui se produisent en raison d'une libération soudaine de charge dans le système. En ajustant rapidement l'excitation, il empêche les hausses excessives de tension qui pourraient endommager les équipements électriques.

• Ajustement de l'excitation en cas de défaut : En cas de défaut, l'AVR augmente l'excitation du système. Cela garantit que la puissance de synchronisation maximale est disponible pendant la suppression du défaut, facilitant une récupération plus fluide du système.

• Contrôle de l'excitation suivant la charge : Lorsqu'il y a un changement soudain de la charge sur l'alternateur, l'AVR ajuste le système d'excitation. Il s'assure que l'alternateur continue de fournir la même tension sous les nouvelles conditions de charge. L'AVR réalise cela en agissant sur le champ de l'exciteur, en modifiant la tension de sortie de l'exciteur et le courant de champ. Cependant, lors de fortes fluctuations de tension, l'AVR standard peut ne pas répondre assez rapidement.

Régulateurs de tension à action rapide

Pour obtenir une réponse plus rapide, des régulateurs de tension à action rapide basés sur le principe de dépassement de la cible sont utilisés. Selon ce principe, lorsque la charge augmente, l'excitation du système est également augmentée. Mais avant que la tension n'atteigne la valeur correspondant à l'excitation accrue, le régulateur anticipe et réduit l'excitation au niveau approprié. Ce mécanisme de dépassement et de correction permet un ajustement plus rapide et précis de la tension, améliorant ainsi les performances du système électrique lors des changements dynamiques de charge.