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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE
Section 5. Centrales électriques Génératrices et compensateurs synchrones. Refroidissement et lubrification
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Règles d'installation des installations électriques (PUE) 5.2.12. Lorsqu'ils sont alimentés en eau de mer ou en eau douce agressive, les refroidisseurs de gaz, les échangeurs de chaleur et les refroidisseurs d'huile, les canalisations et leurs raccords doivent être fabriqués dans des matériaux résistants à la corrosion. 5.2.13. Les générateurs et compensateurs synchrones à système de refroidissement ouvert et les hydrogénérateurs d'une capacité de 1 MW ou plus avec extraction partielle d'air pour le chauffage doivent être équipés de filtres pour nettoyer l'air qui y pénètre de l'extérieur, ainsi que de dispositifs pour arrêter rapidement son alimentation dans en cas d'incendie du générateur ou du compensateur synchrone. 5.2.14. Pour les générateurs et compensateurs synchrones avec système de refroidissement à air fermé, les mesures suivantes doivent être prises : 1. Les chambres à air froid et chaud doivent être équipées de trappes de visite vitrées bien ajustées. 2. Les portes des chambres à air froid et chaud doivent être en acier, à fermeture hermétique, ouvrant vers l'extérieur et dotées de serrures autobloquantes pouvant être ouvertes sans clé depuis l'intérieur des chambres. 3. A l'intérieur des chambres d'air froid et chaud, l'éclairage doit être équipé d'interrupteurs placés à l'extérieur. 4. La boîte à air chaud, ainsi que les condenseurs et les canalisations d'eau des turbines à vapeur, s'ils sont situés dans les chambres de refroidissement, doivent être recouverts d'une isolation thermique pour éviter l'échauffement de l'air froid et la condensation d'humidité à la surface des canalisations. 5. Des cuvettes doivent être installées dans les chambres à air froid pour éliminer l'eau condensée sur les refroidisseurs d'air. Pour les turbogénérateurs, l'extrémité du tuyau menant l'eau au canal d'évacuation doit être équipée d'un joint hydraulique, et il est recommandé d'installer un dispositif d'alarme qui réagit à l'apparition d'eau dans le tuyau d'évacuation. 6. Le boîtier, les joints, le conduit d'air et les autres zones doivent être soigneusement scellés pour empêcher l'air d'être aspiré dans le système de ventilation fermé. Dans les portes des chambres à air froid des turbogénérateurs et des compensateurs synchrones, une aspiration organisée de l'air à travers un filtre installé dans la zone de raréfaction (après le refroidisseur d'air) doit être réalisée. 7. Les parois des chambres et des boîtes à air doivent être denses, elles doivent être peintes avec une peinture légère et ignifuge ou recouvertes de carreaux vernissés ou d'un revêtement plastique ignifuge. Les sols des chambres et des fondations doivent avoir un revêtement qui ne permet pas la formation de poussière (par exemple, ciment avec éclats de marbre, carreaux de céramique). 5.2.15. Les turbogénérateurs et les compensateurs synchrones refroidis à l'hydrogène doivent être équipés de : 1. Une unité d'alimentation en hydrogène centralisée avec chargement et déchargement mécanisés des bouteilles de gaz, des conduites d'alimentation en gaz et des dispositifs de contrôle des paramètres du gaz (pression, pureté, etc.) dans le générateur et le compensateur synchrone. Pour fournir de l'hydrogène des réservoirs de gaz à la salle des machines, une seule conduite est prévue (si nécessaire, deux conduites peuvent être posées). Le schéma des gazoducs est réalisé en section annulaire. Pour les compensateurs synchrones, une seule ligne est réalisée. Pour éviter la formation d'un mélange gazeux explosif sur les conduites d'alimentation en hydrogène et sur les conduites d'alimentation en air, il doit être possible de créer des coupures visibles devant le turbogénérateur et le compensateur synchrone. 2. Installation d'une alimentation centralisée en gaz inerte (dioxyde de carbone ou azote) avec mécanisation du chargement et du déchargement des bouteilles de gaz pour déplacer l'hydrogène ou l'air du générateur (compensateur synchrone), pour purger et éteindre un incendie dans le réservoir principal de fioul du turbine, dans les paliers de support du générateur et dans les conducteurs . 3. Les générateurs principaux, de secours et turbogénérateurs, en plus, et les sources d'alimentation en huile de secours pour les joints à hydrogène, un réservoir amortisseur pour l'alimentation en huile des garnitures mécaniques pendant le temps nécessaire à un arrêt d'urgence du générateur en cas de panne du vide de la turbine, pour les turbogénérateurs d'une capacité de 60 MW et plus. Les sources d'approvisionnement en pétrole de réserve et d'urgence doivent s'activer automatiquement lorsque la source d'approvisionnement en pétrole de travail est coupée, ainsi que lorsque la pression d'huile diminue. 