SIST ISO 8528-5:2002
(Main)Reciprocating internal combustion engine driven alternating current generating sets -- Part 5: Generating sets
Reciprocating internal combustion engine driven alternating current generating sets -- Part 5: Generating sets
Defines terms and specifies design criteria arising out of the combination of an RIC engine and an a.c. generator when operating as a unit. Applies to a.c. generating sets for land and marine use, excluding generating sets used on aircraft or to propel land vehicles and locomotives. For some specific applications (e.g. essential hospital supplies, high-rise buildings, etc.) supplementary requirements may be necessary.
Groupes électrogènes à courant alternatif entraînés par moteurs alternatifs à combustion interne -- Partie 5: Groupes électrogènes
La présente partie de l'ISO 8528 définit les termes et prescrit les critères de conception résultant de la combinaison d'un moteur alternatif à combustion interne et d'un alternateur lorsqu'ils fonctionnent comme une entité. Elle est applicable aux groupes électrogènes à courant alternatif entraînés par moteurs alternatifs à combustion interne utilisés pour des applications terrestres et marines, à l'exclusion des groupes électrogènes utilisés à bord des aéronefs ou pour la propulsion de véhicules terrestres et de locomotives. Pour des applications particulières (par exemple alimentation principale d'hôpitaux, immeubles de grande hauteur, etc.), des exigences supplémentaires peuvent être nécessaires. Il convient alors de prendre les dispositions de la présente partie de l'ISO 8528 comme base. Pour les autres types de machines d'entraînement (par exemple les moteurs à gaz de récupération, les moteurs à vapeur), il convient de prendre les dispositions de la présente partie de l'ISO 8528 comme base.
Agregati za proizvodnjo izmeničnega toka, gnani z batnim motorjem z notranjim zgorevanjem - 5. del: Agregati za proizvodnjo izmeničnega toka
General Information
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Standards Content (Sample)
ISO
INTERNATIONAL
STANDARD
First edition
1993-04-15
Reciprocating internal combustion engine driven
alternating current generating sets -
Part 5:
Generating sets
Groupes dectrogenes & courant alternatif entrairks par moteurs
alternatifs a combusfion interne -
Partie 5: Groupes dectrogenes
Reference number
ISO 8528-5: 1993(E)
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 8528=5:1993(E)
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide
federation of national Standards bodies (ISO member bodies). The work
of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Esch member body interested in a subject for
which a technical committee has been established has the right to be
represented on that committee. International organizations, govern-
mental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the
work. ISO collaborates closely with the International Electrotechnical
Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
Draft International Standards adopted by the technical committees are
circulated to the member bodies for voting. Publication as an Inter-
national Standard requires approval by at least 75 % of the member
bodies casting a vote.
International Standard ISO 8528-5 was prepared by Technical Committee
ISO/TC 70, Internal combustion engines, Sub-(Zornmittee SC 2, Perform-
ance and tests.
ISO 8528 consists of the following Parts, under the general title
Reciprocating internal combustion engine driven alternating current
generating Sets:
- Part 1: Application, ratings and Performance
- Part 2: Engines
- Part 3: Alternating current generators for generafing sets
-
Part 4: Controlgear and switchgear
- Part 5: Generating sefs
- Part 6: Test methods
- Part 7: Technical deciarations for specitka tion and design
- Part 8: Lew-power general-purpose generating sets
-
Part 9: Measurement and evaluation of mechanical Vibration
0 ISO 1993
All rights reserved. No part of this publication may be reproduced or utilized in any form
or by any means, electronie or mechanical, including photocopying and microfilm, without
Permission in writing from the publisher.
International Organization for Standardization
Case Postale 56 l CH-1211 Geneve 20 l Switzerland
Printed in Switzerland
ii
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ISO 8528~5:1993(E)
- Part 10: Measurement of airborne noise - Enveloping surface
method
- Part 11: Security generafing sets with uninterruptible power sys-
tems
Parts 7, 8, 9 and IO are in course of preparation. Part 11 is at an early
Stage of preparation and may be Split into two park.
. . .
Ill
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This page intentionally left blank
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 85284:1993(E)
Reciprocating internal combustion engine driven alternating
current generating sets -
Part 5:
Generating sets
1 Scope
This patt of ISO 8528 defines terms and specifies design criteria arising out of the combination of a recipro-
cating internal combustion (RIC) engine and an alternating current (a.c.) generator when operating as a unit.
lt applies to a.c. generating sets driven by RIC engines for land and marine use, excluding generating sets used
on aircraft or to propel land vehicles and locomotives.
For some specific applications (for example, essential hospital supplies, high-rise buildings, etc.) supplemen-
tary requirements may be necessary. The provisions of this part of ISO 8528 should be regarded as a basis.
For generating sets driven by other reciprocating-type Prime movers (e.g. sewage gas engines, steam en-
gines), the provisions of this part of ISO 8528 should be used as a basis.
2 Normative references
The following Standards contain provisions which, through reference in this text, constitute provisions of this
patt of ISO 8528. At the time of publication, the editions indicated were valid. All Standards are subject to re-
Vision, and Parties to agreements based on this patt of ISO 8528 are encouraged to investigate the possibility
of applying the most recent editions of the Standards indicated below. Members of IEC and ISO maintain reg-
isters of currently valid International Standards.
ISO 3046.4:1978, Reciprocating internal combustion engines - Performance - Part 4: Speed governing.
- Part 5: Torsional vibrations.
ISO 3046,5:1978, Reciprocating internal combustion engines - Performance
ISO 8528-1:1993, Reciprocating internal combustion engine driven alternating current generating sets - Part 1:
Applica tion, ra tings and performante.
ISO 8528.2:1993, Reciprocating internal combustion engine driven alternating current generating sets - Part 2:
Engines.
ISO 8528-3:1993, Reciprocating internal combustion engine driven alternating currenf generating sets - Part 3:
Alternating current generators for generating Sets.
IEC 34-1:1983, Rotating electrical machines - Part 1: Rating and Performance.
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ISO 8528=5:1993(E)
3 Symbols
NOTE 1
For indications of technical data for electrical equipment, IEC uses the term “rated” and the subscript “N ”. For
indications of technical data for mechanical equipment, ISO uses the term “declared” and the subscript “r ”. Therefore, in
this part of ISO 8528, the term “rated” is applied only to electrical items. Otherwise, the term “declared” is used through-
out.
Dynamit frequency (frequency deviation)
f
d
Maximum transient frequency rise
f d,max
Maximum transient frequency drop
f d,min
Operating frequency of overfrequency limiting device
f
do
Setting frequency of overfrequency limiting device
f ds
No-load frequency
f
i
Rated no-load frequency
f i,r
Maximum permissible frequency
f max
Declared frequency (rated frequency)
f r
Maximum no-load frequency
f
i,max
Minimum no-load frequency
f i,min
Frequency at actual power
f arb
Overload frequency
f ov
A
Width of frequency oscillation
f
V
I Sustained short-circuit current
k
t Time
Total stopping time
ta
Load pick-up readiness time
tb
Off-load run-on time
4
Run-down time
‘d
Load pick-up time
fe
Frequency recovery time after load decrease
%de
Frequency recovery time after load increase
ff,in
Total run-up time
G
Run-up time
th
On-load run-on time
4
Start preparation time
tP
Load switching time
f S
Interruption time
t”
Voltage recovery time
b
Voltage recovery time after load decrease
fv.de
Voltage recovery time after load increase
fv,in
2
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ISO 8528=5:1993(E)
Start delay time
fv
Cranking time
4
Pre-lubricating time
f0
Rate of Change of frequency setting
vf
Rate of Change of voltage setting
3.l
u Downward adjustable voltage
s,do
u
Upward adjustable voltage
s,up
u Rated voltage
r
u Recovery voltage
rec
u Set voltage
S
U Maximum steady-state voltage deviation
st,max
U Minimum steady-state voltage deviation
st,min
U No-load voltage
0
U Maximum upward transient voltage on load decrease
dyn,max
Minimum downward transient voltage on load increase
U
dyn,min
A
U Maximum peak value of set voltage
max, s
A
Minimum peak value of set voltage
U
min,s
A
U Average value of the maximum and minimum peak value of set voltage
mean,s
A
U Voltage modulation
mod,s
A
U Maximum peak of voltage modulation
mod,s,max
A
U Minimum peak of voltage modulation
mod,s,min
A
U Width of voltage oscillation
V
Downward frequency deviation from linear curve
Af
neg
Upward frequency deviation from linear curve
fif
Pos
Steady-state frequency tolerante band
Af
Frequency deviation from a linear curve
Af C
Range of frequency setting
Af S
Downward range of frequency setting
Af
s,do
Upward range of frequency setting
Af
s,up
AU Steady-state voltage tolerante band
AU Range of voltage setting
S
AU Downward range of voltage setting
s,do
AU Upward range of voltage setting
s,up
Frequency/power characteristic deviation
Mf st
Related steady-state voltage tolerante band
UU
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO 852895:1993(E)
Related frequency tolerante band
af
Steady-state frequency band
ßf
Transient frequency differente (from initial frequency) [see 5.3.31
Sf d
6U Transient voltage deviation
dYn
Transient frequency deviation (from rated frequency) [see 5.3.41
Sf
dYn
Related range of frequency setting
Sf S
Related downward range of frequency setting
Sf s,do
Related upward range of frequency setting
Sf
s,up
Frequency droop
Sf
st
6 Grade of quadrature-current compensation droop
QCC
8 Cyclic irregularity
S
Overfrequency setting ratio
Sf lim
6U Steady-state voltage deviation
st
6U Related range of voltage setting
S
6U Related downward range of voltage setting
s,do
6U Related upward range of voltage setting
s,up
6U Voltage Unbalance
280
4 Other regulations and additional requirements
4.1 For a.c. generating sets used on board ships and offshore installations which have to comply with rules
of a classification Society, the additional requirements of the classification Society shall be observed. The
classification Society shall be stated by the customer Prior to placing of the Order.
For a.c. generating sets operating in non-classed equipment, such additional requirements are in each case
subject to agreement between the manufacturer and customer.
4.2 If special requirements from regulations of any other authority (e.g. inspecting and/or legislative auth-
orities) have to be met, the authority shall be stated by the customer Prior to placing of the Order.
Any further additional requirements shall be subject to agreement between the manufacturer and customer.
5 Frequency characteristics
The steady-state frequency characteristics depend mainly on the Performance of the engine Speed governor.
The dynamic frequency characteristics, i.e. the response to load changes, depend on the combined behaviour
of all the System components (for example on the engine torque characteristics, including type of turbocharging
see 5.3) and thus on the individual design
System, the characteristics of the load, the inertias, the damping, etc.;
of all the relevant components. The dynamic frequency behaviour of the generating set may be related directly
to the generator Speed.
Terms, Symbols and definitions for frequency characteristics are given in 5.1 to 5.3.
4
---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO 8528=5:1993(E)
5.1 Steady-state frequency behaviour
Symbol Definition
No. Term
5.1 .l Frequency droop Frequency differente between rated no-load frequency and the rated
sfst
frequency fr at declared power expressed as a percentage of rated fre-
quency at fixed frequency setting (see figure 1):
sf A,r ---fr
=-x 100
st
f r
-
Curve of steady-state frequencies in the power range between no-load
5.1.2 Frequency/power
characteristic curve and declared power, plotted against active power of the generating set
(see figure 2).
Maximum deviation from a linear frequency/power characteristic curve
S.l.3 Frequency/power
ASfst
in the power range between no-load and declared power, expressed as
characteristic devi-
a percentage of rated frequency (see figure 2):
ation
=*x 100
ASfst
f r
S.l.4 Steady-state fre- Envelope width oscillation j of generating set frequency at constant
ßf
quency band
power around a mean val;e, expressed as a percentage of rated fre-
quency:
h
f
&=us;x 100
The maximum value of ßf occurring in the range between 20 % power
and declared power shall be stated.
For powers below 20 %, the steady-state frequency band may show
higher values (see figure3), but should allow synchronization.
