Nous parlons ici des groupes électrogènes industriels (puissances situées entre 10kW et 2MW), donc pas les générateurs ménagers ni les centrales nucléaires.

A droite un groupe électrogène installé à demeure (750kW). L'eau est maintenue en permanence à une température de 35° pour permettre un démarrage plus rapide du moteur.

Ces générateurs sont utilisés dans les hôpitaux où ils prennent le relais quand le réseau électrique normal n'est plus présent. Le groupe électrogène permet d'alimenter rapidement les blocs opératoires. Pendant le démarrage du groupe, l'alimentation de secours est fournie par des batteries et des onduleurs, mais leur autonomie est limitée (6 à 10 minutes).

Il s'agit d'une construction relativement moderne, on a fabriqué une enceinte autour du moteur diésel pour contenir les éventuelles fuites d'huiles, c'est actuellement obligatoire.

Je ne vous apprendrai rien en vous disant qu'un groupe électrogène se compose de deux parties, un moteur (généralement un moteur diésel) et un alternateur. Le tutoriel I se trouve ici (réparer le moteur diésel).

Il faut que la partie moteur soit en ordre avant de continuer plus loin: il faut que le moteur tourne à la vitesse correcte en permanence, indépendamment de la charge. Dans de nombreux cas, le module électronique va se mettre en mode de protection si la vitesse du moteur n'est pas correcte. Il n'y a alors pas de tension en sortie, ou une tension trop basse (fonctionnement en mode dégradé).

Il est plus aisé de réparer un groupe électrogène qui a déjà fonctionné et qui vient de tomber en panne qu'un groupe électrogène que vous avez acheté d'un particulier et qui ne fonctionne pas: le risque est grand que le vendeur a tenté de réparer le groupe électrogène et a augmenté les dégats. Il est également fort possible que les cables ont été mal branchés ou que des composants importants manquent.

La partie alternateur se compose des éléments suivants:

Le contacteur

Il connecte l'alternateur à la sortie quand toutes les conditions sont remplies (tension et fréquence correcte). Le contacteur est commandé par le module électronique. Certains générateurs n'ont pas de contacteur, ils ont parfois simplement un gros interrupteur.

Les bobinages de l'alternateur

• Il y a deux ou trois bobinages accessibles: les bobinages de puissance (induit), le bobinage d'excitation (inducteur) et parfois un double bobinage d'alimentation du module.

• Il y a ensuite les bobinages qui ne sont pas accessibles, dans le cas d'un alternateur double étage (à partir d'une puissance de 15kW environ): l'induit de l'alternateur auxiliaire et la roue polaire de l'alternateur de puissance (avec entre les deux le pont de diodes).

Les bobinages de l'alternateur (image à droite) sont décrits plus en détail dans la seconde partie du tutoriel.

Le module électronique

Il fournit le courant d'excitation à l'alternateur. S'il y a un contacteur de charge, il est commandé par le module.

Les différents cables et accessoires

Les cables de puissance, les fusibles ou disjoncteurs, les cables d'alimentation du module et les cables d'excitation.

Le voltmètre et l'ampèremetre (ou kWmètre) sont branchés directement sur l'alternateur: il fournissent une bonne indication du fonctionnement de l'alternateur même.

Pour réparer notre alternateur, nous nous basons sur des mesures que nous effectuons:

• Tutoriel II:
  Le générateur ne fournit aucune tension (ou une tension extrèmement basse)

• Tutoriel III:
  Le générateur ne fournit pas la bonne tension: trop basse, trop haute ou instable.

• Je veux bien vous aider, mais...:
  J'ai de besoin du plus d'informations possibles.

Plusieurs générateurs en réseau local

En théorie, les groupes électrogènes peuvent fonctionner en parallèle s'ils ont tous un réglage du statisme (droop en anglais). Il s'agit de l'équilibrage de la puissance sur tous les générateurs. Il faut que la tension diminue légèrement quand la charge augmente (générateur sous-compensé). Ainsi, chaque générateur va fournir proportionellement la même puissance réactive. Un générateur surcompensé ne peut jamais être mis en parallèle. Si vous ne connaissez pas la différence entre la puissance active et la puissance réactive, devenez plombier. On en demande beaucoup.

Chaque générateur d'un réseau local doit être équipé d'un relais de protection de retour de puissance qui va isoler le générateur du réseau s'il n'envoie plus de la puissance au réseau (par exemple moteur diésel qui a des ratés).

Le réseau local avec plusieurs générateurs est assez rare. Un fonctionnement parfaitement stable n'est généralement possible qu'avec des générateurs identiques. Ce qu'on retrouve par contre souvent dans les installations industrielles, c'est un générateur qui est couplé au réseau pour absorber les pics de consommation (les gros consommateurs doivent payer une surtaxe basée sur les pics de consommation). Nous avons également en générateur couplé au réseau en cas de cogénération. Le réseau infini (réseau de distribution) permet de mieux stabiliser le générateur.

Les points à controler sont décrits sur la page du fonctionnement en parallèle de groupes électrogènes. La synchronisation se fait évidemment avec un synchroscope.

Les pannes qui peuvent se produire lors de la synchronisation (et comment les réparer) sont décrites ici.