Diagnostic et élimination des pannes des générateurs synchrones

1. Le générateur surchauffe.

 

(1) Le générateur ne fonctionnait pas conformément aux conditions techniques prescrites : la tension statorique était trop élevée, entraînant une augmentation des pertes fer ; lorsque le courant de charge était trop important, les pertes cuivre de l’enroulement statorique augmentaient ; la fréquence était trop basse, ce qui ralentissait le ventilateur de refroidissement et affectait la dissipation thermique du générateur ; le facteur de puissance était trop faible, ce qui augmentait le courant d’excitation du rotor et provoquait son échauffement. Il est nécessaire de vérifier si les indications des instruments de surveillance sont normales. En cas d’anomalie, les réglages et les interventions nécessaires doivent être effectués pour garantir le fonctionnement du générateur conformément aux conditions techniques prescrites.

1.9

(2) En cas de déséquilibre du courant triphasé de la charge du générateur, l'enroulement de la phase surchargée surchauffera. Si la différence entre les courants triphasés dépasse 10 % du courant nominal, on parle de déséquilibre triphasé important. Ce déséquilibre génère un champ magnétique de séquence inverse, augmentant ainsi les pertes et provoquant l'échauffement des enroulements des pôles magnétiques, des bornes et autres composants. Il convient d'ajuster la charge triphasée afin d'équilibrer au mieux les courants de chaque phase.

 

(3) Les conduits d'aération étaient obstrués par la poussière accumulée, ce qui entraînait une mauvaise ventilation et empêchait le générateur de dissiper la chaleur. Il convient d'éliminer la poussière et la graisse accumulées dans les conduits d'aération afin d'assurer une circulation d'air optimale.

 

(4) La température de l'air ou de l'eau à l'admission est trop élevée et le refroidisseur est obstrué. Il convient de réduire la température de l'air ou de l'eau à l'admission et de dégager le refroidisseur. Avant de procéder à la réparation, il est recommandé de limiter la charge du générateur afin de réduire sa température.

 

(5) Si une quantité excessive ou insuffisante de graisse est ajoutée au roulement, elle doit être ajoutée conformément à la réglementation, généralement de 1/2 à 1/3 du logement du roulement (prendre la limite supérieure pour les basses vitesses et la limite inférieure pour les hautes vitesses), et il est conseillé de ne pas dépasser 70 % du logement du roulement.

 

(6) Usure des paliers. Si l'usure est légère et provoque une surchauffe locale du palier ; si elle est importante, elle peut entraîner un frottement entre le stator et le rotor, provoquant leur surchauffe. Il est nécessaire de vérifier si les paliers sont bruyants. En cas de frottement entre le stator et le rotor, la machine doit être immédiatement arrêtée pour maintenance ou remplacement des paliers.

 

(7) L'isolation du noyau du stator est endommagée, provoquant des courts-circuits entre les plaques, ce qui augmente les pertes par courants de Foucault et entraîne un échauffement. Dans les cas les plus graves, l'enroulement du stator peut être endommagé. La machine doit être immédiatement arrêtée pour maintenance.

 

(8) Les fils parallèles de l'enroulement du stator se rompent, ce qui augmente le courant dans les autres fils et provoque leur échauffement. La machine doit être immédiatement arrêtée pour maintenance.

 

2. Il existe une tension anormale entre le neutre du générateur et la terre.

 

Dans des circonstances normales, si des tensions très faibles surviennent en raison d'entrefers irréguliers et de potentiels magnétiques inégaux sous chaque pôle magnétique causés par des harmoniques d'ordre élevé ou des procédés de fabrication, et que la tension se situe entre un et quelques volts, il n'y a aucun danger et aucun besoin de traitement.

 

(2) En cas de court-circuit dans l'enroulement du générateur ou de mauvaise isolation à la terre, les performances de l'équipement électrique et du générateur se dégraderont, ce qui risque de provoquer une surchauffe. Un entretien régulier est indispensable pour éviter toute aggravation de l'incident.

