Condenseur refroidi SC

en acierpour réseau électriqueréseau

Présentation
Les condenseurs synchrones raccordés en parallèle fournissent de la puissance de court-circuit, de l'inertie système et de la puissance réactive pour les réseaux de transmission. Ils contribuent à la stabilisation de la tension lors des défauts et aident à maintenir la fréquence grâce à leur masse tournante. Les solutions de condenseur synchrone utilisent un alternateur conventionnel fonctionnant sans charge primaire pour délivrer ces services de stabilisation du réseau. Siemens Energy propose une large gamme de générateurs adaptés aux applications de condenseurs synchrones, avec des puissances atteignant 1 300 MVA à pleine vitesse.

Avantages clés

• Fournit de la puissance de court-circuit au réseau de transmission
• Apporte de l'inertie (masse tournante) pour stabiliser la fréquence et réduire le RoCoF
• Injecte ou absorbe de la puissance réactive pour le soutien de tension
• Permet une capacité de surcharge à court terme en cas d'urgence

Solution éprouvée pour la stabilisation du réseau
Un condenseur synchrone fournit puissance de court-circuit, inertie et puissance réactive pour des charges dynamiques. Siemens Energy propose des générateurs et des solutions complètes conçus pour les missions de stabilisation du réseau, couvrant un large éventail de puissances et de contraintes de site.

Principes de fonctionnement
Les unités sont raccordées au réseau via un transformateur d'élévation. Le démarrage du générateur s'effectue par un ponymoteur ou un convertisseur de fréquence d'appoint. Une fois synchronisé à la vitesse synchrone et tournant en vide, la machine fonctionne comme un moteur synchrone fournissant de la puissance réactive et une contribution de court-circuit au réseau.

Principaux composants et fonctions

• Transformateur d'élévation du générateur — transformateur sur mesure entre le générateur et le réseau
• Isolated phase bus — bus isolé haute énergie entre le générateur et le transformateur d'élévation
• Disjoncteur de générateur — connexion/déconnexion du condenseur synchrone; protection de l'unité
• Transformateur auxiliaire — alimentation des systèmes auxiliaires
• Refroidisseurs externes — système de refroidissement du générateur
• Excitation statique / sans balais — régule la tension du générateur et la puissance réactive
• Générateur synchrone — augmente la puissance de court-circuit, stabilise la fréquence par son inertie et contrôle la puissance réactive
• Volant d'inertie optionnel — ajoute de la masse tournante pour augmenter l'inertie

Inertie maximale avec extension par volant
Pour maximiser l'inertie, un volant d'inertie peut être ajouté afin d'augmenter la masse tournante. Les volants permettent une réponse d'inertie synchrone (SIR) qui injecte ou absorbe de la puissance active lors de déséquilibres soudains. Les volants Siemens Energy sont conçus pour une installation plug-and-play, fonctionnent en vide partiel pour réduire les pertes par frottement de l'air, permettent un arrêt d'urgence sûr en cas de perte totale d'alimentation et sont livrés avec le rotor préinstallé afin de minimiser l'empreinte et la maintenance.

Exemple d'application (points forts du projet)

• Rassau : condenseur synchrone clé en main avec volant d'inertie
• 1 100 MWs d'énergie cinétique avec une plage de fonctionnement de ±60 Mvar à 132 kV
• L'inertie réduit les oscillations de fréquence et aide à prévenir les blackouts systémiques

Le condenseur synchrone dans la transition énergétique
Avec l'augmentation des énergies renouvelables et le retrait des centrales thermiques, l'inertie et la puissance de court-circuit disponibles diminuent. Les condenseurs synchrones, y compris les conversions brownfield de machines tournantes, permettent une plus grande intégration des renouvelables avec une empreinte carbone réduite par rapport au maintien des centrales conventionnelles en exploitation uniquement pour la stabilité du réseau.

Remarques complémentaires
La solution soutient la récupération de tension lors des défauts, fournit une puissance réactive contrôlée pour des charges dynamiques et peut offrir une puissance maximale temporaire plus élevée en cas d'incidents, selon les spécifications de la machine.

Caractéristiques / spécifications techniques

• Puissances des générateurs disponibles jusqu'à 1 300 MVA (à pleine vitesse)
• Fournit puissance de court-circuit, contrôle de la puissance réactive et inertie (masse tournante)
• Méthodes de démarrage : ponymoteur ou convertisseur de fréquence d'appoint
• Raccordement au réseau : via transformateur d'élévation
• Option volant d'inertie : ajoute de la masse tournante; volants opérant en vide partiel; concept garantissant un arrêt d'urgence sûr
• Exemple de projet type : 1 100 MWs d'énergie cinétique (Rassau) avec plage ±60 Mvar à 132 kV
• Exemples d'énergie cinétique maximale par volant unique : jusqu'à ~3 500 MWs (50 Hz) et ~2 000 MWs (60 Hz) selon matériaux et conception
• Capacité de surcharge à court terme : dépend des spécifications de la machine
• Composants auxiliaires clés : transformateur auxiliaire, isolated phase bus, disjoncteur de générateur, refroidisseurs externes, excitation statique/sans balais