1、NF EN 60034-3aot 2008Ce document est usage exclusif et non collectif des clients Saga Web.Toute mise en rseau, reproduction et rediffusion, sous quelque forme que ce soit,mme partielle, sont strictement interdites.This document is intended for the exclusive and non collective use of Saga Web custome
2、rs.All network exploitation, reproduction and re-dissemination,even partial, whatever the form (hardcopy or other media), is strictly prohibited.Saga Web Pour SHANGHAI INTERNAT SCIENCE les moteurs synchrones sont hors du domaine dapplication de la Partie 3. Les dates suivantes ont t fixes: date limi
3、te laquelle la EN doit tre mise en application au niveau national par publication dune norme nationale identique ou par entrinement (dop) 2009-03-01 date limite laquelle les normes nationales conflictuelles doivent tre annules (dow) 2011-06-01 LAnnexe ZA a t ajoute par le CENELEC. _ 3 EN 60034-3:200
4、8 SOMMAIRE AVANT-PROPOS21Domaine dapplication52Rfrences normatives.53Termes et dfinitions64Gnralits.64.1Rgles gnrales.64.2Conditions assignes.64.3Tension assigne64.4Facteur de puissance64.5Vitesse assigne.74.6Plages de variation de tension et de frquence74.7Sens de rotation84.8Enroulements statoriqu
5、es84.9Courant et tension assigns dexcitation de lalternateur.84.10Isolation de lalternateur94.10.1Classe thermique.94.10.2Essais de tenue en tension94.11Protection contre les courants darbre94.12Essai de survitesse94.13Vitesses critiques94.14Diagramme de puissance P-Q94.15Surintensit de lenroulement
6、 statorique.104.16Court-circuit brusque.114.17Rapports de court-circuit114.18Ractances transitoire et subtransitoire longitudinales pour alternateurs.124.19Tolrances sur le rapport de court-circuit et ractances transitoire et subtransitoire longitudinales124.20Conditions mcaniques pour les rotors.12
7、4.20.1Nombre de dmarrages124.20.2Fonctionnement en virage124.21Rfrigrants135Alternateurs refroidis par air.135.1Gnralits135.2Refroidissement de lalternateur.135.3Temprature du fluide de refroidissement primaire.135.3.1Dtecteurs de temprature.146Alternateurs refroidis par hydrogne ou par liquide146.1
8、Gnralits146.2Pression et puret de lhydrogne dans lenveloppe.146.3Enveloppe de lalternateur et plaques de fermeture146.4Bornes de lenroulement statorique146.5Temprature des fluides de refroidissement primaires, tempratures et chauffements de lalternateur.156.6Dtecteurs de temprature.156.7Systmes auxi
9、liaires16 EN 60034-3:2008 4 7Alternateurs pour turbines gaz combustion ou installations cycles combins167.1Gnralits167.2Conditions de fonctionnement177.2.1Gnralits177.2.2Temprature du fluide de refroidissement primaire177.2.3Nombre de dmarrages177.2.4Application de la charge.177.3Puissance assigne.1
10、77.4Rgimes de fonctionnement.177.4.1Gnralits177.4.2Performance en rgime de base.187.4.3Echauffements et tempratures pour la performance en rgime de base197.4.4Performance en rgime de pointe.207.5Plaque signaltique207.6Essais dchauffement.20Annexe A (normative) Prcautions prendre en utilisant les alt
11、ernateurs synchrones entrans par turbine utilisant lhydrogne comme fluide de refroidissement.21 Annexe ZA (normative) Rfrences normatives dautres publications internationales avec les publications europennes correspondantes28Bibliographie.28Figure 1 Fonctionnement dans les limites de tension et de f
12、rquence8Figure 2 Diagramme de fonctionnement P-Q typique.10Figure 3 Courbes types des performances de lalternateur19Figure A.1 Exemple dune grande unit dalimentation en hydrogne pour lalimentation dun ou de plusieurs alternateurs (schma simplifi)27 5 EN 60034-3:2008 MACHINES LECTRIQUES TOURNANTES Pa
13、rtie 3: Rgles spcifiques pour les alternateurs synchrones entrans par turbines vapeur ou par turbines gaz combustion 1 Domaine dapplication La prsente partie de la CEI 60034 sapplique aux alternateurs triphass synchrones de puissance assigne suprieure ou gale 10 MVA entrans par turbine vapeur ou par
14、 turbine gaz combustion. Elle constitue un complment aux rgles fondamentales pour les machines tournantes donnes dans la CEI 60034-1. Les rgles spcifiques communes aux alternateurs synchrones sont prescrites ainsi que des rgles spcifiques pour les alternateurs refroidis par air, par hydrogne ou par
15、un liquide. La prsente partie de la CEI 60034 donne galement les prcautions prendre lors de lusage des alternateurs refroidis par hydrogne, y compris: les excitatrices tournantes entranes par des alternateurs synchrones; les quipements auxiliaires ncessaires au fonctionnement des alternateurs; les p
16、arties de limmeuble o lhydrogne pourrait saccumuler. NOTE 1 Ces rgles sappliquent galement aux alternateurs synchrones entrans la fois par turbine vapeur et turbine gaz combustion en tant que partie dune unit cycle combin arbre unique. NOTE 2 Ces rgles ne sappliquent pas aux alternateurs synchrones
17、entrans par turbine eau (hydraulique) ou vent. NOTE 3 Les prcautions dusage pour lutilisation de lhydrogne sont valables dans tous les cas o lhydrogne est utilis comme rfrigrant. 2 Rfrences normatives Les documents de rfrence suivants sont indispensables pour lapplication du prsent document. Pour le