 

(3) En l'absence de charge, le neutre ne présente aucune tension par rapport à la terre, mais une tension apparaît en présence d'une charge. Ceci est dû à un déséquilibre triphasé. La charge triphasée doit être ajustée afin d'obtenir un équilibre.

 

3. Le courant du générateur est trop élevé.

 

(1) Si la charge est trop lourde, elle doit être réduite.

 

(2) En cas de court-circuit entre phases ou de défaut à la terre sur une ligne de transport, celle-ci doit être inspectée et réparée. Une fois le défaut éliminé, elle peut être remise en service.

 

4. La tension aux bornes du générateur est trop élevée.

 

(1) Si la tension du réseau d'un générateur connecté en parallèle avec le réseau électrique est trop élevée, la tension du générateur connecté en parallèle doit être réduite.

 

(2) Si le dispositif d’excitation dysfonctionne et provoque une surexcitation, il doit être réparé en temps opportun.

 

5. Puissance insuffisante

 

En raison d'une compensation d'excitation composée insuffisante de la source de tension du dispositif d'excitation, le courant d'excitation nécessaire à la réaction d'induit ne peut être fourni, ce qui entraîne une tension aux bornes du générateur inférieure à la tension du réseau et l'empêche de fournir la puissance réactive nominale. Les mesures suivantes doivent être prises :

 

Un régulateur de tension triphasé est connecté entre le générateur et le réacteur d'excitation pour augmenter la tension aux bornes du générateur, augmentant progressivement le potentiel magnétique du dispositif d'excitation.

 

(2) En changeant la phase du potentiel de flux de tension du dispositif d'excitation et de la tension terminale du générateur pour augmenter le potentiel de flux total combiné, une résistance de plusieurs milliers d'ohms et de 10 W peut être connectée en parallèle à chaque enroulement de phase du réacteur.

 

(3) Réduisez la valeur de résistance du rhéostat pour augmenter le courant d'excitation du générateur.

 

6. Défaillance de l'isolation et court-circuit de l'enroulement du stator

 

(1) L'enroulement du stator est humide. Pour les générateurs restés longtemps hors service ou ayant fait l'objet d'une maintenance prolongée, la résistance d'isolement doit être mesurée avant leur remise en service. Ceux qui ne répondent pas aux normes ne doivent pas être mis en service. Les générateurs humides doivent être séchés.

 

(2) Des défauts dans l'enroulement lui-même ou des techniques d'entretien inappropriées peuvent entraîner une défaillance de l'isolation ou des dommages mécaniques à l'enroulement. Les matériaux isolants doivent être choisis conformément au degré d'isolation spécifié. L'enrobage des enroulements et le séchage du vernis d'imprégnation doivent être effectués en respectant scrupuleusement les exigences du procédé.

 

(3) Surchauffe des enroulements. La surchauffe de l'isolant réduit ses performances. À haute température, elle peut parfois entraîner une dégradation rapide de l'isolant. Il convient de renforcer les inspections et les surveillances régulières afin de prévenir la surchauffe des différents composants du générateur et d'éviter d'endommager l'isolant des enroulements.

 

(4) Vieillissement de l'isolation. Généralement, après 15 à 20 ans de fonctionnement, l'isolation des enroulements d'un générateur vieillit, ses performances électriques se modifient et une défaillance de l'isolation peut même survenir. Il est donc essentiel d'effectuer un entretien rigoureux et des contrôles préventifs du générateur. Si l'isolation s'avère non conforme, il convient de remplacer rapidement l'isolation défectueuse des enroulements ou de remplacer l'enroulement complet afin de prolonger la durée de vie du générateur.

 

(5) Des corps étrangers métalliques peuvent pénétrer dans le générateur. Après la réparation du générateur, ne laissez aucun objet, pièce ou outil métallique dans la chambre du stator. Resserrer les fils de fixation du rotor et fixer les extrémités pour éviter tout desserrage dû à la force centrifuge.

