Le besoin
Très rapidement après la mise en service d’un Diesel alternateur de 3 MVA sur un site tertiaire, il est apparu des dégradations et des déchirements de l’accouplement entre le Diesel et l’alternateur. Les expertises de l’accouplement n’ont pas montré de défaut sur les accouplements détruits.
Pour cela, l’exploitant a sollicité Capsim pour une expertise basée sur la simulation numérique.
La réalisation
Pour commencer, Capsim a modélisé le Diesel, l’alternateur et l’accouplement afin de disposer d’un banc de test virtuel permettant de visualiser les contraintes auxquelles est soumis l’accouplement dans les différentes phases d’exploitation.
En synergie avec la Direction Technique client, différentes hypothèses ont été envisagées et simulées :
- Contraintes provenant du réseau : prises de charge normales et dégradées, pulsation d’une charge, magnétisation des transformateurs
- Contraintes en provenance du Diesel : perte d’un cylindre (injecteur bouché ou filtre à air encrassé), pompage de la régulation de vitesse, défaut turbo
Finalement, les simulations ont permis de mettre en cause la coupure d’injection fuel par la protection survitesse en fin de phase de démarrage du Diesel qui, associée à l’inertie spécifique de l’alternateur, conduisait à un couple de cisaillement au-delà des caractéristiques de l’accouplement.
Le bilan
L’exploitation de la modélisation de ces systèmes multiphysiques complexes permet de réaliser un banc d’essais virtuel sur lequel tous les essais ou variations de caractéristiques sont réalisables et toutes les grandeurs instrumentables sans risque pour l’installation. L’utilisation de ce banc virtuel permet la mise en évidence et la quantification des phénomènes. Il permet également de vérifier la pertinence des solutions proposées (correction du problème et pas de perturbation nouvelle du comportement du système).
Grâce à cette étude, une modification des stratégies de gestion des survitesses a été apportée par le constructeur du Diesel.