5.2 Frequency-setting Parameters
No. Term Symbol Definition
5.2.1 Range of frequency The range between the highest and lowest adjustable no-load fre-
L\f,
quencies (see figure 1):
setting
AsS = h max - h min
I ,
Range of frequency setting, expressed as a percentage of rated fre-
Related range of fre-
sfs
quency:
quency setting
f f
sfs = imx - bin x ,oo
f r
---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO 8528=5:1993(E)
_~-~ - -~__ -----_
Definition
No. Term Symbol
1
Range between the declared no-load frequency and the lowest adjust-
5.2.1.1 Downward range of
Ah,do
frequency setting able no-load frequency (see figure 1):
Afs,do = A,r -.h,min
Related downward Range of downward frequency setting expressed as a percentage of the
&fs,do
range of frequency rated frequency:
setting
A,r G,min x 1oo
&fsdo =
*
f
r
Range between the highest adjustable no-load frequency and the de-
)
Afs up
9
clared no-load frequency (see figure 1):
Afs ”p=Arnax-Ar
I I I
Range of upward frequency setting expressed as a percentage of the
Related upward
6f.i up
t
rated frequency:
range of frequency
setting
f f
sfs “p = hmax - 0 x 100
1
f
r
Rate of Change of frequency setting under remote control expressed as
5.2.2 Rate of Change of
vf
a percentage of related range of frequency setting per second:
frequency setting
v i,max - A,min)lfr x , o.
Vf =
t
5.3 Dynamit frequency behaviour (see figure4)
No. Term Symbol Definition
Maximum frequency which occurs on sudden Change from a higher to
5.3.1 Maximum transient
f
d,max
a lower power.
frequency rise (over-
shoot frequency)
NOTE - The Symbol is different from that given in ISO 30464.
Minimum frequency which occurs on sudden Change from a lower to a
5.3.2 Maximum transient
f d,min
higher power.
frequency drop
(undershoot fre-
NOTE - The Symbol is different from that given in ISO 3046-4.
wency)
5.3.3 Transient frequency Temporary frequency differente between undershoot (or overshoot)
%i
differente (from in- frequency and initial frequency during the governing process following
itial frequency) on a sudden load Change, related to rated frequency, expressed as a per-
centage:
load increase (-) and
on load decrease (+),
respectively
f d,min - f arb
x 100
Vi-
sfd =
f r
f f
sfd f dlmax - arb x 100
Vi-
f r
(A minus sign relates to an undershoot after a load increase, and a plus
sign to an overshoot after a load decrease.)
NOTE - The operating limit values given in 16.6 and 16.7 are valid only
for farb =A in the case of increasing load, and for farb =fr in the case of
decreasing load.
6
---------------------- Page: 10 ----------------------
ISO 8528=5:1993(E)
No. Term Symbol Definition
Temporary frequency differente between undershoot (or overshoot)
5.3.4 Transient frequency
&fd y n
frequency and rated frequency during the governing process following
deviation (from rated
a sudden load Change, relative to rated frequency, expressed as a per-
frequency) on load
increase (-) and on centage:
load decrease (+),
f d,min - f r
respectively
x 100
ijfdyn =
S&n
f
r
f f
sf& = dlmax - r x 100
IjJdy n
f
Transient frequency deviation shall therefore be in the allowable con-
sumer frequency tolerante and shall be particularly stated.
(A minus sign relates to an undershoot after a load increase, and a plus
sign to an overshoot after a load decrease.)
The time interval between the departure from the steady-state fre-
5.3.5 Frequency recovery
2 in
quency band after a sudden specified load Change and the permanent
time
re-entry of the frequency into the specified steady-state frequency tol-
% de
erance band (see figure4).
The agreed frequency band about the steady-state frequency which the
5.3.6 Steady-state fre-
frequency reaches within a given governing period after increase or
quency tolerante
band decrease of the load.
This tolerante band usually is expressed as a percentage of the rated
Related frequency
frequency:
tolerante band
Af
af=fX Io0
r
6 Overfrequency characteristics
The terms, Symbols and definitions for overfrequency characteristics are given in 6.1 to 6.4.
No. Term Symbol Definition
A frequency specified by the generating set manufacturer which lies a
6.1 Maximum permiss-
f
max
safe amount below the frequency limit (see also ISO 8528.2:1993, 6.51).
ible frequencyl)
6.2 Setting frequency of The frequency of the generating set, the exceeding of which activates
f
ds
overfrequency li mi t- the overfrequency limiting device.
ing device
NOTE - In practice, instead of the value for the setting frequency, the
value for the permissible overfrequency is stated (see also
ISO 8528-2:1993, 6.5.2).
Differente between the setting frequency of the overfrequency limiting
6.3 Overfrequency set-
&.irn
ting ratio device and the rated frequency divided by the rated frequency, ex-
pressed as a percentage:
k--L x IO0
=-
Gf;im
f r
Operating frequency The frequency at which, for a given setting frequency, the overfrequency
6.4
f do
of overfrequency lim- limiting device Starts to operate.
iting device*)
1)
The frequency limit (see also ISO 8528.2:1993, figure 3) is the calculated frequency which the engine and generator
of the generating set may sustain without risk of darnage.
2) For a given generating set the operating frequency depends on the total inertia of the generating set and the design
of the overfrequency protection System.
---------------------- Page: 11 ----------------------
ISO 8528=5:1993(E)
7 Voltage characteristics (see figure 5)
The generating set voltage characteristics are determined mainly by the inherent design of the a.c. generator
and the Performance of the automatic vottage regulator. Both the steady-state and the transient frequency
characteristics may also influence the generator voltage.
The terms, Symbols and definitions of voltage characteristics are given in 7.1 to 7.3.
7.1 Steady-state voltage behaviour
Symbol Definition
No. Term
7.1 .l Rated voltage Line-to-line voltage at the terminals of the generator at rated frequency
ur
and at rated output.
NOTE - Rated voltage is the voltage assigned by the manufacturer for
operating and Performance characteristics.
7.1.2 Set voltage Line-to-line voltage for defined Operation selected by adjustment.
u,
7.1.3 No-load voltage Line-to-line voltage at the terminals of the generator at rated frequency
uo
and no-load.
7.1.4 Steady-state voltage Maximum deviation from the set voltage under steady-state conditions
at rated frequency for all powers between no-load and rated output and
deviation
at specified power factor, taking into account the influence of tempera-
ture rise. The steady-state voltage deviation is expressed as a percent-
age of the rated voltage:
u
st, max - Ust min
su,, = + x 100
2ur ’
7.1.5 Voltage Unbalance Ratio of the negative-sequence or the Zero-sequence voltage com-
ponents to the positive-sequence voltage components at no-load. Volt-
age Unbalance is expressed as a percentage of rated voltage.
7.2 Voltage setting characteristics
- -- ~~~
No. Term Symbol Definition
7.2.1 Range of voltage set- Range of maximum possible upward and downward adjustment of volt-
Au,
age at the generator terminals at rated frequency, for all loads between
ting
no-load and rated output and within the agreed range of power factor:
AU,
= A ”s,up + AUs,do
Related range of Range of voltage setting expressed as a percentage of the rated volt-
wi
voltage setting age:
A ”s,~p + AUs,do
su, = x 100
ur
---------------------- Page: 12 ----------------------
ISO 8528=5:1993(E)
No. Term Symbol Definition
Range between the rated voltage and downward adjustment of voltage
7.2.2 Downward range of
av,,do
at the generator terminals at rated frequency, for all loads between no-
voltage setting
load and rated output and within the agreed range of power factor:
Downward range of voltage setting expressed as a percentage of the
Related downward
6 &,do
range of voltage set- rated voltage:
ting
ur- U,do
x 100
SUsdo= u ’
3
r
Range between the rated voltage and upward adjustment of voltage at
7.2.3 Upward range of
4,up
the generator terminals at rated frequency, for all loads between no-
voltage setting
load and rated output and within the agreed range of power factor:
Upward range of voltage setting expressed as a percentage of the rated
Related upward
voltage:
range of voltage set-
ting
u
- ur
s,up
x 100
w,lkp = u
r
Rate of Change of voltage setting under remote control expressed as a
7.2.4 Rate of Change of
Vu
percentage of the related range of voltage setting per second:
voltage setting
(u s,up - Us,do)/ ur
vu = x 100
t
7.3 Dynamit voltage behaviour
Symbol Definition
No. Term
Maximum upward u Maximum voltage which occurs on a sudden Change from a higher load
7.3.1
dyn,max
transient voltage on to a lower load.
load decrease
Minimum voltage which occurs on a sudden Change from a Iower load
7.3.2 Minimum downward Udyn min
*
transient voltage on to a higher load.
load increase
7.3.3 Transient voltage de- Transient voltage deviation on load increase is the voltage drop when
viation on load in- the generator, driven at rated frequency and at rated voltage under
normal excitation control, is switched onto rated load, expressed as a
crease (-) and on
percentage of rated voltage:
load decrease (f),
respectively
u
dyn,min - ur
x 100
“u&, =
ur
Transient voltage deviation on load decrease is the voltage rise when
the generator, driven at rated frequency and at rated voltage under
normal excitation control, has a sudden rejection of rated load, ex-
pressed as a percentage of rated voltage:
u
- ur
6ud ’yn = dynam;
x 100
lf the load Change differs from the above defined values, then the
specified values and the associated power factor should be stated.
---------------------- Page: 13 ----------------------
ISO 852895:1993(E)
Term Symbol Definition
No.
Maximum obtainable steady-state voltage for a specified load condition.
7.3.4 Recovery vol t age u
WC
NOTE - Recovery voltage is normally expressed as a percentage of the
rated voltage. lt normally lies within the steady-state voltage tolerante
band (AU). For loads in excess of the rated load, recovery voltage is
limited by Saturation and exciter/reguIator field forcing capability (see
figure 5).
7.3.5 Vol tage recovery Time interval from the Point at which a load Change is initiated (t,) until
hJ
time the Point when the voltage returns to and remains within the specified
tU, in t2) (see figure 5):
steady-state voltage tolerante band (
kJ, de
= t2 - t,
hJ
Agreed voltage band about the steady-state voltage that the voltage
7.3.6 Steady-state voltage AU
reaches within a given regulating period after a specified sudden in-
tolerante band
crease or decrease of load. Unless otherwise stated:
u,
Au = 26u,, x ,oo
This tolerante band is expressed as a percentage of the rated voltage:
Related steady-state
aU
voltage tolerante
band AU
=yx 100
au
r
Quasi-periodic voltage Variation (peak-to-peak) about a steady-state
7.3.7 Voltage modulation
$rnod s
s
voltage having typical frequencies below the fundamental generation
frequency, expressed as a percentage of average peak voltage at rated
frequency and constant Speed:
$rnod s max - &rnod s min
1
crnods = 2 ’ x 100
I
u
mod:s,max + cmodIs,min
NOTES
1 This is a cyclic or random disturbance which may be caused by reg-
ulators, cyclic irregularity or intermittent loads.
2 Flickering lights are a special case of voltage modulation (see figures
11 and 12).
8 Sustained short-circuit current
The sustained short-circuit current, Zkr which may be important to current-operated protective devices, may weil
be lower in Service than the “ideal” value specified by the generator manufacturer for a fault at the generator
terminals. The actual value will be influenced by the circuit impedance between the generator and the location
of the fault (see also ISO 8528.3:1993, 10.2).
9 Factors affecting generating set Performance
f the powe and the
The frequency and voltage Performance of a generating set depend on the characteristics o
component Parts of the generating set.
t and shal be con-
9.1 Among other factors with respect to the power, the following are particularly relevan
sidered when “sizing” the generating set and switchgear:
- application,
- power requirements of the connected load,
10
---------------------- Page: 14 ----------------------
ISO 8528=5:1993(E)
- load power factor,
- starting characteristics of any connected electrical motors,
- diversity factor of the connected load,
-
intermittent loads, and
-
effect of non-linear loads.
Consideration shall be given to the Profile of the connected load in “sizing” the RIC engine and generatot-, as
well as the switchgear.
9.2
The transient frequency and voltage characteristics of the generating set to sudden load Change depend
on such influences as the following:
- the turbo-charging System of the RIC engine,
- brake mean effective pressure, pme, of the RIC engine at declared power,
- Speed governor behaviour,
- generator design,
-
alternator excitation System characteristics,
- voltage regulator behaviour, and
-
rotational inertia of the whole generating set.
In Order to indicate the frequency and voltage characteristics of the generating set due to load changes, it is
necessary to determine maximum switched-on or switched-off loads given by the connected load equipment.
9.3 Since it is really not possible to quantify all influences regarding response to dynamic loading, rec-
ommended guide values for load application should be given, based on permissible drop in frequency. A higher
brake mean effective pressure, pme, usually makes loading in several Steps necessary. Figures 6 and 7 show
guide values for suddenly applied load Steps depending onp,, at declared power. The customer shall therefore
specify any particular load types or any load acceptance the generating set manufacturer should consider.
The times between consecutive load Steps depend on the size of the RIC engine, the brake mean effective
pressure, the turbo-charging System, the kind of governor, voltage regulator and the rotational inertia of the
total generating set. If necessary, these times shall be agreed between the generating set manufacturer and
the customer. Criteria for the required minimum rotational inertia are the permitted drop in frequency, the
cyclic irregularity and, if appropriate, the behaviour in case of parallel Operation.
