Forum de la petite hydroélectricité

Bonjour

Mon hypothèse : Peut-être que la turbine a été conçu initialement pour recevoir directement une génératrice en haut, directement en bout d'arbre (et donc sans courroie).
Dans ce cas, pas d'autre solution que celle employée.

Pour le type de machine, c'est possible, pour mon moulin en particulier, je ne le crois pas.
Le moulin a été "refait a neuf" en 1943. La turbine date de cette époque. La génératrice n'était pas relier au réseau a cette époque, car on voit encore le régulateur de vitesse qui servait à stabiliser la fréquence pour la production en îlotage. Le roue de la courroie est très lourd avec une grande inertie pour stabiliser la régulation de la fréquence. La hauteur du palier radiale correspond exactement au centre de la courroie, pour ne pas générer de la flexion sur l'arbre. Tous ces éléments me disent que la configuration avec la courroie est d'origine pour cette installation.

Par contre il est bien possible que on a choisi ce type de machine "pas très haut" car on a voulu mettre a sec la turbine et la génératrice (le plancher est sur-élevé par rapport a la petite turbine Francis à coté). Du coup il ne restait plus que 2m sous le plancher de l'étage habitable au dessus.
Il reste environs 400mm entre le haut de la turbine et le plancher au dessus. Le niveau d'une crue vicennale atteint le socle de la turbine, mais sans toucher la génératrice.

MDT

bonjour
Je voudrais faire part de ma maigre expérience sur la turbine Kaplan à remettre en service.
Lors de mon achat, j avais constaté que le productible des 25 dernières années était devenu faiblard par rapport aux années 60/70.

Lors de la rénovation, nous nous etions basé sur la vieille commande des directrices par moteur reducteur. La course max possible était d'environ 22 cm. Pour les pales c'était un volant manuel.

La première chose a été d'essayer de contrôler les pales.
C est un vieux système Dumont à fourchette qui appuit sur l'arbre intérieur. Rien à voir avec le classique vérin au dessus. Décidemment comme MDT, dans l'Aveyron on ne fait rien comme les autres. Le nouveau vérin installé butait rapidement sur une piece non mobile d'un renvoi mécanique. => au final, c'est la fourchette longue d'1m qui était plié de quelques degrés en son centre mais suffisant pour ne plus atteindre le max d'inclinaison des pales. Apres l'avoir retournée et recalée, j'ai enfin retrouver la course d'origine. Gain: 30% de la course totale
=> En reprenant le réglage de 22cm de course sur le vérin des directrices et en dessablant la sortie turbine, je suis arrivé à 58 kW. Ce qui m'intriguait est que directrices à fond, les 30 derniers % des pales (durement regagnés) ne servaient à rien. Il était certain que je ne prenais pas le 3 m3/S nominal.

En Fevrier dernier, j'avais poussé le vérin des directrices à fond pour gagner 5 kw environ. Seul un peu de pression au groupe hydraulique avait été nécessaire.

En Avril avec un collegue du forum qui m'avait vendu une poulie plus grande, on a essayé d'augmenter la vitesse de 20%. Par rapport à la vitesse Dumont, je tournais 10% moins vite et comme j'avais un peu plus de chute, on a tenté de mettre sa poulie mais ca a été négatif. Puissance de 50 kW directrices et pales à fond en prenant beaucoup plus d'eau. En prenant une nuit d'essais, je me suis aperçus que j'avais finalement une puissance max semblable mais avec les pales à 50%. L'écart entre pales et directrices était donc encore pire qu'avant. Décision est prise de remonter l'ancienne poulie. Entre temps, un autre collègue du forum m'a envoyé le plan des pales identique à la mienne et sa centrale tournait aussi plus lentement 120/1700 (cartouche dumont de sa centrale) au lieu de 140/1700 (valeur de mon cartouche et aussi indiqué sur son plan). Donc Dumont insistait sur la moindre vitesse.

