Forum de la petite hydroélectricité

Bonsoir,

Je n'ai pas le prix actuel d'un transfo 250 KVA, mais cela ne vaut pas une fortune.
Mais je me souvient en avoir fourni un neuf, il y a une quinzaine d'années, 100 KVA à huile, au prix de 15000 Francs HT soit environ 2300 €. - sans la pose.
Les prix ont augmentés depuis, et ceux-ci sont sensiblement proportionnels à la puissance.
Il convient souvent d'y ajouter les liaisons MT, le relai de protection DGPT2.
Il est possible de trouver des transfos de réemploi à des prix raisonnables.

Un transfo 250 KVA pourrait convenir jusque 230 KW aux bornes génératrice (à tangente phi = 0,4) - cosinus phi 0,92 - exigé par ERDF.
Sauf si vous souhaitez donner du travail à l'industrie électrique, un transfo 400 KVA me semble superflu

Augmenter la puissance installée actuelle, 175 KVA, c'est parier sur un débit supérieur pendant une longue période à celui actuellement turbiné. Conduira probablement à une remise en cause de la conduite forcée si l'on souhaite garder une perte de charge raisonnable. Il faut réaliser des relevés de débit sur une longue période 5 ou 10 ans. A moins que l'on ne dérive qu'une partie d'un débit plus important.
Penser également au débit minimum (débit réservé) : 1/10 du module inter annuel qu'il faudra respecter.

Bonjour,

j'ai l'impression que pour ce projet le transformateur est sur le domaine public, donc inclus dans la PTF d'ERDF : il sera difficile de négocier un matériel d'occasion !

Votre PTF est normalement détaillée et bien rédigée, avec quantité de postes différents : accès au réseau, fourniture du transformateur, frais administratifs, fourniture des câbles, tranchées, etc ... Dans certains cas ERDF fait payer la totalité des frais, dans d'autres il y a un abattement, cela dépend du contexte, par exemple utilisation du même transformateur par d'autres usagers.

Vu sur une PTF d'il y a un an ou deux : un transformateur de 160 kVA sur poteau était facturé par ERDF 2488 € H.T. avec ensuite un abattement de 40%, restait à payer 1493 € H.T. (je parle de la fourniture du transfo seul).

Vu sur une autre PTF il y a quelques semaines : transformateur en cabine 250 kVA PTC (?) facturé par ERDF 7845 € H.T. toujours pour le transfo seul, hors installation et raccordement, et là, aucun abattement !

Proportionnellement (ce qui ne doit pas être loin de la réalité à tension constante), un 400 kVA serait donc aux alentours de 11 ou 12 k€ hors abattement.

A ce niveau de décision, il faut analyser sérieusement votre débit d'eau disponible : une moyenne de 400 l/s n'est pas pareille que 500 l/s, sous 63 m de chute vous passez en gros de 175 kW électriques à 220 kW électriques, donc en effet à un changement de transformateur coté ERDF : peut être aussi avez-vous beaucoup plus d'eau 1 ou 2 mois par an, ce qui pourrait justifier une augmentation de taille de turbine et transfo.

A priori, les installations anciennes étaient assez bien dimensionnées, et d'après ce que disent de nombreux propriétaires de moulins, il y a plutôt moins d'eau actuellement qu'avant (par moment beaucoup d'eau, mais qui passe vite et à coté de la turbine !).

Sur la courbe des débits classés, certains dimensionnent à un mois (!), d'autres à 2 mois ou 3, parfois on dimensionne au débit moyen, ou même à moins ! Tout dépend des finances, de l'amortissement, de la perception de l'évolution du climat, du type de rivière, du contexte, du type de contrat choisi avec les différents tarifs par tranches, etc ...

