AEL-GPRE Application de Relais de Protection pour Générateur

L'Application de Relais de Protection pour Générateur, AEL-GPRE a été conçue par EDIBON pour la formation à la fois théorique et pratique dans le domaine des systèmes de contrôle et de protection des générateurs de haute puissance.

Cette application présente plusieurs niveaux de formation pour donner à l'utilisateur des connaissances et des expériences complètes sur le fonctionnement des systèmes de protection avancés utilisés dans les grandes centrales avec des générateurs électriques : un manuel spécifique dans lequel sont étudiés théoriquement tous les aspects relatifs aux générateurs électriques tels que les types de générateurs électriques, les principes de base du fonctionnement des générateurs autonomes, fonctionnement des générateurs en parallèle avec le réseau national, types de protections utilisées pour protéger ces machines, dimensionnement et réglage des relais de protection.

Afin de réaliser l'ensemble des pratiques et des concepts mentionnés ci-dessus, une série d'éléments sont énumérés et expliqués ci-dessous, qui sont soit inclus dans l'unité principal, soit recommandés pour compléter une série de pratiques qui présentent un intérêt dans ce domaine et que l'utilisateur devra connaître.

L'application "AEL-GPRE" comprend une série de modules qui en font un leader sur le marché :

• Le Module Relais de Protection des Générateurs : il s'agit d'un dispositif industriel de contrôle et de protection des groupes électrogènes avec plus de 150 variables configurables. Le module relais permet à l'utilisateur différents niveaux d'accès pour la configuration du relais. Par exemple, l'utilisateur peut régler et observer les seuils de protection tels que la surintensité instantanée (50/51V), la surintensité temporelle (51/51V), la sur/sous-tension (59/27), sur/sous-fréquence (81O/U), déséquilibre de charge (46), puissance inverse/réduite (32R/F), sur/sous-vitesse de la turbine (12/14), facteur de puissance (55), défaut à la terre (46)., mesure de l'angle de phase ou déphasage (78), etc.

  En outre, pour des réglages plus avancés, il est possible de régler les paramètres du système de contrôle PID dans différentes conditions de fonctionnement du groupe turbine-générateur. Par exemple, le générateur utilise différents PID lorsqu'il fonctionne en mode autonome ou lorsqu'il fonctionne en mode parallèle avec le réseau. Pendant la mise en service du générateur, le logiciel fourni permet de surveiller et d'analyser en temps réel des signaux PID de tension, de fréquence, de puissance active et réactive, et de leurs perturbations. Les paramètres PID peuvent être réajustés en temps réel, et l'effet de ces changements peut être observé et analysé avec le logiciel.

  Le logiciel Toolkit permet de configurer la commande PID pour la fréquence, la tension, la charge et le facteur de puissance. Il permet de surveiller et d'analyser la puissance active, de la puissance réactive, du biais de tension et du biais de vitesse. Il permet également de configurer les paramètres (limites inférieures et supérieures, délais et niveau de puissance). Il permet également de configurer les paramètres (limites inférieures/supérieures, délais et niveau de gravité de l'alarme) des protections et leurs niveaux de sélectivité tels que la tension/fréquence de fonctionnement du générateur la tension/fréquence de fonctionnement du générateur, la puissance inversée/réduite, la charge déséquilibrée, la surcharge IOP, la surcharge MOP, la surintensité du générateur, la sur/sous-fréquence du générateur et la sur/sous-fréquence et sur/sous-tension du générateur, rotation de phase du générateur, etc.

  En raison de la polyvalence du Module de Relais de Protection de Générateur, EDIBON fournit ce dispositif déjà configuré pour fonctionner correctement à partir de zéro avec le groupe générateur-moteur. En outre, un fichier de réglage du relais est fourni pour rétablir la configuration initiale du relais. Ainsi, l'utilisateur peut modifier n'importe quel paramètre du relais et avoir la possibilité de ramener le dispositif à sa configuration initiale.

• Contrôleur de Vitesse de Turbine : l'application comprend un contrôleur de vitesse avancé (variateur de fréquence) qui reçoit les signaux de contrôle de vitesse du relais de protection du générateur. Ce module contrôlera la vitesse de la turbine au moyen d'un signal analogique de 0 – 10 V. De cette façon, l'utilisateur pourra étudier le fonctionnement d'un système complet fonctionnant de manière autonome, tout comme une vraie centrale électrique.
• Régulateur Automatique de Tension (AVR) : ce dispositif est conçu pour le contrôle manuel et automatique de l'excitation du courant du générateur synchrone. Le régulateur est doté d'un commutateur qui permet à l'utilisateur de sélectionner le mode de contrôle. Si l'utilisateur sélectionne le mode de contrôle manuel, le générateur synchrone peut être contrôlé manuellement avec un potentiomètre et les effets de la tension de sortie du générateur peuvent être observés. Le mode de contrôle automatique permet au module de relais de protection du générateur de prendre le contrôle de l'excitation du courant. De cette manière, l’utilisateur peut étudier le fonctionnement du système complet de manière autonome, comme dans une véritable centrale électrique, ou prendre le contrôle de l’installation pour étudier les effets d’une modification de l’excitation du générateur sur le système électrique.
• Module d'Injection de Défauts : ce dispositif permet d'injecter des courts-circuits réels dans le générateur électrique pour étudier les effets de ces courts-circuits dans la machine et analyser la réponse du générateur synchrone. Le module de défauts comporte plusieurs bornes, ce qui permet à l'utilisateur de configurer à l'avance le défaut à injecter : courts-circuits tripolaires, bipolaires, bipolaires à la terre et unipolaires. Tous ces défauts peuvent être configurés avec et sans impédance de défaut. Enfin, ce module dispose d'un bouton poussoir pour injecter le défaut avec un temps de déclenchement configurable.
• Module Analyseur de Réseaux Électriques avec Oscilloscope et Acquisition de Données : ce dispositif permet de mesurer tous les paramètres électriques du générateur ou du réseau, tels que la phase et la ligne, les courants de ligne, les puissances actives, réactives et apparentes, la fréquence, les harmoniques, etc. Il peut donner des mesures précises, par exemple, pour analyser les harmoniques présentes dans la tension ou le courant dues à l'injection d'un défaut dans le générateur en fonctionnement autonome, ou pour analyser l'évolution du contrôle de la qualité de l'énergie avec un facteur de puissance qui se dégrade progressivement, ou encore pour mesurer les effets d'une charge déséquilibrée connectée au générateur en fonctionnement autonome, etc.

Un certain nombre de modules recommandés sont disponibles pour l'application :

• Module de Relais de Protection Différentielle : ce dispositif assure la protection du générateur contre les défauts électriques internes différentiels.
• Module de Protection Contre les Défauts à la Terre du Rotor : Module de Relais de Protection du Générateur + Groupe Moteur-Générateur : unités supplémentaires nécessaires pour l'étude de plusieurs générateurs couplés en parallèle pour l'étude de la répartition de la charge, du rétablissement du service électrique après un black-out, etc.