4. Régulateurs automatiques de pression d'huile sur les joints à hydrogène des turbogénérateurs. Dans le système d'alimentation en huile, les vannes de dérivation des régulateurs doivent être régulées et non fermées pour éviter les surtensions de pression d'huile lors des transitions du contrôle manuel au contrôle automatique et vice versa. 5. Dispositifs de séchage de l'hydrogène inclus dans le circuit de circulation d'hydrogène dans le générateur ou le compensateur synchrone. 6. Alarme d'avertissement qui se déclenche en cas de dysfonctionnement du système de refroidissement gazole à hydrogène et d'écart de ses paramètres (pression, pureté de l'hydrogène, chute de pression huile-hydrogène) par rapport aux valeurs spécifiées. 7. Relais d'instrumentation et d'automatisation pour la surveillance et le contrôle du système de refroidissement gazole à hydrogène, tout en plaçant des appareils à gaz et électriques sur un panneau fermé n'est pas autorisé. 8. Installations de ventilation dans les endroits où le gaz s'accumule dans le réservoir d'huile principal, les chambres d'huile sur le drain, les paliers principaux du turbogénérateur, etc. Les fondations des turbogénérateurs et des compensateurs synchrones ne doivent pas contenir d'espaces clos où une accumulation d'hydrogène est possible. En présence de volumes limités par les structures du bâtiment (poutres, traverses, etc.), dans lesquels une accumulation d'hydrogène est possible, une libre sortie de l'hydrogène vers le haut doit être assurée depuis les points les plus hauts de ces volumes (par exemple par la pose de canalisations). 9. Dispositifs de drainage pour évacuer l'eau et l'huile du corps. Le système de drainage doit exclure la possibilité de débordement de gaz chauds dans les compartiments de gaz froids. 10. Un indicateur de l'apparition de liquide dans le boîtier du turbogénérateur (compensateur synchrone). 11. Une source d'air comprimé avec une surpression d'au moins 0,2 MPa avec un filtre et un sécheur d'air. 5.2.16. Les générateurs et compensateurs synchrones à bobinages refroidis par eau doivent être équipés de : 1. Pipelines d'alimentation et d'évacuation du distillat fabriqués dans des matériaux résistants à la corrosion. 2. Pompes à distillat principales et de secours. 3. Filtres mécaniques, magnétiques et échangeurs d'ions du distillat et dispositifs de purification du distillat des impuretés du gaz. Le distillat doit être exempt d'impuretés de sels et de gaz. 4. Vase d'expansion avec protection du distillat de l'environnement extérieur. 5. Échangeurs de chaleur principal et de secours pour le refroidissement du distillat. Comme eau de refroidissement primaire dans les échangeurs de chaleur, il faut utiliser : pour les hydrogénérateurs et les compensateurs synchrones - l'eau industrielle, pour les turbogénérateurs - les condensats des pompes à condensats des turbines et comme réserve d'eau industrielle ou les pompes de circulation des refroidisseurs de gaz des générateurs. 6. Alarme d'avertissement et protection, agissant en cas d'écarts par rapport au mode de fonctionnement normal du système de refroidissement par eau. 7. Relais d'instrumentation et d'automatisation pour la surveillance et le contrôle du système de refroidissement par eau. 8. Dispositifs permettant de détecter les fuites d'hydrogène dans le trajet de refroidissement par eau des enroulements du stator. 9. Tubes de commande avec robinets, sortis des points les plus élevés du drain et des collecteurs de pression du distillat, pour éliminer l'air du système de refroidissement par eau de l'enroulement du stator lors du remplissage de celui-ci avec le distillat. 5.2.17. Des filtres doivent être installés dans chaque système de canalisations alimentant en eau les refroidisseurs de gaz, les échangeurs de chaleur et les refroidisseurs d'huile, et il doit être possible de les nettoyer et de les rincer sans perturber le fonctionnement normal du générateur et du compensateur synchrone. 5.2.18. Chaque section des refroidisseurs de gaz et des échangeurs de chaleur doit être équipée de vannes pour la déconnecter des collecteurs de pression et de vidange et pour distribuer l'eau aux sections individuelles. Une vanne doit être installée sur la canalisation commune qui draine l'eau de toutes les sections des refroidisseurs de chaque générateur pour contrôler le débit d'eau à travers toutes les sections du refroidisseur. Pour les turbogénérateurs, il est recommandé d'amener le volant de cette vanne au niveau du sol de la salle des machines. 