En Aout, j'ai essayé de récupérer les quelques cm du vérin disponible coté directrices position fermé. Merci le moyeu amovible et la course des directrices est maintenant proche de la course max du vérin. Il a fallut que j'enlève la cale (d'origine?) sous le cercle de vannage qui devait probablement marquer le STOP contre le pied du cercle. Il reste encore un peu de marge sur les pieds des directrices.
Malgré le manque d'eau, j'ai vu furtivement une puissance proche de 72 kW, mais j 'attend la prochaine grosse pluie. Une chose est sure, je prends davantage d'eau.

Bien sur, je pourrais gagner 10 cm en creusant le canal, gagner quelques % en récupérant le dernier cm disponible sur le vérin directrices, mais je comprends désormais qu'après le gros démontage de la turbine en 1986, il s'est passé des choses sur la commande des directrices et la commande des pales pliée est passée inaperçue.
J'ai aussi un croisillon sous l'hélice pour orienter le flux. A enlever mais pas évident d'atteindre cet endroit et il me faut une meuleuse sans fil.

Au final, ma courbe topographique ressemble assez à celle sur le forum dont M Perret prend exemple d'autant que le diametre de ma turbine fait presque 1m. Le plus dur est de recaler les courses pales/directrices et cette courbe montre bien le phénomène vu en augmentant la vitesse. A % directrices donné, il faut bien baisser le % pales si on augmente la vitesse. Encore faut il qu'il y ait de la marge sur l'ouverture directrices ( ou hauteur directrices tres haute).

Bonne expérience pour une première

Salutations
Pierre

bonjour
arbre casse donc plus d ordre aux pales

Bonsoir à tous,

Je m'appelle Georges et suis tout nouveau sur le forum. La confirmation est arrivée hier ...

Je suis en train de remettre en route une Kaplan de 480 kva : 7M80, 6600 l/s, hélice à pas variable, régulation par ballasts via 3 platines Leroy-somer (3 x 12 crans, chaque cran contrôle 8 kw), entrainement de l'alternateur (vertical) par courroie plate, 380 trs/mn pour la turbine, 1000 pour l'AVK.
Installée en 2000, elle aura rapidement rencontré des soucis mécaniques, roulements de l'alternateur, puis celui du palier supérieur de la turbine. Mais aussi électronique avec plantage des platines, du régulateur de tension (cosimat N+), du régulateur de fréquence (Technirel RF2TBS), des triacs, etc ...
En tout et pour tout, elle aura fonctionné 32000 heures de 2000 à 2008. Puis rien. En parallèle des pannes, l'armoire a été bidouillée, les réglages modifiés. Impossible de la redémarrer. Le propriétaire a fini par jeter l'éponge en 2012.
Convaincu qu'il s'agit d'une super machine, j'ai relevé le défi il y a un an, tout mis à plat, et l'ai mise en route il y a 15 jours.
Mise en route, façon de parler. Une demi journée en mode manuel avec 180 kw de demande. A priori tout est ok.
Sauf ces fichues platines de régulation Leroy Somer. Je n'arrive pas à les régler. Elles sont ok (on me prête un injecteur quand j'ai besoin) mais je bute ! Aucune doc dans les archives, introuvables sur le net ... Leroy Somer (Emerson) ne répond pas à mes mails ... Je commençais à déprimer quand un lien m'a dirigé sur ce forum ... la passion et les connaissances qu'il y a ici sont impressionnantes !
Un moment db:) parle de ces platines. Une doc serait-elle disponible ? Un conseil, une idée, un tuyau ?...

Merci d'avance, bonne soirée à tous
G
J'ai oublié de préciser que la turbine et moi même nous trouvons à Madagascar.

Bonjour,

Bienvenu sur le forum

Comme souvent, il me semble que le système de régulation est une usine à gaz avec des parties qui se mordent la queue.
Réguler tension et fréquence avec deux systèmes séparé, c'est la catastrophe a chaque fois.

Un petit schéma du système pourrais nous aider à vous aider !!

Quelques photos aussi

Eric

Bonsoir Georges,

Bienvenu chez les fous d'hydro

J'ai oublié de préciser que la turbine et moi même nous trouvons à Madagascar.

