Facteurs clés à prendre en compte lors du choix d'un groupe électrogène diesel
Les facteurs à prendre en compte lors du choix d'un appareil comprennent les performances mécaniques et électriques, la finalité de l'appareil, la capacité de charge et la plage de fluctuation, la fonction d'automatisation, etc.
(1) Objectif du groupe électrogène. Les groupes électrogènes diesel peuvent être utilisés dans trois situations : fonctionnement normal, alimentation de secours et situations d’urgence. Par conséquent, les exigences relatives aux groupes électrogènes diesel varient selon l’application.
(2) Capacité de charge. La capacité de charge et la plage de fluctuation de charge doivent être sélectionnées en fonction de l'application, et déterminer la capacité individuelle du groupe électrogène diesel et la capacité du groupe électrogène diesel de secours. (3
Les conditions environnementales de l'unité (principalement l'altitude et les conditions météorologiques)
(4) Choix du groupe électrogène diesel
(5) Choix du générateur et de la méthode d'excitation
(6) Sélection de la fonction d'automatisation du groupe électrogène diesel
Critères d'achat des groupes électrogènes diesel
1. Exigences en matière d'apparence
(1) Les dimensions des limites, les dimensions d'installation et les dimensions de raccordement du groupe électrogène diesel doivent être conformes aux dessins du fabricant approuvés selon la procédure prescrite.
(2) Les soudures de l'unité doivent être solides et uniformes. Elles ne doivent présenter aucun défaut tel que des piqûres, des caniveaux, des pincements, etc. Les scories et le flux de soudage doivent être éliminés. La peinture doit être uniforme, sans fissures ni décollement apparents, et lisse. Elle ne doit présenter aucune trace de placage, de rouille, etc., et les fixations du corps doivent être bien serrées.
(3) L'équipement électrique du générateur diesel doit être conforme au schéma de circuit, et les points de connexion de chaque fil de l'unité doivent avoir des signes évidents qui ne sont pas faciles à détacher.
(4) Le générateur diesel doit avoir des bornes bien mises à la terre.
(5) Le panneau du groupe électrogène diesel doit contenir l'intégralité du contenu
2. Résistance d'isolation et force d'isolation
(1) Résistance d'isolement : La résistance d'isolement entre chaque circuit électrique indépendant et la terre, ainsi qu'entre les circuits eux-mêmes, doit être supérieure ou égale à 2 MΩ.
(2) Rigidité d'isolement : La résistance d'isolement entre chaque circuit électrique indépendant de l'appareil et la terre, ainsi qu'entre les circuits eux-mêmes, doit être supérieure ou égale à 2 MΩ. Elle doit pouvoir supporter une tension d'essai en courant alternatif pendant 1 minute sans défaillance ni scintillement.
3. Exigences relatives à la séquence des phases. La séquence des phases des bornes du panneau de commande du groupe électrogène diesel doit être agencée de gauche à droite ou de haut en bas, vue de face.
4. Exigences pour le maintien en état de fonctionnement des générateurs diesel : Les unités doivent être équipées d'un système de chauffage pour garantir que les températures de l'huile et du fluide de refroidissement soient d'au moins 15 °C lors du démarrage d'urgence et de la charge rapide.
5. Vérification de la fiabilité de l'alimentation électrique au démarrage automatique et de l'arrêt automatique
(1) Le générateur diesel peut être démarré automatiquement dès réception d'une commande de démarrage provenant de la commande automatique ou de la télécommande.
(2) Si l'unité ne démarre pas automatiquement pour la troisième fois, elle doit envoyer un signal d'échec de démarrage. Si une unité de secours est prévue, le système de démarrage du programme doit pouvoir envoyer automatiquement une commande de démarrage à cette autre unité de secours.
(3) Le délai entre l'émission de la commande de démarrage automatique et la mise sous tension de la charge ne doit pas dépasser 3 minutes.
(4) Une fois le démarrage automatique du générateur diesel réussi, la capacité de charge initiale ne doit pas être inférieure à 50 % de la charge calibrée.