IO Cyclic irregularity
The cyclic irregularity 6, is the periodic fluctuation of Speed caused by the irregularity of the reciprocating-type
Prime mover. lt is the ratio of the differente between the maximum and minimum angular velocity to the mean
angular velocity at the generator shaft at any constant load. In the case of Single Operation, the cyclic irregu-
larity takes effect in a corresponding modulation in generator voltage and is therefore determined by measur-
ing the Variation in generated voltage:
A A
u CJ
max,s - min,s
6
S=
A
u
mean,s
NOTES
2 lt is possible to alter the cyclic irregularity of rotational Speed at the generator relative to the measured value of the
cyclic irregularity at the internal combustion engine by instatling a resilient coupling between the internal combustion en-
gine and the generator and/or by modifying the mass moment of inertia.
3 Special consideration is to be given for generating sets working in parallel with low-Speed ( 100 min-’ to 180 min- ‘)
compression ignition (diesel) engine sets in Order to avoid resonance between engine torque irregularity and
electromechanical frequency oscillation of the set (see also ISO 8528-3:1993, clause 11).
11 Starting characteristics
The starting characteristics depend on several factors, for example air temperature, temperature of the RIC
engine, starting air pressure, condition of starter battery, viscosity of Oil, total inertia of the generating set and
quality of the fuel, and the state of the starting equipment. They are subject to agreement between the customer
and the generating set manufacturer (see also figure 8).
11
---------------------- Page: 15 ----------------------
ISO 8528=5:1993(E)
Terms, Symbols and definitions of starting characteristics are given in 11.1 to 11.10.
No. Term Symbol Definition
Time interval from Start command until the agreed load is connected:
11.1 Load pick-up time
= tp + tg + ts
43
Time interval from the appearance of the criteria initiating a Start to the
11.2 Start delay time
starting command (particularly for automatically started generating
units). This time does not depend on the applied generating set. The
exact value of this time is the responsibility of and is determined by the
customer or, if required, by special requirements of legislative auth-
orities. For example, this time is provided to avoid starting in case of a
very short mains failure.
Time interval from the appearance of the criteria initiating a Start until
11.3 Interruption time
4J
the agreed load is connected:
= t” + tp + tg + ts
t”
= t” + te
This time shall be particularly taken into account for automatically
started generating sets (see 11 .I).
11.4 Start preparation Time interval from the Start command until the beginning of cranking.
time
Time required for some engines to ensure that oil pressure is estab-
11.5 Pre-lubricating time
lished before the beginning of cranking. This time is usually zero for
small generating Sets, which normally do not require pre-lubrication.
Cranking time Time interval from the beginning of cranking until the firing Speed of the
11.6
engine is reached.
11.7 Run-up time Time interval from the beginning of cranking until the declared Speed is
reached for the first time.
Time interval from the beginning of cranking
...
SLOVENSKI STANDARD
SIST ISO 8528-5:2002
01-december-2002
$JUHJDWL]DSURL]YRGQMRL]PHQLþQHJDWRNDJQDQL]EDWQLPPRWRUMHP]QRWUDQMLP
]JRUHYDQMHPGHO $JUHJDWL]DSURL]YRGQMRL]PHQLþQHJDWRND
Reciprocating internal combustion engine driven alternating current generating sets --
Part 5: Generating sets
Groupes électrogènes à courant alternatif entraînés par moteurs alternatifs à combustion
interne -- Partie 5: Groupes électrogènes
Ta slovenski standard je istoveten z: ISO 8528-5:1993
ICS:
27.020 Motorji z notranjim Internal combustion engines
zgorevanjem
29.160.40 (OHNWULþQLDJUHJDWL Generating sets
SIST ISO 8528-5:2002 en
2003-01.Slovenski inštitut za standardizacijo. Razmnoževanje celote ali delov tega standarda ni dovoljeno.
---------------------- Page: 1 ----------------------
SIST ISO 8528-5:2002
---------------------- Page: 2 ----------------------
SIST ISO 8528-5:2002
ISO
INTERNATIONAL
STANDARD
First edition
1993-04-15
Reciprocating internal combustion engine driven
alternating current generating sets -
Part 5:
Generating sets
Groupes dectrogenes & courant alternatif entrairks par moteurs
alternatifs a combusfion interne -
Partie 5: Groupes dectrogenes
Reference number
ISO 8528-5: 1993(E)
---------------------- Page: 3 ----------------------
SIST ISO 8528-5:2002
ISO 8528=5:1993(E)
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide
federation of national Standards bodies (ISO member bodies). The work
of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Esch member body interested in a subject for
which a technical committee has been established has the right to be
represented on that committee. International organizations, govern-
mental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the
work. ISO collaborates closely with the International Electrotechnical
Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
Draft International Standards adopted by the technical committees are
circulated to the member bodies for voting. Publication as an Inter-
national Standard requires approval by at least 75 % of the member
bodies casting a vote.
International Standard ISO 8528-5 was prepared by Technical Committee
ISO/TC 70, Internal combustion engines, Sub-(Zornmittee SC 2, Perform-
ance and tests.
ISO 8528 consists of the following Parts, under the general title
Reciprocating internal combustion engine driven alternating current
generating Sets:
- Part 1: Application, ratings and Performance
- Part 2: Engines
- Part 3: Alternating current generators for generafing sets
-
Part 4: Controlgear and switchgear
- Part 5: Generating sefs
- Part 6: Test methods
- Part 7: Technical deciarations for specitka tion and design
- Part 8: Lew-power general-purpose generating sets
-
Part 9: Measurement and evaluation of mechanical Vibration
0 ISO 1993
All rights reserved. No part of this publication may be reproduced or utilized in any form
or by any means, electronie or mechanical, including photocopying and microfilm, without
Permission in writing from the publisher.
International Organization for Standardization
Case Postale 56 l CH-1211 Geneve 20 l Switzerland
Printed in Switzerland
ii
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SIST ISO 8528-5:2002
ISO 8528~5:1993(E)
- Part 10: Measurement of airborne noise - Enveloping surface
method
- Part 11: Security generafing sets with uninterruptible power sys-
tems
Parts 7, 8, 9 and IO are in course of preparation. Part 11 is at an early
Stage of preparation and may be Split into two park.
. . .
Ill
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SIST ISO 8528-5:2002
This page intentionally left blank
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SIST ISO 8528-5:2002
INTERNATIONAL STANDARD ISO 85284:1993(E)
Reciprocating internal combustion engine driven alternating
current generating sets -
Part 5:
Generating sets
1 Scope
This patt of ISO 8528 defines terms and specifies design criteria arising out of the combination of a recipro-
cating internal combustion (RIC) engine and an alternating current (a.c.) generator when operating as a unit.
lt applies to a.c. generating sets driven by RIC engines for land and marine use, excluding generating sets used
on aircraft or to propel land vehicles and locomotives.
For some specific applications (for example, essential hospital supplies, high-rise buildings, etc.) supplemen-
tary requirements may be necessary. The provisions of this part of ISO 8528 should be regarded as a basis.
For generating sets driven by other reciprocating-type Prime movers (e.g. sewage gas engines, steam en-
gines), the provisions of this part of ISO 8528 should be used as a basis.
2 Normative references
The following Standards contain provisions which, through reference in this text, constitute provisions of this
patt of ISO 8528. At the time of publication, the editions indicated were valid. All Standards are subject to re-
Vision, and Parties to agreements based on this patt of ISO 8528 are encouraged to investigate the possibility
of applying the most recent editions of the Standards indicated below. Members of IEC and ISO maintain reg-
isters of currently valid International Standards.
ISO 3046.4:1978, Reciprocating internal combustion engines - Performance - Part 4: Speed governing.
- Part 5: Torsional vibrations.
ISO 3046,5:1978, Reciprocating internal combustion engines - Performance
ISO 8528-1:1993, Reciprocating internal combustion engine driven alternating current generating sets - Part 1:
Applica tion, ra tings and performante.
ISO 8528.2:1993, Reciprocating internal combustion engine driven alternating current generating sets - Part 2:
Engines.
ISO 8528-3:1993, Reciprocating internal combustion engine driven alternating currenf generating sets - Part 3:
Alternating current generators for generating Sets.
IEC 34-1:1983, Rotating electrical machines - Part 1: Rating and Performance.
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SIST ISO 8528-5:2002
ISO 8528=5:1993(E)
3 Symbols
NOTE 1
For indications of technical data for electrical equipment, IEC uses the term “rated” and the subscript “N ”. For
indications of technical data for mechanical equipment, ISO uses the term “declared” and the subscript “r ”. Therefore, in
this part of ISO 8528, the term “rated” is applied only to electrical items. Otherwise, the term “declared” is used through-
out.
Dynamit frequency (frequency deviation)
f
d
Maximum transient frequency rise
f d,max
Maximum transient frequency drop
f d,min
Operating frequency of overfrequency limiting device
f
do
Setting frequency of overfrequency limiting device
f ds
No-load frequency
f
i
Rated no-load frequency
f i,r
Maximum permissible frequency
f max
Declared frequency (rated frequency)
f r
Maximum no-load frequency
f
i,max
Minimum no-load frequency
f i,min
Frequency at actual power
f arb
Overload frequency
f ov
A
Width of frequency oscillation
f
V
I Sustained short-circuit current
k
t Time
Total stopping time
ta
Load pick-up readiness time
tb
Off-load run-on time
4
Run-down time
‘d
Load pick-up time
fe
Frequency recovery time after load decrease
%de
Frequency recovery time after load increase
ff,in
Total run-up time
G
Run-up time
th
On-load run-on time
4
Start preparation time
tP
Load switching time
f S
Interruption time
t”
Voltage recovery time
b
Voltage recovery time after load decrease
fv.de
Voltage recovery time after load increase
fv,in
2
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SIST ISO 8528-5:2002
ISO 8528=5:1993(E)
Start delay time
fv
Cranking time
4
Pre-lubricating time
f0
Rate of Change of frequency setting
vf
Rate of Change of voltage setting
3.l
u Downward adjustable voltage
s,do
u
Upward adjustable voltage
s,up
u Rated voltage
r
u Recovery voltage
rec
u Set voltage
S
U Maximum steady-state voltage deviation
st,max
U Minimum steady-state voltage deviation
st,min
U No-load voltage
0
U Maximum upward transient voltage on load decrease
dyn,max
Minimum downward transient voltage on load increase
U
dyn,min
A
U Maximum peak value of set voltage
max, s
A
Minimum peak value of set voltage
U
min,s
A
U Average value of the maximum and minimum peak value of set voltage
mean,s
A
U Voltage modulation
mod,s
A
U Maximum peak of voltage modulation
mod,s,max
A
U Minimum peak of voltage modulation
mod,s,min
A
U Width of voltage oscillation
V
Downward frequency deviation from linear curve
Af
neg
Upward frequency deviation from linear curve
fif
Pos
Steady-state frequency tolerante band
Af
Frequency deviation from a linear curve
Af C
Range of frequency setting
Af S
Downward range of frequency setting
Af
s,do
Upward range of frequency setting
Af
s,up
AU Steady-state voltage tolerante band
AU Range of voltage setting
S
AU Downward range of voltage setting
s,do
AU Upward range of voltage setting
s,up
Frequency/power characteristic deviation
Mf st
Related steady-state voltage tolerante band
UU
---------------------- Page: 9 ----------------------
SIST ISO 8528-5:2002
ISO 852895:1993(E)
Related frequency tolerante band
af
Steady-state frequency band
ßf
Transient frequency differente (from initial frequency) [see 5.3.31
Sf d
6U Transient voltage deviation
dYn
Transient frequency deviation (from rated frequency) [see 5.3.41
Sf
dYn
Related range of frequency setting
Sf S
Related downward range of frequency setting
Sf s,do
Related upward range of frequency setting
Sf
s,up
Frequency droop
Sf
st
6 Grade of quadrature-current compensation droop
QCC
8 Cyclic irregularity
S
Overfrequency setting ratio
Sf lim
6U Steady-state voltage deviation
st
6U Related range of voltage setting
S
6U Related downward range of voltage setting
s,do
6U Related upward range of voltage setting
s,up
6U Voltage Unbalance
280
4 Other regulations and additional requirements
4.1 For a.c. generating sets used on board ships and offshore installations which have to comply with rules
of a classification Society, the additional requirements of the classification Society shall be observed. The
classification Society shall be stated by the customer Prior to placing of the Order.