A préciser dans ton profil utilisateur, ta localisation apparaitra comme ici a droite >>>

Désolé de ne pouvoir t'aider, n'ayant aucune compétences dans les alternateurs


Gé

Bonjour,

vous trouverez un peu d'information sur ces cartes ici

Ces platines commandaient simplement 12 étages en ON/OFF en fonction de la fréquence du courant de l'alternateur : exemple à 49 Hz aucun étage enclenché, à 49.1 Hz un étage, 49.2 Hz deux étages, etc ... et 50.2 Hz douze étages.

Donc c'est assez progressif, un peu plus complexe à mettre en œuvre avec les 12 ballasts qu'un gradateur gérant un seul ballast, mais l'avantage sur le gradateur est qu'il n'y a quasiment pas d'émission de parasites hormis les enclenchements et déclenchements d'étages.

J'en ai déjà réparé 3 pour des nostalgiques qui ne voulaient pas s'en séparer, et j'en ai donné deux autres, il m'en reste peut être une
C'est de l'électronique toute simple et facile à réparer, genre transfo ou pont de diodes grillé, transistor claqué, ou condensateur sec ! En une ou deux minutes on trouve la panne avec un bon vieux traceur de courbes, sinon c'est l'affaire d'une heure au multimètre, avec ou sans schéma !
Si vous ne trouvez personne pour la réparer, envoyez-la moi !

Remarques :

- 480 kVA hors réseau et stabilisé par une platine LS, je n'avais encore pas vu ça !

- comme le souligne Eric, ces platines sont normalement suffisantes et utilisées seules sur les petites installations : le vannage de la turbine est réglé manuellement en fonction de la ressource en eau ou du besoin maximal de puissance électrique, et la platine fait le reste : si la charge est trop importante la platine déleste le ballast, et vice et versa, donc pour un vannage donné l'alternateur voit en permanence une charge constante.

- sur votre installation qui est plus importante, vous devez avoir trois boucles séparées et indépendantes :

• - une boucle lente (avec un temps de réaction de plusieurs minutes) règle l'ouverture du distributeur de la turbine (et des pales par synchronisation) en fonction de la ressource en eau (niveau amont)
  
  - une boucle rapide (c'est les platines LS, avec un temps de réaction de l'ordre de la seconde) règle la puissance du ballast en fonction de la fréquence du courant alternateur (elle stabilise indirectement la vitesse)
  
  - enfin une boucle rapide propre à l'alternateur règle son excitation en fonction de sa tension de sortie

- ces 3 boucles font chacune leur "job" et son indépendantes, mais il faut quand même des sécurités entre boucles, par exemple une sécurité vitesse qui ferme la turbine en cas de dépassement d'une certaine vitesse, avec redémarrage uniquement après acquittement manuel du défaut

- pour votre application avec 3 platines LS (!), il ne faut surtout pas que les 3 platines travaillent sur la même plage de fréquence, sinon elles vont sans arrêt se refiler la patate chaude entre elles : vous en réglez une par exemple de 48.5 à 49.7 Hz, la seconde de 49.8 à 51 Hz, et la troisième de 51.1 à 52.3 Hz ...

- trois platines "en série" c'est beaucoup (trop) ! Cela donne 36 pas de régulation, et comme c'est de la vieille électronique qui travaille sans base de temps à quartz, avec juste un convertisseur fréquence-tension analogique, il y a inéluctablement des dérives thermiques, ce qui génère des chevauchements entre platines ..., par exemple le seuil 12 à 49.7 Hz de la platine 1 va entrer en conflit avec le seuil 1 à 49.8 Hz de la platine 2 ... et ça va "tricoter" sans arrêt entre les deux ...

- une solution serait d'écarter les plages des platines, par exemple platine 1 de 48.4 à 49.6 Hz, platine 2 de 49.8 à 51 Hz et platine 3 de 51.2 Hz à 52.4 Hz

- dernière remarque, il est quand même juste que vous ayez quelques soucis techniques, chez nous c'est l'administratif qui merdoie

Bonne soirée

dB-)

Waow ! Merci de ces retours, c'est trop top !
La bibliothèque là c'est une caverne d'Ali baba !
Suis en brousse pour 36 heures, je poste des photos dès mon retour.
Merci merci
@+
G

Bonsoir,

Bon d'abord quelques photos :

hum, faut que je me familiarise avec le fonctionnement de ce truc, je disais donc quelques photos ... après celle du canal :