(5) Pour les groupes électrogènes de secours utilisés en conjonction avec le réseau électrique principal, après réception d'une commande d'arrêt provenant de la commande automatique ou de la télécommande, le groupe électrogène diesel doit pouvoir s'arrêter automatiquement lorsque le réseau électrique est rétabli. Il peut s'arrêter automatiquement ou basculer automatiquement, et son mode d'arrêt doit être conforme aux caractéristiques techniques du produit.
6. Taux de réussite du démarrage automatique. Le taux de réussite du démarrage automatique est supérieur à 99 %.
7. Exigences relatives à la plage de réglage de la tension à vide. La plage de réglage de la tension à vide de l'appareil ne doit pas être inférieure à 95 % à 105 % de la tension d'étalonnage.
8. Exigence d'alimentation automatique. L'unité doit être capable de recharger automatiquement la batterie de démarrage.
9. Exigences de protection automatique. L'unité doit être protégée contre la perte de phase, les courts-circuits (inférieurs à 250 kW), les surintensités (inférieures à 250 kW), les survitesses, les températures élevées et sèches, et la basse pression d'huile.
10. Distorsion sinusoïdale de la forme d'onde de la tension de ligne. À la tension et à la fréquence d'étalonnage à vide, la distorsion sinusoïdale de la forme d'onde de la tension de ligne doit être inférieure à 5 %.
1.1. Déviation de tension sous charge asymétrique triphasée
Sous une charge triphasée symétrique de 25 %, le groupe électrogène diesel devrait fonctionner normalement si une charge résistive de 25 % de la puissance de phase calibrée est ajoutée à n'importe quelle phase. La valeur maximale ou minimale de la tension de ligne est égale à 5 % de la moyenne des trois tensions de ligne.
12. Consommation de carburant. La puissance calibrée de l'unité est de l'ordre de 120
13. Taux de consommation du générateur diesel. La puissance calibrée de l'unité est > 40 kW et le taux de consommation de l'unité est ≤ 3.0 G/kWh.
Sélection de groupes électrogènes diesel de secours
Les groupes électrogènes diesel de secours sont principalement utilisés dans les sites critiques. En cas d'urgence ou de coupure de courant accidentelle, ils permettent de rétablir et de prolonger rapidement l'alimentation électrique pendant une certaine durée. Ce type de charge électrique est appelé charge principale. Les équipements, instruments et systèmes informatiques exigeant une grande autonomie en cas de coupure de courant doivent être équipés de batteries ou d'onduleurs, en plus des groupes électrogènes.
Les générateurs diesel de secours présentent deux caractéristiques.
Premièrement, ces groupes électrogènes sont destinés à un usage d'urgence et n'ont pas besoin de fonctionner en continu pendant de longues périodes, généralement quelques heures seulement (jusqu'à 12 heures). En mode de secours, ils restent normalement en veille et ne se mettent en marche qu'en cas de coupure totale du courant principal. Ils prennent alors le relais pour alimenter la charge d'urgence une fois le courant rétabli. Dès que le courant principal est rétabli, ils s'arrêtent immédiatement.
(1) Détermination de la capacité du générateur diesel de secours
La capacité d'étalonnage des groupes électrogènes diesel de secours est une capacité d'étalonnage sur 12 heures corrigée en fonction des conditions atmosphériques. Cette capacité doit être vérifiée en fonction de la puissance du générateur capable de fournir la charge totale de secours calculée et de satisfaire aux exigences de démarrage. Un seul moteur de puissance maximale est utilisé pour la charge de premier niveau. Les groupes électrogènes de secours sont généralement des générateurs synchrones triphasés à courant alternatif avec une tension de sortie étalonnée de 400 V.