For a.c. generating sets operating in non-classed equipment, such additional requirements are in each case
subject to agreement between the manufacturer and customer.
4.2 If special requirements from regulations of any other authority (e.g. inspecting and/or legislative auth-
orities) have to be met, the authority shall be stated by the customer Prior to placing of the Order.
Any further additional requirements shall be subject to agreement between the manufacturer and customer.
5 Frequency characteristics
The steady-state frequency characteristics depend mainly on the Performance of the engine Speed governor.
The dynamic frequency characteristics, i.e. the response to load changes, depend on the combined behaviour
of all the System components (for example on the engine torque characteristics, including type of turbocharging
see 5.3) and thus on the individual design
System, the characteristics of the load, the inertias, the damping, etc.;
of all the relevant components. The dynamic frequency behaviour of the generating set may be related directly
to the generator Speed.
Terms, Symbols and definitions for frequency characteristics are given in 5.1 to 5.3.
4
---------------------- Page: 10 ----------------------
SIST ISO 8528-5:2002
ISO 8528=5:1993(E)
5.1 Steady-state frequency behaviour
Symbol Definition
No. Term
5.1 .l Frequency droop Frequency differente between rated no-load frequency and the rated
sfst
frequency fr at declared power expressed as a percentage of rated fre-
quency at fixed frequency setting (see figure 1):
sf A,r ---fr
=-x 100
st
f r
-
Curve of steady-state frequencies in the power range between no-load
5.1.2 Frequency/power
characteristic curve and declared power, plotted against active power of the generating set
(see figure 2).
Maximum deviation from a linear frequency/power characteristic curve
S.l.3 Frequency/power
ASfst
in the power range between no-load and declared power, expressed as
characteristic devi-
a percentage of rated frequency (see figure 2):
ation
=*x 100
ASfst
f r
S.l.4 Steady-state fre- Envelope width oscillation j of generating set frequency at constant
ßf
quency band
power around a mean val;e, expressed as a percentage of rated fre-
quency:
h
f
&=us;x 100
The maximum value of ßf occurring in the range between 20 % power
and declared power shall be stated.
For powers below 20 %, the steady-state frequency band may show
higher values (see figure3), but should allow synchronization.
5.2 Frequency-setting Parameters
No. Term Symbol Definition
5.2.1 Range of frequency The range between the highest and lowest adjustable no-load fre-
L\f,
quencies (see figure 1):
setting
AsS = h max - h min
I ,
Range of frequency setting, expressed as a percentage of rated fre-
Related range of fre-
sfs
quency:
quency setting
f f
sfs = imx - bin x ,oo
f r
---------------------- Page: 11 ----------------------
SIST ISO 8528-5:2002
ISO 8528=5:1993(E)
_~-~ - -~__ -----_
Definition
No. Term Symbol
1
Range between the declared no-load frequency and the lowest adjust-
5.2.1.1 Downward range of
Ah,do
frequency setting able no-load frequency (see figure 1):
Afs,do = A,r -.h,min
Related downward Range of downward frequency setting expressed as a percentage of the
&fs,do
range of frequency rated frequency:
setting
A,r G,min x 1oo
&fsdo =
*
f
r
Range between the highest adjustable no-load frequency and the de-
)
Afs up
9
clared no-load frequency (see figure 1):
Afs ”p=Arnax-Ar
I I I
Range of upward frequency setting expressed as a percentage of the
Related upward
6f.i up
t
rated frequency:
range of frequency
setting
f f
sfs “p = hmax - 0 x 100
1
f
r
Rate of Change of frequency setting under remote control expressed as
5.2.2 Rate of Change of
vf
a percentage of related range of frequency setting per second:
frequency setting
v i,max - A,min)lfr x , o.
Vf =
t
5.3 Dynamit frequency behaviour (see figure4)
No. Term Symbol Definition
Maximum frequency which occurs on sudden Change from a higher to
5.3.1 Maximum transient
f
d,max
a lower power.
frequency rise (over-
shoot frequency)
NOTE - The Symbol is different from that given in ISO 30464.
Minimum frequency which occurs on sudden Change from a lower to a
5.3.2 Maximum transient
f d,min
higher power.
frequency drop
(undershoot fre-
NOTE - The Symbol is different from that given in ISO 3046-4.
wency)
5.3.3 Transient frequency Temporary frequency differente between undershoot (or overshoot)
%i
differente (from in- frequency and initial frequency during the governing process following
itial frequency) on a sudden load Change, related to rated frequency, expressed as a per-
centage:
load increase (-) and
on load decrease (+),
respectively
f d,min - f arb
x 100
Vi-
sfd =
f r
f f
sfd f dlmax - arb x 100
Vi-
f r
(A minus sign relates to an undershoot after a load increase, and a plus
sign to an overshoot after a load decrease.)
NOTE - The operating limit values given in 16.6 and 16.7 are valid only
for farb =A in the case of increasing load, and for farb =fr in the case of
decreasing load.
6
---------------------- Page: 12 ----------------------
SIST ISO 8528-5:2002
ISO 8528=5:1993(E)
No. Term Symbol Definition
Temporary frequency differente between undershoot (or overshoot)
5.3.4 Transient frequency
&fd y n
frequency and rated frequency during the governing process following
deviation (from rated
a sudden load Change, relative to rated frequency, expressed as a per-
frequency) on load
increase (-) and on centage:
load decrease (+),
f d,min - f r
respectively
x 100
ijfdyn =
S&n
f
r
f f
sf& = dlmax - r x 100
IjJdy n
f
Transient frequency deviation shall therefore be in the allowable con-
sumer frequency tolerante and shall be particularly stated.
(A minus sign relates to an undershoot after a load increase, and a plus
sign to an overshoot after a load decrease.)
The time interval between the departure from the steady-state fre-
5.3.5 Frequency recovery
2 in
quency band after a sudden specified load Change and the permanent
time
re-entry of the frequency into the specified steady-state frequency tol-
% de
erance band (see figure4).
The agreed frequency band about the steady-state frequency which the
5.3.6 Steady-state fre-
frequency reaches within a given governing period after increase or
quency tolerante
band decrease of the load.
This tolerante band usually is expressed as a percentage of the rated
Related frequency
frequency:
tolerante band
Af
af=fX Io0
r
6 Overfrequency characteristics
The terms, Symbols and definitions for overfrequency characteristics are given in 6.1 to 6.4.
No. Term Symbol Definition
A frequency specified by the generating set manufacturer which lies a
6.1 Maximum permiss-
f
max
safe amount below the frequency limit (see also ISO 8528.2:1993, 6.51).
ible frequencyl)
6.2 Setting frequency of The frequency of the generating set, the exceeding of which activates
f
ds
overfrequency li mi t- the overfrequency limiting device.
ing device
NOTE - In practice, instead of the value for the setting frequency, the
value for the permissible overfrequency is stated (see also
ISO 8528-2:1993, 6.5.2).
Differente between the setting frequency of the overfrequency limiting
6.3 Overfrequency set-
&.irn
ting ratio device and the rated frequency divided by the rated frequency, ex-
pressed as a percentage:
k--L x IO0
=-
Gf;im
f r
Operating frequency The frequency at which, for a given setting frequency, the overfrequency
6.4
f do
of overfrequency lim- limiting device Starts to operate.
iting device*)
1)
The frequency limit (see also ISO 8528.2:1993, figure 3) is the calculated frequency which the engine and generator
of the generating set may sustain without risk of darnage.
2) For a given generating set the operating frequency depends on the total inertia of the generating set and the design
of the overfrequency protection System.
---------------------- Page: 13 ----------------------
SIST ISO 8528-5:2002
ISO 8528=5:1993(E)
7 Voltage characteristics (see figure 5)
The generating set voltage characteristics are determined mainly by the inherent design of the a.c. generator
and the Performance of the automatic vottage regulator. Both the steady-state and the transient frequency
characteristics may also influence the generator voltage.
The terms, Symbols and definitions of voltage characteristics are given in 7.1 to 7.3.
7.1 Steady-state voltage behaviour
Symbol Definition
No. Term
7.1 .l Rated voltage Line-to-line voltage at the terminals of the generator at rated frequency
ur
and at rated output.
NOTE - Rated voltage is the voltage assigned by the manufacturer for
operating and Performance characteristics.
7.1.2 Set voltage Line-to-line voltage for defined Operation selected by adjustment.
u,
7.1.3 No-load voltage Line-to-line voltage at the terminals of the generator at rated frequency
uo
and no-load.
7.1.4 Steady-state voltage Maximum deviation from the set voltage under steady-state conditions
at rated frequency for all powers between no-load and rated output and
deviation
at specified power factor, taking into account the influence of tempera-
ture rise. The steady-state voltage deviation is expressed as a percent-
age of the rated voltage:
u
st, max - Ust min
su,, = + x 100
2ur ’
7.1.5 Voltage Unbalance Ratio of the negative-sequence or the Zero-sequence voltage com-
ponents to the positive-sequence voltage components at no-load. Volt-
age Unbalance is expressed as a percentage of rated voltage.
7.2 Voltage setting characteristics
- -- ~~~
No. Term Symbol Definition
7.2.1 Range of voltage set- Range of maximum possible upward and downward adjustment of volt-
Au,
age at the generator terminals at rated frequency, for all loads between
ting
no-load and rated output and within the agreed range of power factor:
AU,
= A ”s,up + AUs,do
Related range of Range of voltage setting expressed as a percentage of the rated volt-
wi
voltage setting age:
A ”s,~p + AUs,do
su, = x 100
ur
---------------------- Page: 14 ----------------------
SIST ISO 8528-5:2002
ISO 8528=5:1993(E)
No. Term Symbol Definition
Range between the rated voltage and downward adjustment of voltage
7.2.2 Downward range of
av,,do
at the generator terminals at rated frequency, for all loads between no-
voltage setting
load and rated output and within the agreed range of power factor:
Downward range of voltage setting expressed as a percentage of the
Related downward
6 &,do
range of voltage set- rated voltage:
ting
ur- U,do
x 100
SUsdo= u ’
3
r
Range between the rated voltage and upward adjustment of voltage at
7.2.3 Upward range of
4,up
the generator terminals at rated frequency, for all loads between no-
voltage setting
load and rated output and within the agreed range of power factor:
Upward range of voltage setting expressed as a percentage of the rated
Related upward
voltage:
range of voltage set-
ting
u
- ur
s,up
x 100
w,lkp = u
r
Rate of Change of voltage setting under remote control expressed as a
7.2.4 Rate of Change of
Vu
percentage of the related range of voltage setting per second:
voltage setting
(u s,up - Us,do)/ ur
vu = x 100
t
7.3 Dynamit voltage behaviour
Symbol Definition
No. Term
Maximum upward u Maximum voltage which occurs on a sudden Change from a higher load
7.3.1
dyn,max
transient voltage on to a lower load.
load decrease
Minimum voltage which occurs on a sudden Change from a Iower load
7.3.2 Minimum downward Udyn min
*
transient voltage on to a higher load.
load increase
7.3.3 Transient voltage de- Transient voltage deviation on load increase is the voltage drop when
viation on load in- the generator, driven at rated frequency and at rated voltage under
normal excitation control, is switched onto rated load, expressed as a
crease (-) and on
percentage of rated voltage:
load decrease (f),
respectively
u
dyn,min - ur
x 100
“u&, =
ur
Transient voltage deviation on load decrease is the voltage rise when
the generator, driven at rated frequency and at rated voltage under
normal excitation control, has a sudden rejection of rated load, ex-
pressed as a percentage of rated voltage:
u
- ur
6ud ’yn = dynam;
x 100
lf the load Change differs from the above defined values, then the
specified values and the associated power factor should be stated.
---------------------- Page: 15 ----------------------
SIST ISO 8528-5:2002
ISO 852895:1993(E)
Term Symbol Definition
No.
Maximum obtainable steady-state voltage for a specified load condition.
7.3.4 Recovery vol t age u
WC
NOTE - Recovery voltage is normally expressed as a percentage of the
rated voltage. lt normally lies within the steady-state voltage tolerante
band (AU). For loads in excess of the rated load, recovery voltage is
limited by Saturation and exciter/reguIator field forcing capability (see
figure 5).
