Le réglage primaire

1 Les unités de production

Les alternateurs raccordés au réseau de transport peuvent fournir ou absorber de la puissance réactive de façon très simple, en faisant varier leur courant d’excitation. Ceci n’est bien sûr possible que dans les limites de réserve du réactif permises par leur "diagramme de fonctionnement".

C’est pourquoi il faut que les moyens de production soient construits de façon à disposer de réserves de réactif suffisantes. Il faut aussi que ces possibilités soient réellement disponibles, et que les réserves réelles soient connues des exploitants du Système ; dans le cas contraire, la sûreté du réseau est mise en danger, puisque les exploitants risquent de compter sur des réserves qui en fait n’existent pas.

 1.1 Le réglage primaire automatique de tension

Les alternateurs sont les seules sources qui permettent d’avoir sur le réseau de transport des points à tension régulée constante ; il faut pour cela qu’ils soient équipés d’un régulateur primaire de tension. Ce dispositif automatique asservit des grandeurs locales (le plus souvent la tension, plus exceptionnellement la puissance réactive) à des valeurs de consigne, en agissant sur la tension d’excitation de l’alternateur.

Cette action est quasiment instantanée et elle permet de répondre aux fluctuations aléatoires de la charge, changements de topologie et incidents, du moins tant que le groupe de production n’atteint pas ses limites de réactif.

 Il s’agit ainsi du moyen le plus précieux qui existe en matière de réglage de tension.

Tout doit donc être fait pour que les groupes soient équipés de régulateurs primaires bien réglés et pour que les possibilités de réactif des groupes soient réellement disponibles et connues des opérateurs de conduite du Système.

1.2 Limites constructives de l’alternateur :

Le diagramme P-Q aux bornes du stator

Pour une tension donnée aux bornes stator, le domaine de fonctionnement possible de l’alternateur a l’allure suivante, exprimé dans les axes puissance active-puissance réactive.

Les limites du domaine correspondent à diverses contraintes physiques :

Limite liée à l’échauffement des zones d’extrémité du stator (combinaison des flux stator et rotor), limite d’intensité stator (problème d’échauffement des circuits statoriques), limite de courant rotor (problème d’échauffement des circuits magnétiques dû aux pertes fer) (cas des turboalternateurs), limite de l’induction dans l’entrefer (échauffement des tôles du circuit magnétique dû aux pertes fer) (cas des turboalternateurs),

A chaque valeur de la tension stator correspond un diagramme différent.