(2) Détermination du nombre de générateurs diesel de secours
En cas de plusieurs groupes électrogènes de secours, un seul groupe électrogène diesel est généralement installé, mais deux peuvent être connectés en parallèle pour garantir la fiabilité de l'alimentation. Le nombre de groupes électrogènes de secours ne doit généralement pas excéder trois. Lors du choix de plusieurs groupes, il est recommandé d'utiliser un ensemble complet d'équipements identiques (même modèle, même capacité, caractéristiques de régulation de pression et de vitesse similaires) et utilisant un carburant compatible afin de faciliter la maintenance et le partage des pièces détachées. Si deux groupes électrogènes sont prévus pour les situations d'urgence, le dispositif de démarrage automatique doit permettre aux deux groupes de se relayer. Le démarrage automatique s'effectue après confirmation de la coupure de courant. Si le premier groupe démarre automatiquement trois fois de suite et échoue, une alarme est déclenchée et le second groupe électrogène diesel démarre automatiquement.
(3) Sélection des groupes électrogènes diesel de secours
Les unités d'intervention d'urgence doivent privilégier les groupes électrogènes diesel à haut régime, suralimentés, à faible consommation de carburant et de même puissance. Les moteurs diesel suralimentés à haut régime offrent une puissance unitaire supérieure et un encombrement réduit. Ces moteurs doivent être équipés de régulateurs de vitesse électroniques ou hydrauliques performants. Les groupes électrogènes doivent être dotés de systèmes d'excitation sans balais ou à excitation composée. Les moteurs pas à pas sont plus fiables et présentent un taux de panne plus faible. Lorsque la puissance d'un climatiseur ou du moteur de la charge principale est importante, les groupes électrogènes à excitation harmonique 3 facilitent la maintenance et les réparations. Il est recommandé de choisir un modèle équipé d'amortisseurs. Le châssis commun du pot d'échappement doit être muni d'un silencieux à la sortie afin de réduire les nuisances sonores.
(4) Contrôle des groupes électrogènes diesel de secours
La commande des groupes électrogènes de secours exige un démarrage automatique rapide et des dispositifs d'entrée automatiques. En cas de coupure de courant, le groupe de secours doit pouvoir démarrer automatiquement et rétablir rapidement l'alimentation. La durée admissible de coupure de courant de la charge principale varie de plus de 10 secondes à plusieurs dizaines de secondes, selon les circonstances. Lors d'une coupure de courant sur un projet critique, un délai de 3 à 5 secondes doit être respecté afin d'éviter les chutes de tension momentanées, ainsi que le temps nécessaire à la mise hors tension du réseau électrique ou à l'activation automatique de l'alimentation de secours avant le démarrage du groupe électrogène. Le démarrage et l'augmentation de la vitesse jusqu'à la charge maximale nécessitent un certain temps après la commande. Généralement, les moteurs diesel de grande et moyenne puissance requièrent une pré-lubrification et un préchauffage afin de garantir que la pression et la température d'huile, ainsi que la température du liquide de refroidissement, respectent les spécifications techniques du constructeur pendant la mise en service. Ce préchauffage peut être effectué au préalable selon les besoins. Par exemple, les forces d'intervention d'urgence dans les communications militaires, les activités diplomatiques importantes dans les grands hôtels, les manifestations de masse nocturnes de grande ampleur dans les bâtiments publics, les interventions chirurgicales importantes dans les hôpitaux, etc., nécessitent toutes que leurs équipements soient prélubrifiés et à température ambiante en temps normal, afin de pouvoir être mis en service rapidement à tout moment et de minimiser les temps d'arrêt.
Afin de réduire les impacts mécaniques et électriques lors de l'ajout soudain de charge après l'activation du groupe de secours, il est préférable d'augmenter la charge de secours par paliers, en respectant l'intervalle de temps et les exigences d'alimentation électrique. Conformément aux normes nationales et militaires, la charge admissible initiale après le démarrage réussi du groupe d'automatisation est la suivante : lorsque la puissance calibrée est inférieure ou égale à 250 kW, la charge admissible initiale ne doit pas être inférieure à 50 % de la puissance calibrée ; lorsque la puissance calibrée est supérieure à 250 kW, la charge admissible initiale dépend des caractéristiques techniques du produit ; lorsque les exigences relatives à la chute de tension instantanée et à la phase de transition ne sont pas strictes, l'ajout ou le retrait soudain de charge du groupe ne doit pas dépasser 70 % de sa capacité calibrée.