7.3.5 Vol tage recovery Time interval from the Point at which a load Change is initiated (t,) until
hJ
time the Point when the voltage returns to and remains within the specified
tU, in t2) (see figure 5):
steady-state voltage tolerante band (
kJ, de
= t2 - t,
hJ
Agreed voltage band about the steady-state voltage that the voltage
7.3.6 Steady-state voltage AU
reaches within a given regulating period after a specified sudden in-
tolerante band
crease or decrease of load. Unless otherwise stated:
u,
Au = 26u,, x ,oo
This tolerante band is expressed as a percentage of the rated voltage:
Related steady-state
aU
voltage tolerante
band AU
=yx 100
au
r
Quasi-periodic voltage Variation (peak-to-peak) about a steady-state
7.3.7 Voltage modulation
$rnod s
s
voltage having typical frequencies below the fundamental generation
frequency, expressed as a percentage of average peak voltage at rated
frequency and constant Speed:
$rnod s max - &rnod s min
1
crnods = 2 ’ x 100
I
u
mod:s,max + cmodIs,min
NOTES
1 This is a cyclic or random disturbance which may be caused by reg-
ulators, cyclic irregularity or intermittent loads.
2 Flickering lights are a special case of voltage modulation (see figures
11 and 12).
8 Sustained short-circuit current
The sustained short-circuit current, Zkr which may be important to current-operated protective devices, may weil
be lower in Service than the “ideal” value specified by the generator manufacturer for a fault at the generator
terminals. The actual value will be influenced by the circuit impedance between the generator and the location
of the fault (see also ISO 8528.3:1993, 10.2).
9 Factors affecting generating set Performance
f the powe and the
The frequency and voltage Performance of a generating set depend on the characteristics o
component Parts of the generating set.
t and shal be con-
9.1 Among other factors with respect to the power, the following are particularly relevan
sidered when “sizing” the generating set and switchgear:
- application,
- power requirements of the connected load,
10
---------------------- Page: 16 ----------------------
SIST ISO 8528-5:2002
ISO 8528=5:1993(E)
- load power factor,
- starting characteristics of any connected electrical motors,
- diversity factor of the connected load,
-
intermittent loads, and
-
effect of non-linear loads.
Consideration shall be given to the Profile of the connected load in “sizing” the RIC engine and generatot-, as
well as the switchgear.
9.2
The transient frequency and voltage characteristics of the generating set to sudden load Change depend
on such influences as the following:
- the turbo-charging System of the RIC engine,
- brake mean effective pressure, pme, of the RIC engine at declared power,
- Speed governor behaviour,
- generator design,
-
alternator excitation System characteristics,
- voltage regulator behaviour, and
-
rotational inertia of the whole generating set.
In Order to indicate the frequency and voltage characteristics of the generating set due to load changes, it is
necessary to determine maximum switched-on or switched-off loads given by the connected load equipment.
9.3 Since it is really not possible to quantify all influences regarding response to dynamic loading, rec-
ommended guide values for load application should be given, based on permissible drop in frequency. A higher
brake mean effective pressure, pme, usually makes loading in several Steps necessary. Figures 6 and 7 show
guide values for suddenly applied load Steps depending onp,, at declared power. The customer shall therefore
specify any particular load types or any load acceptance the generating set manufacturer should consider.
The times between consecutive load Steps depend on the size of the RIC engine, the brake mean effective
pressure, the turbo-charging System, the kind of governor, voltage regulator and the rotational inertia of the
total generating set. If necessary, these times shall be agreed between the generating set manufacturer and
the customer. Criteria for the required minimum rotational inertia are the permitted drop in frequency, the
cyclic irregularity and, if appropriate, the behaviour in case of parallel Operation.
IO Cyclic irregularity
The cyclic irregularity 6, is the periodic fluctuation of Speed caused by the irregularity of the reciprocating-type
Prime mover. lt is the ratio of the differente between the maximum and minimum angular velocity to the mean
angular velocity at the generator shaft at any constant load. In the case of Single Operation, the cyclic irregu-
larity takes effect in a corresponding modulation in generator voltage and is therefore determined by measur-
ing the Variation in generated voltage:
A A
u CJ
max,s - min,s
6
S=
A
u
mean,s
NOTES
2 lt is possible to alter the cyclic irregularity of rotational Speed at the generator relative to the measured value of the
cyclic irregularity at the internal combustion engine by instatling a resilient coupling between the internal combustion en-
gine and the generator and/or by modifying the mass moment of inertia.
3 Special consideration is to be given for generating sets working in parallel with low-Speed ( 100 min-’ to 180 min- ‘)
compression ignition (diesel) engine sets in Order to avoid resonance between engine torque irregularity and
electromechanical frequency oscillation of the set (see also ISO 8528-3:1993, clause 11).
11 Starting characteristics
The starting characteristics depend on several factors, for example air temperature, temperature of the RIC
engine, starting air pressure, condition of starter battery, viscosity of Oil, total inertia of the generating set and
quality of the fuel, and the state of the starting equipment. They are subject to agreement between the customer
and the generating set manufacturer (see also figure 8).
11
---------------------- Page: 17 ----------------------
SIST ISO 8528-5:2002
ISO 8528=5:1993(E)
Terms, Symbols and definitions of starting characteristics are given in 11.1 to 11.10.
No. Term Symbol Definition
Time interval from Start command until the agreed load is connected:
11.1 Load pick-up time
= tp + tg + ts
43
Time interval from the appearance of the criteria initiating a Start to the
11.2 Start delay time
starting command (particularly for
...
IS0
NORME
I N TE R N AT I O NA LE 8528-5
Première édition
1993-04-1 5
Groupes électrogènes à courant alternatif
entraînés par moteurs alternatifs à combustion
interne -
Partie 5:
Groupes électrogènes
Reciprocating internal combustion engine driven alternating current
generating sets -
Part 5: Generating sets
___-
~
Numéro de référence
IS0 8528-511 993(F)
---------------------- Page: 1 ----------------------
IS0 8528-5:1993(F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération
mondiale d’organismes nationaux de normalisation (comités membres
I’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général
de
confiée aux comités techniques de I’ISO. Chaque comité membre inté-
ressé par une étude a le droit de faire partie du comité technique créé
A cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec I’ISO participent également aux tra-
vaux. L’ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique
internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotech-
nique.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techni-
ques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur publication
comme Normes internationales requiert l’approbation de 75 % au moins
des comités membres votants.
La Norme internationale IS0 8528-5 a été élaborée par le comité tech-
nique ISO/TC 70, Moteurs 21 combustion interne, sous-comité SC 2, Per-
formances et essais.
L’ISO 8528 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre gé-
néral Groupes électrogènes à courant alternatif entraînés par moteurs
alternatifs à combustion interne:
- Partie I: Applications, caractéristiques et performances
- Partie 2: Moteurs
- Partie 3: Alternateurs pour groupes électrogènes
- Partie 4: Appareillage de commande et de coupure
- Partie 5: Groupes électrogcines
- Partie 6: Methodes d’essai
- Partie 7: Déclarations techniques pour la spécification et la
conception
- Partie 8: Groupes Blectrog&nes de faible puissance d’usage cou-
rant
0 is0 1993
Droits de reproduction réservés. Aucune partie de cette publication ne peut être repro-
duite ni utilisée sous quelque forme que ce Soit et par aucun procede, eiectronique ou
mécanique, y compris ia photocopie et les mlcrofiims, sans i’accord ecrit de i’éditeur.
Organisation internationale de normalisation
Case Postale 56 CH-I211 Gendve 20 Suisse
Imprimé en Suisse
ii
---------------------- Page: 2 ----------------------
IS0 8528-51 993(F)
- Partie 9: Mesurage et évaluation des vibrations mécaniques
- Partie 10: Mesurage du bruit aérien - Méthode de la surface en-
veloppe
- Partie II: Groupes électrogènes de sécurité avec systèmes de
puissance sans interruption
Les parties 7, 8, 9 et 10 sont en cours d’élaboration. La partie 11 est à
un stade précoce d’élaboration et pourrait être divisée en deux parties.
iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
NORME INTERNATIONALE IS0 8528-51 993(F)
Groupes électrogènes à courant alternatif entraînés par
moteurs alternatifs à combustion interne -
Partie 5:
Groupes élect rogènes
1 Domaine d’application
La présente partie de I’ISO 8528 définit les termes et prescrit les critères de conception résultant de la com-
binaison d’un moteur alternatif à combustion interne et d’un alternateur lorsqu’ils fonctionnent comme une
entité.
Elle est applicable aux groupes électrogènes à courant alternatif entraînés par moteurs alternatifs à combus-
tion interne utilisés pour des applications terrestres et marines, à l’exclusion des groupes électrogènes utilisés
à bord des aéronefs ou pour la propulsion de véhicules terrestres et de locomotives.
Pour des applications particulières (par exemple alimentation principale d‘hôpitaux, immeubles de grande
hauteur, etc.), des exigences supplémentaires peuvent &re nécessaires. II convient alors de prendre les dis-
positions de la présente partie de I’ISO 8528 comme base.
Pour les autres types de machines d’entraînement (par exemple les moteurs à gaz de récupération, les mo-
teurs à vapeur), il convient de prendre les dispositions de la présente partie de I’ISO 8528 comme base.
2 Références normatives
Les normes suivantes contiennent des dispositions qui, par suite de la référence qui en est faite, constituent
des dispositions valables pour la présente partie de I’ISO 8528. Au moment de la publication, les éditions in-
diquées étaient en vigueur. Toute norme est sujette à révision et les parties prenantes des accords fondés sur
la présente partie de I’ISO 8528 sont’ invitées à rechercher la possibilité d’appliquer les éditions les plus ré-
centes des normes indiquées ci-après. Les membres de la CE1 et de I’ISO possèdent le registre des Normes
internationales en vigueur à un moment donné.
IS0 3046-4:1978, Moteurs alternatifs à combustion interne - Performances - Partie 4: Régulation de la
vitesse.
IS0 3046-5:1978, Moteurs alternatifs à combustion interne - Performances - Partie 5: Vibrations de torsion.
IS0 8528-1:1993, Groupes électrogènes à courant alternatif entraînés par moteurs alternatifs 9 combustion
interne - Partie I: Applications, caractéristiques et performances.
IS0 8528-2:1993, Groupes Plectrogènes à courant alternatif entrainPs par moteurs alternatifs a combustion
interne - Partie 2: Moteurs.
IS0 8528-3:1993, Groupes électrogènes à courant alternatif entraînés par moteurs alternatifs à combustion
interne - Partie 3: Alternateurs pour groupes électrogènes.
1
---------------------- Page: 4 ----------------------
IS0 8528-5:1993(F)
CE1 34-1 : 1983, Machines électriques tournantes - Première partie: Caractéristiques assignees et caractéris-
tiques de fonctionnement.
3 Symboles
NOTE 1 Pour l’indication des caractéristiques techniques du matériel électrique, la CE1 utilise le terme (
l’indice UN)). Pour les équipements mécaniques, l’lS0 utilise le terme déclaré)^ et l’indice w)). Dans la présente partie de
I’ISO 8528, le terme ((assigné)) s’applique donc uniquement aux dispositifs électriques. Sinon, le terme (
Fréquence en régime transitoire (écart de fréquence)
Fréquence maximale transitoire
Fréquence minimale transitoire
Fréquence d’action du limiteur de surfréquence
Fréquence de déclenchement du limiteur de surfréquence
Fréquence à vide
Fréquence à vide assignée
Fréquence maximale admissible
Fréquence assignée
Fréquence maximale à vide
Fréquence minimale à vide
Fréquence sous charge arbitraire
Fréquence en surcharge
Étendue des oscillations de fréquence
Courant de court-circuit permanent
Temps
Délai d’arrêt du groupe électrogène
Délai de préparation de prise de charge
Délai de refroidissement
Délai d’arrêt du moteur
Délai d’intervention
Temps de rétablissement de la fréquence après réduction de charge
Temps de rétablissement de la fréquence après accroissement de charge
Délai de mise en route totale
Délai de mise en route partielle
Délai de coupure
Délai de préparation au démarrage
Délai de connexion de la charge
Délai d’interruption
Temps de rétablissement de la tension
---------------------- Page: 5 ----------------------
IS0 8528-5:1993(F)
Temps de rétablissement de la tension après réduction de la charge
Temps de rétablissement de la tension après accroissement de la charge
Délai de démarrage
Délai de lancement
Délai de prégraissage
Taux de variation du réglage de la fréquence
vf
Taux de variation du réglage de la tension
VU
Tension de réglage inférieure
Usdo
Tension de réglage supérieure
US4P
Tension assignée
4
Tension de rétablissement
urec
Tension de réglage
US
Écart maximal de tension en régime permanent
ust , max
Écart minimal de tension en régime permanent
Ust,min
Tension à vide
U0
Tension supérieure maximale transitoire par réduction de charge
Udyn,max
Tension inférieure minimale transitoire par accroissement de charge
udyn,min
A
Valeur de crête maximale du réglage de tension
Uma, s
A
Valeur de creux minimale du réglage de tension
umin,s
A
Moyenne des valeurs maximale de crête et minimale de creux du réglage de tension
urnean,,
A
Modulation de tension
umod,s
A
Valeur de crête maximale de la modulation de tension
Umod,s,max
A
Valeur de creux minimale de la modulation de tension
Umod,s,min
û Étendue des oscillations de tension
Écart de statisme vers le bas par rapport à une caractéristique de statisme linéaire
Ahé,
Écart de statisme vers le haut par rapport à une caractéristique de statisme linéaire
Bande de tolérance de fréquence en régime permanent
kart de fréquence par rapport à une courbe linéaire
Plage de réglage de la fréquence
Plage inférieure de réglage de la fréquence
Plage supérieure de réglage de la fréquence
Bande de tolérance de tension en régime permanent
Plage de réglage de la tension
Plage inférieure de réglage de la tension
Plage supérieure de réglage de la tension
3
---------------------- Page: 6 ----------------------
IS0 8528-5:1993(F)
Ecart de statisme de fréquence
Bande relative de tolérance de tension en régime permanent
Bande relative de tolérance de fréquence
Bande de fréquences en régime permanent
à la fréquence initiale) [voir 5.3.31
hart de fréquence transitoire (par rapport
Ecart de tension transitoire
hart de fréquence transitoire (par rapport à la fréquence assignée) [voir 5.3.41
Plage relative de réglage de la fréquence
Plage inférieure relative de réglage de la fréquence
Plage supérieure relative de réglage de la fréquence
Statisme de fréquence
Statisme de tension
Irrégularité cyclique
Tolérance de surfréquence
kart de tension en régime permanent
Plage relative de réglage de la tension
Plage inférieure relative de réglage de la tension
Plage supérieure relative de réglage de la tension
Déséquilibre de tension
4 Autres règlements et exigences supplkmentaires
4.1 Pour les groupes électrogènes à courant alternatif utilisés à bord des navires et des installations au large
qui doivent satisfaire aux règles d‘une société de classification, les exigences complémentaires de la société
de classification doivent être satisfaites. La société de classification doit être déclarée par le client avant la
passation de la commande.