Difficile de vous conseiller !

dB-)

bonjour
mon installation comporte 2 turbines turgo
1 l'ancienne est un genérateur à aimants permanents de 1500w monophasée produisant 1100w 240v 50hz
2 la nouvelle une powerpal une asynchrone 3000w triphasée produisant 2000w 212v 43hz (le tri est transformé en mono dans le tableau de commande )
actuellement seule la 2000w est en fonctionnement.
En négligeant dans un premier temps la perte de pression engendrée par l'augmentation du débit dans le tuyau d'amenée de l'eau comment coupler les 2 machines de manière simple et peu onéreuse afin de récupérer les 3100w produits acheminés sur la ligne existante entre" la maison de la puissance" et l'utilisateur?Les 2 machines ne doivent en aucun cas être relier électriquement bien sur.
Les différences de tension et de fréquences rendent elles impossibles un tel projet sans passer par une usine à gaz
de type onduleur redresseur +?+? et que sais je encore...
En ce Dimanche frisquet bonnes réflexions au chaud près de la cheminée..

j'oubliais l'installation n'est pas couplée au réseau

Bonjour,

je vois que la PowerPal tourne, et je précise qu'elle était prévue pour une chute nette de 20 m, un débit de 20 l/s, et pour fournir 2000 W sous 220 Veff en 50 Hz, on n'est donc pas loin du résultat avec 2000 W 212 V 43 Hz

Remarque : la génératrice asynchrone est une 3 kW, il est normal qu'elle soit sur-dimensionnée pour le passage du triphasé vers le monophasé.

Vous avez je crois une chute brute de 21 m et une conduite de 100 m en PVC de 200 puis 100 m en PVC de 160 ce qui donne grosso modo une perte de 1 m à 20 l/s donc on est dans les cordes.

Pour utiliser vos 2 turbines simultanément il faudra environ 30 l/s et vous aurez alors environ 2,1 m de perte de charge : c'est faisable, avec si possible au niveau de l'arrivée d'eau des turbines une culotte (divergence) bien étudiée pour ne pas trop freiner l'eau.

Pour le couplage électrique, il n'est pas possible de coupler entre eux l'alternateur PMG et la génératrice asynchrone excitée par condensateurs, il peut se passer plein de choses bizarres et désagréables : résonances électriques / mécaniques / hydrauliques, surintensités, vibrations, claquages de composants, désamorçage de l'asynchrone, etc ... Je ne vois pas de solution simple et économique autre que de tirer 2 lignes électriques distinctes et utiliser séparément ces deux sources : chauffage, éclairage, etc ...

Je profite du message pour indiquer aux membres du forum ce que je vous avais mentionné concernant les petites Pelton ou Turgo :