5.2.19. Chaque section des refroidisseurs de gaz et des échangeurs de chaleur au point le plus élevé doit être équipée de vannes de purge d'air. 5.2.20. Dans le système de refroidissement à gaz ou à air des turbogénérateurs et des compensateurs synchrones, la température de l'eau de refroidissement doit être contrôlée au moyen de dispositifs de recirculation. 5.2.21. Le circuit d'alimentation en eau de refroidissement doit permettre l'activation automatique de la pompe de secours lorsque la pompe en fonctionnement est arrêtée, ainsi que lorsque la pression de l'eau de refroidissement diminue. Les compensateurs synchrones doivent être alimentés par une alimentation de secours provenant d’une source d’eau de refroidissement permanente et fiable (système d’eau sanitaire, réservoirs, etc.). 5.2.22. Des débitmètres doivent être installés sur les canalisations d'alimentation pour l'alimentation en eau technique des générateurs. 5.2.23. Sur le site de la turbine reliée au turbogénérateur, qui est refroidie à l'eau ou à l'hydrogène, il convient d'installer : des manomètres indiquant la pression de l'eau de refroidissement dans le collecteur de pression, la pression de l'hydrogène dans le carter du turbogénérateur, la pression du carbone dioxyde (azote) dans le gazoduc jusqu'au générateur ; dispositifs de signalisation pour réduire la pression de l'eau dans le collecteur de pression ; poste de contrôle du gaz; tableaux de commande pour installations de gazole et d'eau. 5.2.24. Sur le site d'installation des pompes de refroidissement de gaz, des échangeurs de chaleur et des refroidisseurs d'huile, des manomètres doivent être installés sur le collecteur de pression et sur les pompes. 5.2.25. Des manchons pour thermomètres à mercure doivent être intégrés aux conduites de pression et de drainage des refroidisseurs de gaz, des échangeurs de chaleur et des refroidisseurs d'huile. 5.2.26. Pour les compensateurs synchrones installés à l'extérieur, il doit être possible d'évacuer l'eau du système de refroidissement lorsque l'unité est à l'arrêt. 5.2.27. Le système de gaz doit répondre aux exigences relatives au fonctionnement normal du refroidissement de l'hydrogène et au remplacement du fluide de refroidissement dans le turbogénérateur et le compensateur synchrone. 5.2.28. Le réseau de gaz doit être constitué de canalisations sans soudure utilisant des raccords étanches au gaz. Les gazoducs doivent être accessibles pour l'inspection et la réparation et être protégés des dommages mécaniques. 5.2.29. Les canalisations des systèmes de lubrification par circulation et les joints à hydrogène des turbogénérateurs et les compensateurs synchrones refroidis à l'hydrogène doivent être constitués de tuyaux sans soudure. 5.2.30. Pour les turbogénérateurs d'une puissance de 3 MW ou plus, les roulements du côté opposé à la turbine, les roulements de l'excitatrice et les joints à hydrogène doivent être isolés électriquement du carter et des conduites d'huile. La conception des roulements isolés et des joints à hydrogène doit garantir que leur isolation soit vérifiée périodiquement pendant le fonctionnement de l'unité. Pour un compensateur synchrone, les roulements doivent être électriquement isolés du boîtier du compensateur et des conduites d'huile. Pour un compensateur synchrone avec une excitatrice directement raccordée, un seul roulement peut être isolé (du côté opposé à l'excitatrice). Pour les hydrogénérateurs, les butées et les roulements situés au-dessus du rotor doivent être isolés électriquement du boîtier. 5.2.31. Deux raccords à brides électriquement isolés doivent être installés en série sur chaque oléoduc des roulements électriquement isolés des turbogénérateurs, des compensateurs synchrones et des hydrogénérateurs horizontaux. 5.2.32. Les roulements des turbogénérateurs, des compensateurs synchrones et de leurs excitateurs, ainsi que les joints à hydrogène, les bains d'huile des roulements et les butées des hydrogénérateurs doivent être conçus de manière à exclure la possibilité de projections d'huile et de pénétration d'huile et de ses vapeurs sur les enroulements, bagues collectrices et collecteurs. Les tuyaux de drainage des roulements lubrifiés par circulation et des joints à hydrogène doivent être équipés de voyants pour observer le jet d'huile qui s'échappe. Pour éclairer les voyants, il convient d'utiliser des luminaires connectés au réseau d'éclairage de secours. 5.2.33. Pour les turbogénérateurs avec refroidissement direct des enroulements par hydrogène, des analyseurs de gaz automatiques doivent être installés pour surveiller la présence d'hydrogène dans les boîtiers de roulements et les conduits de courant fermés. 5.2.34. Les systèmes de refroidissement mixtes de générateurs et de compensateurs synchrones doivent être conformes aux exigences de 5.2.13 à 5.2.15.
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