Pour les groupes électrogènes à courant alternatif fonctionnant dans des équipements non classés, de telles
exigences complémentaires doivent, dans tous les cas, faire l’objet d’un accord entre le constructeur et le
client.
4.2 Lorsque des exigences particulières émanant d‘autres autorités (par exemple d’organismes de contr6le
et/ou d’agences gouvernementales) doivent être satisfaites, l’autorité correspondante doit être déclarée par
le client avant la passation de la commande.
Toute exigence supplementaire doit faire l’objet d’un accord entre le constructeur et le client.
5 Caractéristiques relatives à la fréquence
Les caractéristiques de fréquence en régime permanent dependent principalement de la performance du ré-
gulateur de vitesse du moteur alternatif à combustion interne.
Les caractéristiques de fréquence en régime transitoire, c’est-à-dire la réponse aux variations de charge, dé-
pendent du comportement combiné de tous les éléments du système (par exemple les caractéristiques du
couple du moteur alternatifà combustion interne, y compris le type de système de suralimentation, les carac-
5.3) et, par suite, de la conception particu-
téristiques de la charge, de l’inertie, des amortissements, etc.; voir
lière des éléments correspondants. Le comportement en frequence en régime transitoire du groupe
électrogène peut &re directement lié à la vitesse de la génératrice.
4
---------------------- Page: 7 ----------------------
IS0 8528-51 993(F)
Les termes, les symboles et les définitions des caractéristiques relatives a la fréquence sont donnés en 5.1 à
5.3.
5.1 Comportement de la fréquence en rdgime permanent
Parametre Symbole Definition
Statisme de fré- Différence entre la fréquence à vide assignée du groupe électrogène,
et la fréquence assignée, fr, à la puissance déclarée, pour un réglage
quence
de fréquence donné, exprimée en pourcentage de la fréquence assignée
(voir figure 1):
~~~ ~~
Courbe de fréquenceen régime permanent en fonction de la puissance
Courbe caractéris-
tique de statisme de active du groupe électrogène, pour une puissance variant entre O et la
fréquence puissance déclarée (voir figure2):
Écart de statisme de kart maximal par rapport à une courbe caractéristique de statisme de
fréquence fréquence linéaire dans la plage de puissances entre O et la puissance
déclarée, exprimé en pourcentage de la fréquence assignée (voir
figure 2):
Bande de fréquences Étendue des oscillations de fréquence, j, autour d'une valeur moyenne
Df
"
en régime permanent
pour un groupe électrogène fonctionnant a puissance constante, rap-
portée à la fréquence assignée et exprimée en pourcentage:
f
pf=kx 100
La valeur maximale de Pf apparaissant dans la plage de puissances
entre 20 ?'O de la puissance et la puissance déclarée doit &re spécifiée.
Pour des puissances inférieures à 20 %, la bande de fréquences en ré-
gime permanent peut présenter des valeurs plus grandes (voir
figure3) mais doit permettre la synchronisation.
5
---------------------- Page: 8 ----------------------
IS0 8528-5:1993(F)
5.2 Paramhtres relatifs au réglage de la fréquence
No Parametre I Symbole Définition
5.2.1 Plage de réglage de Étendue du réglage de la fréquence entre les fréquences à vide mini-
Af*
la fréquence 1):
male et maximale (voir figure
Afs =X,max -X,min
Plage de réglage de la fréquence, exprimée en pourcentage de la fré-
Plage relative de ré-
sfi
glage de la fréquence quence déclarée:
Xmax -Amin
x 100
8f* = fr
5.2.1.1 Plage inférieure de kart entre la fréquence à vide assignée et la plus petite fréquence à
Afs,do
réglage de la fré- vide réglable (voir figure 1):
quence
Plage inférieure rela- Plage inférieure de réglage de la fréquence, exprimée en pourcentage
8f&o
tive de réglage de la de la fréquence déclarée:
fréquence
X,r -X,min
x 100
8fsfr,do = fr
5.2.1.2 Plage superieure de kart entre la plus grande fréquence à vide réglable et la fréquence B
AfS,"*
vide assignée (voir figure 1):
réglage de la fré-
quence
Afs,up =X,max -X,r
Plage supérieure re- Plage supérieure de réglage de la fréquence, exprimée en pourcentage
8fs,up
lative de réglage de de la fréquence assignée:
la fréquence
X,rnax -X,r oo
&fs,up = fr
5.2.2 Taux de variation du Taux de variation du réglage de la fréquence commandée à distance,
réglage de la fré- exprimé en pourcentage de la plage relative de réglage de la fréquence
I vf
par seconde:
5.3.1 Fréquence maximale Fréquence maximale qui provient d'une chute brusque de la puissance.
transitoire
NOTE - Le symbole est différent de celui donné dans I'ISO 3046-4.
5.3.2 Fréquence minimale Fréquence minimale qui provient d'un accroissement brusque de la
fd,min
transitoire puissance.
NOTE - Le symbole est différent de celui donne dans I'ISO 3046-4.
6
---------------------- Page: 9 ----------------------
Définition
No Parametre Symbole
5.3.3 Écart de fréquence Variation transitoire de fréquence par rapport à la fréquence initiale
pendant le processus de régulation, suivant un brusque changement de
transitoire (par rap-
à la fréquence charge, rapportée à la fréquence assignée et exprimée en pourcentage:
port
initiale), respec-
tivement par accrois-
&,min -farb
x 100
sement de charge
(-) et par réduction
de charge (+)
fd,max -farb
x 100
(Le signe moins concerne la limite inférieure après accroissement de la
charge, le signe plus concerne la limite supérieure après réduction de
la charge.)
NOTE - Les valeurs limites de fonctionnement données en 16.6 et 16.7
ne sont valables que pour farb=f; dans le cas d'un accroissement de
charge et pour farb = f, dans le cas d'une réduction de charge.
5.3.4 Écart de fréquence Variation transitoire de fréquence par rapport à la fréquence assignée
transitoire (par rap- pendant le processus de régulation, suivant un brusque changement de
port à la fréquence charge, rapportée à la fréquence assignée et exprimée en pourcentage:
assignée), respec-
tivement par accrois-
&,min -fr ,oo
sement de charge v&l = f,
(-) et par réduction
de charge (+)
L'écart de fréquence en régime transitoire doit donc être dans la tolé-
rance de fréquence admise par le client et doit être spécifié tout parti-
culièrement.
(Le signe moins concerne la limite inférieure après accroissement de la
charge, le signe plus concerne la limite supérieure apr&s réduction de
la charge.)
Intervalle de temps compris, lors d'une variation de charge brusque
5.3.5 Temps de rétablis-
t/> in
spécifiée, entre la sortie de la fréquence de la bande de fréquences en
sement de la fré-
quence régime permanent et le retour définitif de la fréquence dans la bande
'J de
de tolérance de fréquence en régime permanent spécifiée (voir
figure 4).
Bande de tolérance Bande de fréquences adoptée, autour de la fréquence en régime per-
5.3.6
de fréquence en ré- manent, que la fréquence atteint pendant une période de régulation
gime permanent donnée, après un accroissement ou une réduction de la charge.
,
Cette bande de tolérance est habituellement exprimée comme un pour-
Bande relative de to-
I
centage de la fréquence assignée:
lérance de fréquence
a/=f, Af x 100
6 Caractéristiques relatives à la surfréquence
Les termes, les symboles et les définitions des caractéristiques relatives à la surfréquence sont données en
6.1 à 6.4.
Définition
No ParamQtre Symbole
Fréquence spécifiée par le constructeur du groupe électrogène, située
6.1 Fréquence maximale fmaX
suffisamment au-dessous de la fréquence limite. (Voir aussi
admissiblel)
IS0 8528-2:1993, 6.5.1 .)
7
---------------------- Page: 10 ----------------------
IS0 8528-51 993(F)
Paramètre
No Symbole Définition
6.2 Fréquence de déclen- Fréquence du groupe électrogène, dont le dépassement active le dis-
fdr
chement du limiteur positif de limitation de surfréquence.
de surfréquence
NOTE - En pratique, la valeur de la tolérance de surfréquence est an-
noncee au lieu de la fréquence de réglage. (Voir aussi IS0 8528-2:1993,
6.5.2.)
6.3 Tolérance de surfré-
Différence entre la fréquence de déclenchement du limiteur de surfré-
quence quence et la fréquence assignée, exprimée en pourcentage de la fré-
quence assignée:
6.4 Fréquence d'action Fréquence à laquelle, pour un réglage donné, le limiteur de surfre-
fdo
du limiteur de surfré- quence commence à fonctionner.
quencea)
1) La fréquence limite (voir aussi I'ISO 8528-2:1993, figure 3) est la fréquence calculée que le moteur alternatif à
combustion interne et la génératrice du groupe électrogène peuvent supporter sans risque de détérioration.
2) Pour un groupe électrogène donné, la fréquence de fonctionnement dépend de 1'inertie.totale du groupe électrogène
et de la conception du système de protection contre la surfréquence.
7 Caractéristiques relatives à la tension (voir figure 5)
Les caractéristiques de tension des groupes électrogènes sont déterminées principalement par la conception
interne de la generatrice et par les performances du régulateur automatique de tension. Les caracteristiques
de fréquence en regime permanent et en régime transitoire peuvent aussi influencer la tension de la généra-
trice.
Les termes, les symboles et les définitions des caractéristiques relatives à la tension sont donnés en 7.1 à
7.3.
7.1 Comportement de la tension en régime permanent
N" Paramètre Symbole Définition
Tension entre phases aux bornes de la génératrice à la fréquence assi-
7.1.1 Tension assignee
Ur
gnée et à la puissance nominale.
- La tension assignée est la tension définie par le constructeur
NOTE
pour les caractéristiques de fonctionnement et de performance.
7.1.2 Tension entre phases pour un fonctionnement défini choisi par réglage.
Tension de réglage
7.1.3 Tension à vide Tension entre phases aux bornes de la génératrice, à la fréquence as-
signée et sous charge nulle.
7.1.4 Écart de tension en kart maximal de tension à la fréquence assignée en régime permanent,
régime permanent par rapport à la tension de réglage dans la plage de puissances entre
O et la puissance nominale et pour le facteur de puissance adopté, en
tenant compte de l'influence de I'échauffement. L'écart de tension en
regime permanent est exprimé en pourcentage de la tension assignée:
U*,,,* - ~st,rni"
x 100
SC/,= f
2 Ur
7.1.5 Déséquilibre de ten- Rapport des composantes inverse et homopolaire de la tension à la
sion composante positive de la tension 3 vide. Le déséquilibre de tension est
exprimé en pourcentage de la tension assignée.
