Réseaux d'énergie électrique

Exercice proposé S06-1 : groupe de deux alternateurs sur réseau

1) Une centrale électrique comprend deux groupes de production (indices 1 et 2 ) raccordés à un jeu de barres HT (U_nom = 150 kV) via des transformateurs élévateurs dont les caractéristiques respectives sont :

T1 U_nom : 15 kV / 157.5 kV S_nom = 400 MVA X₁ = 10%

T2 U_nom : 12.5 kV/ 157.5 kV S_nom = 150 MVA X₂ = 10%

Figure S06-1

Pour une puissance brute produite de

P_b1 = 300 MW Q_b1 = 100 MVAR

la tension U_HT vaut 158 kV.

Calculez les puissances nettes P_n1 , Q_n1 , P_n2 et Q_n2 et les tensions statoriques U_a1 et U_a2 (on ne tient pas compte de la puissance consommée par les auxiliaires).

2) On augmente la consigne de tension du groupe 1 de telle manière que la puissance réactive brute augmente de 50 MVAR : Q_b1 = 150 MVAR.

La tension du jeu de barres HT passe alors à 160 kV.

• Considérant que les régulateurs de tension des générateurs sont de type intégral (en régime établi, la tension aux bornes est égale à la tension de consigne, donc U_a2 reste constant ), calculez les nouvelles valeurs des puissances et des tensions.
• Quelles observations peut-on faire ?
• En supposant qu'il n'y a pas eu de modifications dans le réseau entre les deux situations considérées, donnez un modèle élémentaire de ce réseau.

3) Partant de la situation précédente, supposons que, suite à un défaut sur le groupe 1, le disjoncteur D1 s'ouvre,

• Quelles seront alors les puissances et les tensions relatives au groupe 2 (on suppose que la production active de celui-ci reste inchangée) ?
• Quelles observations peut-on faire ?

Exercice proposé S06-2 : alternateur à pôles saillants

Un alternateur à pôles saillants a des réactances synchrones directe et en quadrature de 0.8 et 0.4 pour un respectivement. Cet alternateur est reliée à un réseau de tension normale (1 pu). Il opère à pleine charge, à un facteur de puissance de 0.7 inductif. A quelle valeur la tension à ses bornes s'élèvera-t-elle si l'alternateur est déconnectée du réseau ?

Exercice proposé S06-3 : puissance réactive maximum d'un alternateur sur réseau

Un générateur a les valeurs nominales suivantes :

• kV 20
• MVA 1000
• MW 850

Sa réactance synchrone est de 2.2 p.u.
On suppose que, à tension nominale, les trois courbes exprimant dans le diagramme PQ les limitations de puissance passent par le point correspondant au régime nominal.

Quelle est la puissance réactive maximum que ce générateur peut produire lorsqu'il fournit une puissance active de 700 kW sous une tension de 19 kV ?

Indications :

• supposer qu'il s'agit d'un générateur à pôles lisses
• supposer que les variations de la tension sont assez faibles pour que l'on puisse considérer que le niveau de saturation ne change pas, et donc effectuer le calcul en utilisant un modèle linéaire du générateur.

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Dernière mise à jour le 30-11-2004