18、s rfrences dates, seule ldition cite sapplique. Pour les rfrences non dates, cest ldition la plus rcente du document rfrenc (y compris tous ses amendements) qui sapplique. CEI 60034-1, Machines lectriques tournantes Partie 1: Caractristiques assignes et caractristiques de fonctionnementCEI 60034-4,
19、Machines lectriques tournantes Partie 4: Mthodes pour la dtermination partir dessais des grandeurs des machines synchronesCEI 60045-1, Turbines vapeur Partie 1: SpcificationsCEI 60079 (toutes les parties), Atmosphres explosives EN 60034-3:2008 6 3 Termes et dfinitions Pour les besoins du prsent docu
20、ment, les dfinitions de la CEI 60034-1 ainsi que les dfinitions complmentaires suivantes sappliquent. 3.1 dmarrage mcanique changement de vitesse de zro ou partir de la vitesse de virage jusqu la vitesse assigne 3.2 fonctionnement en virage rotation faible vitesse pour maintenir lquilibre thermique
21、de la turbine et/ou du rotor 4 Gnralits 4.1 Rgles gnrales Les alternateurs synchrones entrans par turbine doivent tre en conformit avec les rgles gnrales pour les machines tournantes donnes dans la CEI 60034-1, moins que des rgles diffrentes ne soient spcifies dans la prsente norme. Chaque fois quil
22、 est fait rfrence un accord dans cette norme, cela doit tre compris comme un accord entre le constructeur et lacheteur. 4.2 Conditions assignes Les conditions assignes sont donnes par les valeurs assignes de la puissance apparente; la frquence; la tension; le facteur de puissance; la temprature du f
23、luide de refroidissement primaire (40 C sauf autre accord); et quand cela est applicable, laltitude du site; la pression de lhydrogne; le degr de puret de lhydrogne, voir la CEI 60034-1. 4.3 Tension assigne La tension assigne doit tre fixe par accord. 4.4 Facteur de puissance Le facteur de puissance
24、 doit rsulter dun accord entre le constructeur et lacheteur. Les facteurs de puissance assigns normaliss aux bornes de lalternateur sont de 0,8, 0,85 et 0,9 surexcit. NOTE 1 On peut convenir dautres valeurs; plus le facteur de puissance est faible, plus la taille de lalternateur sera grande.NOTE 2 I
25、l est recommand que lalternateur soit capable de fournir un facteur de puissance capacitif sous excit de 0,95 aux MW assigns. 7 EN 60034-3:2008 4.5 Vitesse assigne La vitesse assigne doit tre de: 3 000/p min1 pour les alternateurs 50 Hz; 3 600/p min1 pour les alternateurs 60 Hz; o p est le nombre de
26、 paires de ples. 4.6 Plages de variation de tension et de frquence Les machines doivent pouvoir fonctionner en permanence la puissance assigne et au facteur de puissance assign dans des limites de 5 % en tension et de 2 % en frquence, comme dfini par la zone hachure de la Figure 1. Les chauffements
27、limites des Tableaux 7 et 8, ou les tempratures limites totales du Tableau 12 de la CEI 60034-1 doivent sappliquer uniquement la tension et la frquence assignes. NOTE 1 Lorsque le point de fonctionnement sloigne de la tension et de la frquence assignes, les chauffements ou les tempratures totales pe
28、uvent augmenter progressivement. Un fonctionnement continuel la puissance assigne, certains endroits de la limite extrme de la zone hachure, provoque une augmentation des chauffements pouvant atteindre environ 10 K. Les machines fonctionneront galement la puissance assigne et au facteur de puissance
29、 assign dans les limites de 5 % en tension et % en frquence, comme dfini par les limites extrmes extrieures de la Figure 1, mais les chauffements seront suprieurs. En consquence, dans le but de minimiser la rduction de dure de vie de lalternateur sous leffet de la temprature ou des diffrences de tem
30、prature, il convient que le fonctionnement lextrieur de la zone hachure soit limit en tendue, dure et frquence dapparition. Il est recommand que la puissance soit rduite ou que dautres mesures correctives soient prises le plus rapidement possible. 35Si un fonctionnement dans une plage de tension ou
31、de frquence encore plus tendue est spcifi, ou si des carts par rapport aux valeurs nominales de tension et frquence au pic de charge sont spcifis, il convient que cela fasse lobjet dun accord. NOTE 2 On considre quun fonctionnement la fois tension leve et frquence basse ou tension basse et frquence
32、leve est improbable. Le premier cas est la condition la plus susceptible daugmenter lchauffement de lenroulement dexcitation. La Figure 1 montre le fonctionnement dans ces quadrants limit aux conditions pour lesquelles lalternateur et son transformateur ne sont pas sursaturs ou sous-saturs de plus d
33、e 5 %. Les marges dexcitation et de stabilit seront rduites dans certaines des conditions de fonctionnement indiques. A mesure que la frquence de fonctionnement sloigne de la frquence assigne, des effets externes lalternateur peuvent devenir importants et ncessitent dtre pris en considration. Exempl
34、es: le constructeur de la turbine spcifiera des plages de frquence et des dures correspondantes pendant lesquelles la turbine peut fonctionner; il convient que la possibilit pour les quipements auxiliaires de fonctionner dans une certaine plage de tensions et de frquences soit prise en considration.