8
---------------------- Page: 11 ----------------------
IS0 8528-5:1993(F)
7.2 Paramhtres relatifs au réglage de la tension
No Parametre Symbole Definition
7.2.1 Plage de réglage de Plage maximale possible de réglages supérieur et inférieur de la tension
la tension aux bornes de la génératrice à la fréquence assignée pour toute charge
entre la charge nulle et la puissance nominale et dans la gamme définie
des facteurs de puissance:
Plage relative de ré- Plage de réglage de la tension, exprimée en pourcentage de la tension
glage de la tension assignée:
7.2.2 Plage de réglage de la tension aux bornes de la génératrice, située entre
Plage inférieure de
réglage de la tension la tension assignée et la tension de réglage inférieur, à la fréquence
assignée, pour toute charge entre la charge nulle et la charge assignée
et dans la gamme définie des facteurs de puissance:
Plage inférieure rela- Plage inférieure de réglage de la tension, exprimée en pourcentage de
tive de réglage de la
la tension assignée:
tension
7.2.3 Plage supérieure de Plage de réglage de la tension aux bornes de la génératrice, située entre
réglage de la tension la tension assignée et la tension de réglage supérieur, à la fréquence
assignée, pour toute charge entre la charge nulle et la charge assignée
et dans la gamme définie des facteurs de puissance:
Plage supérieure re- Plage supérieure de réglage de la tension, exprimée en pourcentage de
lative de réglage de la tension assignée:
la tension
Taux de variation du Taux auquel le réglage de la tension peut être modifié à l'intérieur de
7.2.4
réglage de la tension la plage de réglage de la tension, exprimé en pourcentage de la tension
assignée par seconde:
7.3 Comportement de la tension en régime transitoire
Symbole Définition
Parametre
7.3.1 Tension supérieure Tension maximale obtenue lors d'une brusque reduction de charge.
Udyn,maw
maximale transitoire
par réduction de
charge
L
9
---------------------- Page: 12 ----------------------
IS0 8528-5:1993(F)
No Parametre
Symbole Définition
7.3.2 Tension inférieure Tension minimale obtenue lors d‘un brusque accroissement de charge.
Udyn,rnin
minimale transitoire
par accroissement de
charge
7.3.3
hart de tension tran- L‘écart de tension transitoire par accroissement de charge, exprimé en
sitoire, respec- pourcentage de la tension assignée, est la chute de tension obtenue
tivement par lorsque la génératrice, entraînée A la fréquence assignée et à la tension
accroissement de assignée sous excitation normale, est connectée à la charge assignée:
charge (-) et par ré-
duction de charge
(+I
L‘écart de tension transitoire par réduction de charge, exprimé en
pourcentage de la tension assignée, est la surtension obtenue après la
brusque déconnexion de la charge assignée, la génératrice étant en-
traînée sous excitation normale à la fréquence assignée et a la tension
assignée:
Si la variation de charge diffère des valeurs définies ci-dessus, alors les
valeurs spécifiées et le facteur de puissance correspondant doivent &re
indiqués.
7.3.4 Tension de rétablis-
Tension maximale obtenue en régime permanent dans des conditions
sement
de charge données.
NOTE - La tension de rétablissement s’exprime généralement en
pourcentage de la tension assignée et se situe normalement dans la
bande de tolérance de tension en régime permanent, AU. Pour les
charges supérieures à la charge assignée, la tension de rétablissement
est limitée par la saturation et la capacité de surexcitation de
I’excitatrice/régulateur (voir figure 5).
7.3.5 Temps de rétablis-
Intervalle de temps entre le début de la variation de charge (tl) et
tu
sement de la tension
l’instant (t2) où la tension retourne et se maintient dans la tolérance de
tu7 in tension en régime permanent spécifiée (voir figure5):
de
tu = t2 - tl
7.3.6 Bande de tolérance AU Plage de tension adoptée, située autour de la tension en régime per-
de tension en régime manent, que la tension atteint, dans une période de régulation donnée,
permanent après un accroissement ou une réduction brusques de la charge. Sauf
spécification contraire,
Bande relative de to- Cette bande de tolérance est exprimée en pourcentage de la tension
“U
lérance de tension en assignée:
régime permanent
10
---------------------- Page: 13 ----------------------
IS0 8528-5:1993(F)
N“ Parametre Symbole DIfinition
A
7.3.7 Modulation de ten- Variation quasi périodique de la tension (de crête à creux) autour d’une
Umod,s
sion tension en régime permanent présentant des fréquences typiques infé-
rieures à la fréquence fondamentale, exprimée en pourcentage de la
moyenne de la tension de crête à la fréquence assignée et à vitesse
constante:
n A
A
Umod,s,max - Umod,s,min
x 100
Umod,s = A A
Umod,r,max + Umod,s,min
NOTES
1 Ce sont les perturbations cycliques ou aléatoires qui peuvent être
causées par les régulateurs ou les irrégularités cycliques des charges
intermittentes.
2 Le scintillement de I’éclairage est un cas particulier de modulation
de tension (voir figures 11 et 12).
8 Courant de court-circuit permanent
Le courant de court-circuit permanent, Z,, qui peut être important pour les appareils de sécurité alimentés
électriquement, peut être bien inférieur en service à la valeur <
ratrice comme défaut aux bornes de la génératrice. La valeur réelle est influencée par l’impédance du circuit
entre la génératrice et l’endroit du défaut (voir aussi I’ISO 8528-3:1993, 10.2).
9 Facteurs affectant la performance du groupe électrogène
Les performances en fréquence et en tension du groupe électrogène dépendent des caractéristiques de la
puissance et des éléments composant le groupe électrogène.
9.1 Parmi tous les facteurs qui concernent la charge, les facteurs suivants sont particulièrement importants
et doivent être pris en compte lors du dimensionnement du groupe électrogène et des appareils de coupure:
- l’application;
- les exigences de puissance de la charge;
- le facteur de puissance de la charge;
- les caractéristiques de démarrage de tous les moteurs électriques alimentés;
- le facteur de diversité des charges connectées;
- les charges intermittentes, et
- l’effet des charges non linéaires.
La courbe de charge en fonction du temps doit être prise en considération pour le dimensionnement du moteur
alternatifà combustion interne et de la génératrice aussi bien que pour les appareils de coupure.
9.2 Les caractéristiques de fréquence et de tension en régime transitoire d’un groupe électrogene lors d’une
brusque variation de charge dépendent des influences suivantes:
- système de suralimentation du moteur alternatif à combustion interne;
- pression moyenne effective au frein, pme, du moteur à combustion interne à la puissance déclarée;
- comportement du régulateur de vitesse;
- conception de la génératrice;
- caracteristiques du système d’excitation de l’alternateur;
- comportement du régulateur de tension, et
- moment d’inertie de tout le groupe électrogène.
Pour indiquer les caractéristiques de fréquence et de tension du groupe électrogène dues aux variations de
charge, il est nécessaire de déterminer les capacités de prise de charge et de délestage dépendant de la na-
ture de la charge alimentée.
11
---------------------- Page: 14 ----------------------
IS0 8528-51 993(F)
9.3 Puisqu’il n’est pas possible de quantifier toutes les influences concernant la réponse à une variation de
charge instantanée, des valeurs peuvent être recommandées pour l’application de la charge, ces valeurs étant
basées sur la chute de fréquence admissible. Les pressions moyennes effectives au frein les plus élevées
impliquent généralement une prise de charge progressive par paliers. Les figures 6 et 7 montrent des exem-
ples de valeurs de paliers de prise de charge qui sont fonction de la pression moyenne effective au frein, pme,
à la puissance déclarée. II appartient donc au client de spécifier quel type de charge particulière ou quelles
conditions de prise de charge le constructeur du groupe électrogène doit prendre en compte.
Les délais entre les paliers de charge consécutifs dépendent du dimensionnement du moteur alternatif à
combustion interne, de la pression moyenne effective au frein, du système de suralimentation, du type de ré-
gulateur, du régulateur de tension et du moment d’inertie du groupe électrogène. Si nécessaire, ces délais
doivent être convenus avec le constructeur du groupe électrogène. Les critères de définition du moment
d’inertie minimal exigé sont les valeurs admissibles pour la chute de fréquence, l’irrégularité cyclique et, le
cas échéant, les conditions de fonctionnement en parallèle.
1 O irrégularité cyclique
L’irrégularité cyclique, 6,, caractérise la fluctuation périodique de vitesse due à l’irrégularité du couple de la
machine alternative d‘entraînement. C’est le rapport de la différence entre le maximum et le minimum de la
vitesse angulaire à la vitesse angulaire moyenne de
...
ISO
NORME
INTERNATIONALE
8528-5
Première édition
1993-04-l 5
Groupes électrogènes à courant alternatif
G
entraînés par moteur% alternatifs à combustion
interne -
Partie 5:
Groupes électrogènes
Reciprocating interna/ combustion engine driven alternating current
generating sets -
Part 5: Generating sets
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 8528=5:1993(F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération
mondiale d’organismes nationaux de normalisation (comités membres
de I’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général
confiée aux comités techniques de I’ISO. Chaque comité membre inté-
ressé par une étude a le droit de faire partie du comité technique créé
à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec I’ISO participent également aux tra-
vaux. L’ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique
internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotech-
nique.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techni-
ques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur publication
comme Normes internationales requiert l’approbation de 75 % au moins
des comités membres votants.
La Norme internationale ISO 85284 a été élaborée par le comité tech-
nique ISO/TC 70, Moteurs ;i combustion interne, sous-comité SC 2, Per-
formances et essais.
L’ISO 8528 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre gé-
néral Groupes électrogènes à courant alternatif entraînés par moteurs
alternatifs à combustion interne:
- Partie 1: Applications, caractéristiques et performances
- Partie 2: Moteurs
- Partie 3: Alternateurs pour groupes électrogènes
- Partie 4: Appareillage de commande et de coupure
- Partie 5: Groupes électrogènes
- Partie 6: Méthodes d’essai
- Partie 7: Déclarations techniques pour la spécification et la
conception
- Partie 8: Groupes électrogènes de faible puissance d’usage cou-
rant
0 ISO 1993
Droits de reproduction réservés. Aucune partie de cette publication ne peut être repro-
duite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou
mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l’accord écrit de l’éditeur.
Organisation internationale de normalisation
Case Postale 56 l CH-121 1 Genève 20 l Suisse
Imprimé en Suisse
ii
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 8528-W 993(F)
- Partie 9: Mesurage et évaluation des vibrations mécaniques
- Partie 10: Mesurage du bruit aérien - Méthode de la surface en-
veloppe
- Partie II: Groupes électrogènes de sécurité avec systèmes de
puissance sans interruption
Les parties 7, 8, 9 et 10 sont en cours d’élaboration. La partie 11 est à
un stade précoce d’élaboration et pourrait être divisée en deux parties.
. . .
III
---------------------- Page: 3 ----------------------
Page blanche
---------------------- Page: 4 ----------------------
NORME INTERNATIONALE ISO 8528=5:1993(F)
Groupes électrogènes à courant alternatif entraînés par
moteurs alternatifs à combustion interne -
Partie 5:
Groupes électrogènes
1 Domaine d’application
La présente partie de I’ISO 8528 définit les termes et prescrit les critères de conception résultant de la com-
binaison d’un moteur alternatif à combustion interne et d’un alternateur lorsqu’ils fonctionnent comme une
entité.
Elle est applicable aux groupes électrogènes à courant alternatif entraînés par moteurs alternatifs à combus-
tion interne utilisés pour des applications terrestres et marines, à l’exclusion des groupes électrogénes utilisés
à bord des aéronefs ou pour la propulsion de véhicules terrestres et de locomotives.
Pour des applications particulières (par exemple alimentation principale d’hôpitaux, immeubles de grande
hauteur, etc.), des exigences supplémentaires peuvent être nécessaires. Il convient alors de prendre les dis-
positions de la présente partie de I’ISO 8528 comme base.
Pour les autres types de machines d’entraînement (par exemple les moteurs à gaz de récupération, les mo-
teurs à vapeur), il convient de prendre les dispositions de la présente partie de I’ISO 8528 comme base.
2 Références normatives
Les normes suivantes contiennent des dispositions qui, par suite de la référence qui en est faite, constituent
des dispositions valables pour la présente partie de I’ISO 8528. Au moment de la publication, les éditions in-
diquées étaient en vigueur. Toute norme est sujette à révision et les parties prenantes des accords fondés sur
la présente partie de I’ISO 8528 sont’ invitées à rechercher la possibilité d’appliquer les éditions les plus ré-
centes des normes indiquées ci-après. Les membres de la CEI et de I’ISO possèdent le registre des Normes
internationales en vigueur à un moment donné.