 

(6) Claquage par surtension excessive : 1) La ligne est frappée par la foudre, mais la protection contre la foudre est insuffisante. Les installations de protection contre la foudre doivent être améliorées. 2) Mauvaise utilisation, comme une surtension du générateur à vide. Le générateur doit être mis sous pression conformément aux procédures d'exploitation afin d'éviter toute erreur de manipulation. 3) Surtensions internes du générateur, y compris les surtensions de fonctionnement, les surtensions dues à l'arc électrique et les surtensions de résonance, etc. Il convient de renforcer le contrôle préventif de l'isolation des enroulements afin de détecter et d'éliminer rapidement les défauts d'isolation des enroulements du stator.

 

7. Le noyau du stator est desserré.

 

En raison d'une fabrication et d'un assemblage incorrects, le noyau n'a pas été correctement serré. Si le noyau est entièrement desserré, pour les petits générateurs, on peut utiliser deux plaques de fer plus petites que le diamètre intérieur de l'extrémité de l'enroulement du stator, et insérer des boulons à double extrémité pour le serrer. Une fois la forme initiale rétablie, resserrez les boulons de fixation d'origine du noyau. Si le noyau est localement desserré, vous pouvez d'abord appliquer de la peinture pour tôle d'acier au silicium entre les parties desserrées, puis injecter des matériaux isolants durs dans ces zones.

 

8. Court-circuit entre copeaux de fer

 

(1) Les tôles du noyau sont desserrées. Lorsque le générateur fonctionne, le noyau vibre et endommage l'isolation. Si l'isolation est endommagée localement ou si le noyau surchauffe localement, entraînant un vieillissement de l'isolation, il convient de procéder conformément aux méthodes prévues dans le plan initial.

 

(2) Les bords du copeau de fer présentent des bavures ou sont endommagés mécaniquement lors de l'entretien. Utilisez une lime fine pour éliminer les bavures, rectifier la zone endommagée, nettoyer la surface, puis appliquer une couche de peinture silicone pour tôle d'acier.

 

(3) S'il y a de la soudure ou des particules de cuivre court-circuitant le noyau, les points de soudure métallique doivent être grattés ou ciselés, et la surface doit être traitée correctement.

 

(4) Un court-circuit d'arc dans l'enroulement peut également provoquer un court-circuit dans le noyau. La partie brûlée doit être retirée au burin et la surface correctement traitée.

 

9. Lorsque le générateur perd son magnétisme résiduel, il ne peut pas produire d'électricité au démarrage.

 

(1) Le magnétisme rémanent disparaît souvent après l'arrêt de la machine, car le matériau utilisé pour les pôles magnétiques de l'excitateur est proche de l'acier doux, ce qui réduit le magnétisme rémanent. En l'absence de courant dans l'enroulement d'excitation après l'arrêt de la machine, le champ magnétique disparaît. Il est donc nécessaire de préparer et de magnétiser une batterie avant la production d'électricité.

 

(2) Si les pôles magnétiques d'un générateur perdent leur magnétisme, un courant continu supérieur au courant nominal (pendant une très courte durée) doit être passé à travers les enroulements pour les magnétiser, et un magnétisme résiduel suffisant peut être rétabli.

 

10. La température du réacteur d'excitation dans le dispositif d'excitation automatique est trop élevée.

 

(1) En cas de court-circuit local dans la bobine du réacteur, le réacteur doit être réparé.

 

(2) Si l'entrefer dans le circuit magnétique du réacteur est trop grand, l'entrefer dans le circuit magnétique doit être ajusté.

 

Une fois le générateur démarré, la tension ne peut pas augmenter.

 

(1) Le circuit d'excitation est déconnecté, empêchant ainsi la montée en tension. Il convient de vérifier l'absence de fils coupés dans le circuit d'excitation et la qualité des contacts.