35、 EN 60034-3:2008 8 10510398 100 102 10398979595 f %V %IEC 082/05Figure 1 Fonctionnement dans les limites de tension et de frquence 4.7 Sens de rotation Le sens de rotation doit tre indiqu sur lalternateur ou sur sa plaque signaltique, et lordre de succession des phases du stator doit tre indiqu en r
36、eprant les bornes dans lordre dans lequel les tensions atteignent leurs valeurs maximales, par exemple U , V , W .11 1NOTE Le marquage des bornes peut tre en contradiction avec la CEI 60034-8. Pour les alternateurs entrans par une seule extrmit de larbre, celle-ci doit tre lextrmit de rfrence pour l
37、e sens de rotation. Pour les alternateurs entrans chaque extrmit de leur arbre, lextrmit relie la plus grande puissance doit tre lextrmit de rfrence. Si ce nest pas applicable, lextrmit oppose aux connections dexcitation doit tre lextrmit de rfrence pour le sens de rotation. Le sens de rotation (dan
38、s le sens des aiguilles dune montre ou dans le sens inverse des aiguilles dune montre) doit tre dfini en regardant le couplage du rotor de lalternateur depuis le ct de rfrence. 4.8 Enroulements statoriques Sauf accord contraire, la tension assigne de lalternateur correspond un couplage en toile. Tou
39、tes les extrmits des enroulements doivent tre sorties et disposes de la faon dont il est convenu de disposer les connexions externes lalternateur. 4.9 Courant et tension assigns dexcitation de lalternateur La tension assigne et le courant assign dexcitation de lalternateur sont les valeurs ncessaire
40、s lalternateur pour fonctionner aux conditions assignes. 9 EN 60034-3:2008 4.10 Isolation des enroulements 4.10.1 Classe thermique Les systmes disolation utiliss pour les enroulements doivent tre de classe thermique 130 ou dune classe thermique suprieure. 4.10.2 Essais de tenue en tension Les essais
41、 de tenue en tension doivent tre effectus conformment la CEI 60034-1, Tableau 16. 4.11 Protection contre les courants darbre Des mesures appropries doivent tre prises pour viter le passage de courants dangereux dans larbre et pour la mise la terre correcte de larbre rotorique. Lisolation ncessaire d
42、oit de prfrence tre prvue de faon pouvoir tre contrle, lalternateur tant en service. Les impulsions de tension darbre provoques par lexcitation statique avec des redresseurs contrls doivent tre maintenues un niveau faible non critique par des moyens appropris. Ces impulsions peuvent provoquer des do
43、mmages, par exemple, par rupture du film de lubrifiant des paliers antifriction. 4.12 Essai de survitesse Les rotors doivent tre essays 1,2 fois la vitesse assigne pendant 2 min. 4.13 Vitesses critiques Les vitesses critiques de la ligne darbre complte ne doivent pas entraner de fonctionnement dfect
44、ueux dans les limites de variation de vitesse correspondant aux variations de frquence acceptes conformment 4.6 (voir aussi la CEI 60045-1). 4.14 Diagramme de puissance P-Q Le constructeur doit fournir un diagramme de puissance P-Q indiquant les limites de fonctionnement. Le diagramme doit tre tabli
45、 aux conditions assignes. Un diagramme type est donn la Figure 2. Ses frontires sont imposes par les limitations suivantes: la courbe A reprsente le fonctionnement avec un courant dexcitation assign constant et donc un chauffement approximativement constant de lenroulement inducteur; la courbe B reprsente le courant statorique assign constant et, par consquent, un chauffement approx
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