- en général, les petites génératrices (quelques kW) sont des moteurs standards qui délivrent aux alentours de 210 / 220 V
- il faut en effet quelques (dizaines d') années pour que les constructeurs mondiaux de moteurs suivent nos évolutions de tensions réseau
- historiquement 110 V, 220 V, puis 230V, et maintenant on est à 240 V ...
- beaucoup de constructeurs mondiaux de moteurs / génératrices traînent des pieds car il faudrait bobiner plus de cuivre
- qui coûte plus cher que le fer, donc ils laissent comme ça, avec des machines un peu saturées ...
- il faut accepter les variations de tension des micro turbines non régulées, il est normal que la tension varie entre 200 et 240 V par exemple
- ERDF même ne garantit pas mieux que 207 à 253 V sur le réseau d'après ses documents en ligne
- il n'est pas possible d'augmenter de façon sûre cette tension, elle est liée essentiellement aux bobinages de la génératrice
- "gonfler" la tension en augmentant la valeur des condensateurs fait chauffer plus la génératrice par un excès de réactif
- le risque à terme est de détruire la génératrice
- modifier le réglage des platines qui gèrent le ballast risque de provoquer un déséquilibre entre 2 platines en parallèle
- l'une devenant plus sollicitée que l'autre absorbe toute la charge et risque de griller
- avec une petite turbine + génératrice asynchrone + condensateurs + platine de régulation et ballasts, si on obtient bien, sans charge connectée, environ 210 V, c'est que l'ensemble fonctionne, et à ce moment les deux ballasts doivent être chauds
- normalement avec un système de ballast, la vitesse de la turbine varie peu, que l'on branche la charge ou pas
- l'installation d'un manomètre à l'entrée de la turbine permet de mesurer la hauteur de chute statique (turbine arrêtée)
- et dynamique (turbine en marche)
- la conception de la prise d'eau est importante : crépine, grille, etc ...
- il peut y avoir éventuellement une aspiration d'air, qui se comprime en descendant dans la conduite
- puis l'air se libère à la sortie de l'injecteur, et génère alors du bruit, une usure des cuillères, et une perte de puissance
- une mauvaise prise d'eau peut aussi provoquer une aspiration de débris qui viennent obstruer l'injecteur
- en cas de doute il faut en premier mesurer la vitesse de rotation de la turbine, par exemple avec un tachymètre optique
- pour les mesures électriques, il faut utiliser un multimètre dit "TRMS" (ou "Efficace vrai")
- en effet, le courant délivré n'est pas parfaitement sinusoïdal, et un multimètre classique donne des mesures fausses
- il est impossible d'obtenir une fréquence stable de 50 Hz avec un ensemble aussi simple
- il n'y a en effet aucune régulation de fréquence et aucun asservissement de vitesse
- seule la tension est régulée grosso modo par la platine électronique, qui gère un ballast
- mais les variations de fréquence n'ont quasiment aucune importance sur la plupart des appareils
- exemples ampoules, radiateurs, plaques chauffantes, etc...
- les appareils récents (PC, TV, systèmes avec bloc alimentation séparée) sont relativement insensibles aux variations de tension et fréquence
- ils comportent en effet des blocs d'alimentation à découpage qui en premier lieu redressent l'alternatif pour passer en continu
- ils sont souvent utilisables avec une tension variant de 90 à 270 V et une fréquence allant de 40 à 70 Hz
- j'ai réalisé plusieurs installations avec génératrice asynchrone et condensateurs, pour des puissances allant jusqu'à 25 kW
- le principal facteur de la fréquence est la vitesse de rotation de la génératrice
- concernant les condensateurs, les tolérances sur la capacité sont extrêmement larges et peuvent dépasser 50 % ...
- un condensateur marqué 80 µF peut tout à fait ne valoir que 40 µF
- beaucoup de micro turbines utilisent un moteur triphasé et un système C-2C pour exciter le moteur et passer du tri au mono
- avec un système C-2C il faut absolument respecter l'ordre des phases (concordance avec le sens de rotation)
- c'est à dire qu'il faut vérifier que l'on a bien câblé les 3 phases de la génératrice dans l'ordre préconisé
- éventuellement, on peut faire un essai en inversant deux phases au niveau du bornier de la génératrice
- avec un système C-2C branché à l'envers, on produit du courant, mais dans de mauvaises conditions et avec un mauvais rendement

En résumé :

=> une fréquence de 45 Hz est tout à fait acceptable et non gênante
=> elle est certainement due à une vitesse de rotation trop faible : à vérifier en tout premier lieu
=> si la vitesse est trop faible, c'est lié à un manque de pression ou débit au niveau de l'arrivée d'eau

- il y a des solutions techniques pour délivrer une tension 240 V stabilisée à +/- 5% et une fréquence de 50 Hz +/- 0,5 %
- par exemple utiliser un redresseur puis un onduleur de type photovoltaïque
- ou encore un asservissement de la turbine par un capteur de vitesse et une servo-vanne

Mais le coût d'une telle solution est bien supérieur à celui d'une installation rustique "turbine non régulée + régulateur ballast"

dB-)

Bonsoir à tous.

Sur un petit site comprenant deux génés, j'ai un soucis de déséquilibre de phases.

La première géné est couplée en triangle, la seconde en étoile.

Quand je mesure à la pince ampermétrique, juste en aval des disjoncteurs de chanque machine, j'ai :

Une seule machine en marche :

Géné 1 seule : 104-105-105 ampères
Géné 2 seule : 54-56-55 ampères.