Sélection de groupes électrogènes diesel couramment utilisés
Certains groupes électrogènes diesel doivent fonctionner en continu pendant une certaine période, ou fréquemment pendant une longue période, afin de servir de source d'énergie principale pour les charges électriques. Ce type de groupe électrogène est appelé groupe électrogène de secours. Un groupe électrogène de secours peut être utilisé à la fois comme groupe électrogène principal et comme groupe électrogène de secours. Afin de fournir aux populations locales l'électricité nécessaire à la production et à la vie quotidienne, des groupes électrogènes diesel doivent être installés dans des zones telles que les villes, les îles, les exploitations forestières, les mines, les champs pétrolifères, etc., éloignées du réseau électrique principal, ou dans les secteurs industriels et miniers. Ce type de groupe électrogène doit fonctionner sans interruption en temps normal.
Des groupes électrogènes diesel de secours doivent être installés dans les infrastructures critiques telles que les projets de défense nationale, les centres de communication, les stations de radio et les stations relais micro-ondes. L'alimentation électrique de ces installations peut provenir du réseau électrique principal. Cependant, suite à un séisme, un typhon, une guerre ou toute autre catastrophe naturelle ou d'origine humaine endommageant le réseau électrique municipal et provoquant une coupure de courant, les groupes électrogènes de secours installés doivent être mis en marche rapidement et fonctionner sans interruption pendant une certaine durée. Afin de garantir l'alimentation électrique de ces infrastructures critiques sur le long terme, ce type de groupe électrogène de secours est couramment utilisé. Les groupes électrogènes d'usage courant ont une longue durée de fonctionnement et une forte variation de la charge ; leur capacité, leur nombre, leur type et leur mode de contrôle diffèrent donc de ceux destinés à un usage d'urgence.
Afin de réduire l'usure et d'allonger la durée de vie du groupe électrogène, il est recommandé d'opter pour des modèles à vitesse moyenne ou basse, avec une vitesse de calibrage inférieure ou égale à 1 000 tr/min. Des modèles à vitesse moyenne ou élevée peuvent être utilisés comme groupes de secours. Au sein d'une même centrale, il est conseillé d'utiliser des groupes électrogènes de même modèle et de même capacité afin d'utiliser les mêmes pièces détachées et de simplifier la maintenance. Pour les projets présentant d'importantes fluctuations de charge, il est possible d'utiliser des groupes électrogènes de capacités différentes appartenant à la même série. La tension de calibrage de sortie du groupe électrogène est déterminée de la même manière que pour un groupe électrogène de secours, généralement à 400 V. Cependant, pour les projets à forte consommation et à longue distance de transport, des groupes électrogènes haute tension peuvent être utilisés.
Exigences de commande des groupes électrogènes diesel
Lors de la commande d'un groupe électrogène diesel après avoir effectué la sélection ci-dessus, nous vous demandons généralement de préciser les éléments suivants :
(1) Modèle d'unité, puissance nominale, fréquence nominale, tension nominale, courant nominal, nombre de phases, facteur de puissance, méthode de câblage, etc.
(2) Exigences fonctionnelles et de performance de l'automatisation de l'unité.
(3) Exigences relatives à la structure, aux performances et aux dimensions d’installation du moteur diesel, du générateur et du panneau de commande.
(4) Exigences relatives au fonctionnement en parallèle des unités : Si plusieurs unités sont achetées simultanément, devront-elles fonctionner en parallèle ? Si tel est le cas, faudra-t-il prévoir les instruments et dispositifs de mesure nécessaires à ce fonctionnement ?
(5) Exigences relatives aux équipements auxiliaires de l'unité : De nombreux fabricants nationaux considèrent les réservoirs d'eau de refroidissement (radiateurs), les réservoirs de carburant, les silencieux d'échappement, les batteries, etc. comme des équipements auxiliaires.
Si vous avez besoin d'un générateur, n'hésitez pas à nous contacter.