 

(2) Le magnétisme rémanent disparaît. Si le voltmètre de l'excitateur n'indique rien, cela signifie que le magnétisme rémanent a disparu et que l'excitateur doit être magnétisé.

 

(3) Si la polarité de la bobine de champ magnétique de l'excitateur est inversée, ses fils de connexion positifs et négatifs doivent être inversés.

 

(4) Lors de certains tests effectués pendant la maintenance du générateur, si la bobine de champ magnétique est alimentée par erreur avec un courant continu inverse, ce qui entraîne la disparition du magnétisme résiduel ou un flux inverse, elle doit être remagnétisée.

 

12. Perte d'oscillation de la synchronisation du générateur

 

En temps normal, la puissance produite par un générateur est équilibrée avec la puissance consommée par la charge. En cas de court-circuit dans le réseau ou de chute de charge importante, la puissance du générateur se déséquilibre par rapport à la charge de l'utilisateur. Pour rétablir l'équilibre, une procédure est nécessaire en raison de l'inertie du rotor et du temps de réponse du régulateur. Durant cette période, le fonctionnement stable du générateur est perturbé, ce qui peut entraîner des oscillations. Dans les cas les plus graves, le générateur peut même se désynchroniser du réseau. Lorsque le générateur oscille et se désynchronise, le personnel de service doit prendre les mesures nécessaires pour rétablir la synchronisation, notamment en augmentant le courant d'excitation.

 

Ajustez la charge de cette machine pour faciliter le rétablissement de la synchronisation.

 

13. Vibrations du générateur

 

Si le rotor n'est pas rond ou si l'équilibrage n'est pas correctement réglé, la qualité de la fabrication et de l'installation doit être strictement contrôlée ou l'équilibrage du rotor doit être réajusté.

 

(2) Si l'arbre rotatif est tordu, il peut être corrigé par des méthodes telles que le meulage, le chauffage et le martelage.

 

(3) Si l'accouplement n'est pas correctement fixé, il convient de réajuster la force de serrage des boulons d'accouplement de l'accouplement à grande vitesse. Si nécessaire, la face d'extrémité de l'accouplement doit être rectifiée.

 

(4) La résonance des composants structurels peut être modifiée en changeant la méthode de support des composants structurels pour modifier leur fréquence inhérente.

 

(5) En cas de court-circuit intercouche de l'enroulement d'excitation, l'enroulement d'excitation doit être inspecté, réparé et isolé.

 

(6) Si l'alimentation en carburant ou la pression d'huile est insuffisante, le diamètre de la buse doit être augmenté pour accroître la pression d'huile. Augmentez le diamètre de l'orifice d'alimentation en carburant pour réduire le jeu.

 

(7) Si l'alimentation en carburant est trop importante ou si la pression d'huile est trop élevée, réduisez le diamètre de la buse, abaissez la pression d'huile, augmentez la pression de zone et agrandissez le jeu.

 

(8) Si l'ensemble du noyau du stator est lâche, le noyau doit être repressé.

 

(9) Le joint d'étanchéité du palier est trop serré, ce qui provoque une surchauffe locale et une déformation de l'arbre rotatif. Il convient d'inspecter et de régler le joint d'étanchéité du palier afin d'assurer un jeu approprié avec l'arbre.

 

(10) Si le système de ventilation du générateur est asymétrique, il convient de veiller à la conception et aux dimensions des déflecteurs d'air situés aux extrémités du noyau du stator ainsi que de ceux du support du rotor afin de symétriser le circuit d'air. La rigidité du couvercle et du déflecteur doit être renforcée et leur fixation assurée.

 

Pour toute question concernant le groupe électrogène, veuillez contacter l'équipe Beidou Power. Forte de plus de dix ans d'expérience dans la production et la vente d'équipements de production d'énergie, Beidou Power met à votre service une équipe d'ingénieurs hautement qualifiés. Choisir Beidou Power, c'est choisir la sérénité. Visite de notre usine bienvenue.


Date de publication : 9 janvier 2026