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Pourquoi faire l’essai d’une génératrice diesel au moyen d’un banc de charge résistif et réactif?

ASCO 6180 exécutant un essai de charge sur un groupe électrogène diesel

La plupart des groupes électrogènes sont spécifiés à un facteur de puissance de 0,8; le moteur n’est donc pas en mesure de fournir la puissance complète en kVA au facteur de puissance unitaire. Par exemple, une génératrice de 500 kVA ayant un facteur de puissance de 0,8 ne pourrait livrer que 400 kW dans une charge uniquement résistive. Les essais utilisant une charge uniquement résistive entraînent généralement un essai de pleine charge du moteur principal (c’est-à-dire le moteur), mais pas de l’alternateur, qui sera mis à l’essai à seulement 80 % de son courant nominal. Cela signifie que l’alternateur et son système de commande ne sont pas mis à l’essai à leur limite nominale.

Une charge de facteur de puissance non unitaire affecte la manière dont l’alternateur répond à la charge, car avec des charges inductives, le courant de charge n’est pas exactement en phase avec la tension de sortie. Le champ dans le circuit magnétique de l’alternateur est déformé et le régulateur de tension automatique et le circuit d’excitation doivent fournir un courant plus élevé pour maintenir la tension de sortie définie. Ainsi, les pertes relatives dans l’alternateur augmentent lorsque le facteur de puissance n’est pas unitaire, ce qui entraîne une dissipation de chaleur accrue dans les lamelles et les enroulements de l’alternateur. Cependant, ce même alternateur devrait fonctionner à une température beaucoup plus froide si le groupe électrogène est mis à l’essai uniquement au facteur de puissance unitaire. Cela est dû au fait que le courant est plus faible et exactement en phase avec la tension (facteur de puissance unitaire). Ainsi, la performance thermique du groupe électrogène ne sera pas mise à l’essai dans son ensemble comme si la charge de facteur de puissance nominale non unitaire était appliquée.

Beaucoup d’ingénieurs qui mettent à l’essai des groupes électrogènes considèrent que ce n’est pas très important, puisque la conception de l’alternateur est généralement éprouvée. Leur principale préoccupation est de s’assurer que le moteur principal est en bon état et qu’il peut accepter une charge sans instabilité, ou même sans blocage. Il ne fait aucun doute que les essais uniquement résistifs fournissent des données précieuses et utiles, mais ces données sont incomplètes. Les parties électriques du groupe électrogène, de l’alternateur et des composants auxiliaires, comme les disjoncteurs de circuit, les détecteurs de courant, les connexions et le câblage, les indicateurs et les instruments, ne sont manifestement pas mis à l’essai à leur limite lorsqu’un essai uniquement résistif est effectué.

Lorsque des ingénieurs et des consultants professionnels définissent un système d’alimentation de secours pour un projet, ils spécifient qu’un groupe électrogène est mis à l’essai selon les normes applicables et la plaque signalétique. Cela signifie des essais de charge non unitaire ou résistive/inductive. La norme ISO 8528 précise que les rapports doivent indiquer si les essais ont été effectués à un facteur de puissance différent du facteur de puissance nominal. En général, cela signifie que les essais effectués avec une charge uniquement résistive peuvent être considérés comme étant incomplets.

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