Deux machines en marche :

Géné 1 : 101-88-102 ampères
Géné 2 : 45-46-45 ampères

Avec une mesure complémentaire, en amont de mon disjoncteur principal :

150-154-128 ampères.

Toutes les mesures se font avec la batterie de condensateurs arrêtée. Batterie qui a partiellement rendu l'âme par ailleurs...

Si l'un d'entre vous a des pistes, je suis preneur.

jan

Bonsoir,

a) il faudrait identifier précisément les phases, exemple :

Génératrices séparées :

G1 (étoile) : iL1 = ... iL2 = ... iL3 = ...
G2 (triangle) : iL1 = ... iL2 = ... iL3 = ...

Génératrices couplées :

G1 (étoile) : iL1 = ... iL2 = ... iL3 = ...
G2 (triangle) : iL1 = ... iL2 = ... iL3 = ...
Ensemble : iL1 = ... iL2 = ... iL3 = ...

b) ensuite :

- quelle est la marque de la pince ampèremétrique ? est-elle bien TRMS ?
- le neutre de la génératrice G1 est-il relié à quelque chose ?

Cordialement

dB-)

Bonjour.

Les valeurs des intensités données sont celles des phases L1, L2 et L3 dans l'ordre.
La géné 1 est celle qui est en triangle.

Le neutre de la géné étoile n'est pas relié.

La pince est une pince Voltcraft VC605, achetée il y a longtemps par mon père sur Conrad. Que signifie la notion TRMS ? Je ne sais pas si cette pince correspond à votre demande.

Je redonne les mesures des intensités :

Géné 1 seule : 104-105-105 ampères
Géné 2 seule : 54-56-55 ampères.

Deux machines en marche :

Géné 1 : 101-88-102 ampères
Géné 2 : 45-46-45 ampères

Avec une mesure complémentaire, en amont de mon disjoncteur principal :

150-154-128 ampères

Merci d'avance,

jan

Bonsoir,

j'ai essayé quelques appareils de cette marque : je crois que c'est plus de l'assez bon matériel grand public que du vrai matériel de mesure.

D'après sa documentation, la pince Voltcraft VC605 est bien du type TRMS (True Root Mean Square : mesure de la valeur efficace vraie, même si la forme du courant n'est pas sinusoïdale), et a une précision de +/- 1,5% + 5 digits : cela peut expliquer des écarts apparents de quelques A sur une valeur de 100 A.

A part ça, je vois une explication possible : la bobine L2 de votre génératrice G1 a peut être quelques spires de différence (ou en CC ?) par rapport aux deux autres bobines L1 et L3, et cela créerait un léger décalage de tension.

Au niveau intensité avec G1 seule, ça ne se voit pas bien car le neutre n'est pas branché et "flotte", mais quand on connecte en parallèle G1 et G2 (qui semble elle équilibrée), là ça "force", comme si on voulait faire coïncider les sommets de 2 triangles différents, et cela crée une circulation de courants entre les deux génératrices (qui n'ont d'ailleurs probablement pas le même facteur de puissance).

Même avec de très faibles écarts de tension à vide et de facteur de puissance, du fait que les résistances internes des génératrices sont faibles, on atteint rapidement des courants importants entre génératrices quand on les connecte en parallèle.

Pour vérifier cela, il faudrait ouvrir la boite à bornes de G1, la faire tourner seule, et mesurer les 3 tensions simples L1 L2 et L3 par rapport au neutre flottant (point commun des barrettes) : UL2 sera probablement légèrement différente de UL1 et UL3.

Sinon reprendre les mesures, mais avec un très bon matériel, par exemple un Fluke 437-II

Mesures faite sous tension, donc dangereuses, à n'effectuer évidemment que si vous connaissez toutes les règles de sécurité et précautions indispensables (ou à faire réaliser par un professionnel) !

dB-)

Bonjour.

Et merci de votre réponse.

jan