ISO 3046.4:1978, Moteurs alternatifs à combustion interne - Performances - Partie 4: Régulation de la
vitesse.
,
Partie 5: Vibrations de torsion.
ISO 3046-5:1978, Moteurs alternatifs à combustion interne - Performances -
ISO 852841993, Groupes électrogènes à courant alternatif entraînés par moteurs alternatifs à combustion
in terne - Partie 1: Applications, caractéristiques et performances.
ISO 8528.2:1993, Groupes électrogènes à courant alternatif entraînés par moteurs alternatifs à combustion
interne - Partie 2: Moteurs.
ISO 8528.3:1993, Groupes électrogènes à courant alternatif entraînés par moteurs alternatifs à combustion
interne - Partie 3: Alternateurs pour groupes électrogènes.
---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO 8528=5:1993(F)
CEI 34-1 :1983, Machines électriques tournantes - Première partie: Caractéristiques assignées et caractéris-
tiques de fonctionnement.
3 Symboles
NOTE 1 Pour l’indication des caractéristiques techniques du matériel électrique, la CEI utilise le terme () et
l’indice ((N)). Pour les équipements mécaniques, I’ISO utilise le terme (
I’ISO 8528, le terme ((assigné)) s’applique donc uniquement aux dispositifs électriques. Sinon, le terme ((déclaré,) est utilisé.
Fréquence en régime transitoire (écart de fréquence)
f d
Fréquence maximale transitoire
f d,max
Fréquence minimale transitoire
f d,min
Fréquence d’action du limiteur de surfréquence
f do
Fréquence de déclenchement du limiteur de surfréquence
f ds
Fréquence à vide
f
i
Fréquence à vide assignée
f i,r
Fréquence maximale admissible
f max
Fréquence assignée
f r
Fréquence maximale à vide
f i,max
Fréquence minimale à vide
f i,min
Fréquence sous charge arbitraire
f arb
Fréquence en surcharge
f
QV
A
Étendue des oscillations de fréquence
f
V
i Courant de court-circuit permanent
k
t Temps
Délai d’arrêt du groupe électrogène
ta
Délai de préparation de prise de charge
tb
Délai de refroidissement
fc
Délai d’arrêt du moteur
td
Délai d’intervention
fe
Temps de rétablissement de la fréquence après réduction de charge
ff;de
Temps de rétablissement de la fréquence après accroissement de charge
$3
Délai de mise en route totale
fs
Délai de mise en route partielle
th
Délai de coupure
fi
Délai de préparation au démarrage
tP
Délai de connexion de la charge
4
Délai d’interruption
fu
Temps de rétablissement de la tension
b
2
---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO 8528=5:1993(F)
Temps de rétablissement de la tension après réduction de la charge
b,de
Temps de rétablissement de la tension après accroissement de la charge
b,in
Délai de démarrage
tv
Délai de lancement
Délai de prégraissage
f0
Taux de variation du réglage de la fréquence
vf
Taux de variation du réglage de la tension
Vu
u Tension de réglage inférieure
s,do
u Tension de réglage supérieure
s,up
u Tension assignée
r
u Tension de rétablissement
rec
U Tension de réglage
S
U Écart maximal de tension en régime permanent
st,max
U Écart minimal de tension en régime permanent
st,min
U Tension à vide
0
Tension supérieure maximale transitoire par réduction de charge
U
dyn,max
U Tension inférieure minimale transitoire par accroissement de charge
dyn,min
A
U Valeur de crête maximale du réglage de tension
max, s
A
U Valeur de creux minimale du réglage de tension
min,s
A
U Moyenne des valeurs maximale de crête et minimale de creux du réglage de tension
mean, s
A
U Modulation de tension
mod, s
A
U Valeur de crête maximale de la modulation de tension
mod,s,max
A
Valeur de creux minimale de la modulation de tension
U
mod,s,min
A
U Étendue des oscillations de tension
V
Écart de statisme vers le bas par rapport à une caractéristique de statisme linéaire
Af
nég
Écart de statisme vers le haut par rapport à une caractéristique de statisme linéaire
Af
Pas
Bande de tolérance de fréquence en régime permanent
f!f
Écart de fréquence par rapport à une courbe linéaire
Af C
Plage de réglage de la fréquence
Af S
,
Plage inférieure de réglage de la fréquence
Af
s,do
Plage supérieure de réglage de la fréquence
Af
s,up
AU Bande de tolérance de tension en régime permanent
AU Plage de réglage de la tension
S
Plage inférieure de réglage de la tension
Aus do
I
AU Plage supérieure de réglage de la tension
s,up
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO 8528=5:1993(F)
Écart de statisme de fréquence
ASf st
Bande relative de tolérance de tension en régime permanent
aU
Bande relative de tolérance de fréquence
af
Bande de fréquences en régime permanent
6
Écart de fréquence transitoire (par rapport à la fréquence initiale) [voir 5.3.31
Sf d
6U Écart de tension transitoire
dYn
Écart de fréquence transitoire (par rapport à la fréquence assignée) [voir 5.3.41
6f
dYn
Plage relative de réglage de la fréquence
6f S
Plage inférieure relative de réglage de la fréquence
6f s,do
Plage supérieure relative de réglage de la fréquence
Sf
SSUP
Statisme de fréquence
Sf
st
6 Statisme de tension
QCC
6 Irrégularité cyclique
S
Tolérance de surfréquence
Sf lim
6U Écart de tension en régime permanent
st
tic/ Plage relative de réglage de la tension
S
Plage inférieure relative de réglage de la tension
6U
s,do
tic/ Plage supérieure relative de réglage de la tension
S,UP
MJ Déséquilibre de tension
2,o
4 Autres règlements et exigences supplémentaires
4.1 Pour les groupes électrogènes à courant alternatif utilisés à bord des navires et des installations au large
qui doivent satisfaire aux règles d’une société de classification, les exigences complémentaires de la société
de classification doivent être satisfaites. La société de classification doit être déclarée par le client avant la
passation de la commande.
Pour les groupes électrogènes à courant alternatif fonctionnant dans des équipements non classés, de telles
exigences complémentaires doivent, dans tous les cas, faire l’objet d’un accord entre le constructeur et le
client.
4.2 Lorsque des exigences particulières émanant d’autres autorités (par exemple d’organismes de contrôle
et/ou d’agences gouvernementales) doivent être satisfaites, l’autorité correspondante doit être déclarée par
le client avant la passation de la commande.
Toute exigence supplémentaire doit faire l’objet d’un accord entre le constructeur et le client.
5 Caractéristiques relatives à la fréquence
Les caractéristiques de fréquence en régime permanent dépendent principalement de la performance du ré-
gulateur de vitesse du moteur alternatif à combustion interne.
Les caractéristiques de fréquence en régime transitoire, c’est-à-dire la réponse aux variations de charge, dé-
pendent du comportement combiné de tous les éléments du système (par exemple les caractéristiques du
couple du moteur alternatif à combustion interne, y compris le type de système de suralimentation, les carac-
téristiques de la charge, de l’inertie, des amortissements, etc.; voir 5.3) et, par suite, de la conception particu-
lière des éléments correspondants.
Le comportement en fréquence en régime transitoire du groupe
électrogéne peut être directement lié à la vitesse de la génératrice.
4
---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO 85284:1993(F)
Les termes, les symboles et les définitions des caractéristiques relatives à la fréquence sont donnés en 5.1 à
53 . .
5.1
Comportement de la fréquence en régime permanent
N” Paramètre Symbole Définition
5.1 .l Statisme de fré- Différence entre la fréquence à vide assignee du groupe électrogene,
sfst
quence J ,., et la fréquence assignée, fr, à la puissance déclarée, pour un réglage
de fréquence donné, exprimée en pourcentage de la fréquence assignée
(voir figure 1):
sf A,r -fi
=-x 100
St
f
r
-
S.l.2 Courbe caractéris- Courbe de fréquence en régime permanent en fonction de la puissance
tique de statisme de active du groupe électrogène, pour une puissance variant entre 0 et la
fréquence puissance déclarée (voir figure 2).
Écart maximal par rapport à une courbe caractéristique de statisme de
S.l.3 Écart de statisme de
ASf*
fréquence fréquence linéaire dans la plage de puissances entre 0 et la puissance
déclarée, exprimé en pourcentage de la fréquence assignée (voir
figure 2):
Af
=-x 100
ASf*
f r
5.1.4 Bande de fréquences Étendue des oscillations de fréquence, f, autour d’une valeur moyenne
en régime permanent
pour un groupe électrogène fonctionnant à puissance constante, rap-
portée à la fréquence assignée et exprimée en pourcentage:
A
f
=Vx 100
” fr
La valeur maximale de pf apparaissant dans la plage de puissances
entre 20 O/o de la puissance et la puissance déclarée doit être spécifiée.
Pour des puissances inférieures à 20 %, la bande de fréquences en ré-
gime permanent peut présenter des valeurs plus grandes (voir
figure 3) mais doit permettre la synchronisation.
---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO 8528=5:1993(F)
5.2 Paramètres relatifs au réglage de la fréquence
N” Paramétre Symbole Définition
5.2.1 Plage de réglage de Étendue du réglage de la fréquence entre les fréquences à vide mini-
A!
la fréquence male et maximale (voir figure 1):
Plage relative de ré- Plage de réglage de la fréquence, exprimée en pourcentage de la fré-
glage de la fréquence quence déclarée:
f f
sL = Max - Lmin x ,oo
f
r
Plage inférieure de Écart entre la fréquence à vide assignée et la plus petite fréquence à
5.2.1 .l
Afs,do
réglage de la fré- vide réglable (voir figure 1):
quence
AL do = f;,r B A,min
I
Plage inférieure rela- Plage inférieure de réglage de la fréquence, exprimée en pourcentage
&fs do
s
tive de réglage de la de la fréquence déclarée:
frequence
A,r - A,min
x 100
sfs do =
9
f
r
5.2.1.2 Plage supérieure de Écart entre la plus grande fréquence à vide réglable et la fréquence à
Afs up
8
réglage de la fré- vide assignée (voir figure 1):
quence
AL”p=Amax-fL
8 I I
Plage supérieure de réglage de la fréquence, exprimée en pourcentage
Plage supérieure re-
a up
,
lative de réglage de de la fréquence assignée:
la fréquence
f f
sfs up = bmax -
hr x 100
I
f r
5.2.2 Taux de variation du Taux de variation du réglage de la fréquence commandée à distance,
vf
exprimé en pourcentage de la plage relative de réglage de la fréquence
réglage de la fré-
par seconde:
quence
v i,max - A,min)lfr x , oo
Vf =
t
5.3 Comportement de la fréquence en régime transitoire (voir figure4)
Paramètre Symbole Définition
N”
5.3.1 Fréquence maximale fd max Fréquence maximale qui provient d’une chute brusque de la puissance.
I
transitoire
NOTE - Le symbole est différent de celui donné dans I’ISO 3046-4.
Fréquence minimale qui provient d’un accroissement brusque de la
5.3.2 Fréquence minimale fd min
8
transitoire puissance.
NOTE - Le symbole est différent de celui donné dans I’ISO 3046-4.
6
---------------------- Page: 10 ----------------------
ISO 8528=5:1993(F)
N” Paramètre Symbole Définition
5.3.3 Écart de fréquence Variation transitoire de fréquence par rapport à la fréquence initiale
%l
transitoire (par rap- pendant le processus de régulation, suivant un brusque changement de
port à la fréquence charge, rapportée à la fréquence assignée et exprimée en pourcentage:
initiale), respec-
tivement par accrois-
f f
- arb
sfd = d,min
x 100
vii-
sement de charge
f r
(-) et par réduction
de charge (+)
f f
SJd = d,max - arb )( ‘00
sfd
f
(Le signe main: concerne la limite inférieure après accroissement de la
charge, le signe plus concerne la limite supérieure après réduction de
la charge.)
NOTE - Les valeurs limites de fonctionnement données en 16.6 et 16.7
ne sont valables que pour farb =A d ans le cas d’un accroissement de
charge et pour fa& = fr d ans le cas d’une réduction de charge.
5.3.4 Écart de fréquence Variation transitoire de fréquence par rapport à la fréquence assignée
transitoire (par rap- pendant le processus de régulation, suivant un brusque changement de
charge, rapportée à la fréquence assignée et exprimée en pourcentage:
port à la fréquence
assignée), respec-
tivement par accrois-
f f
y&, = d9min
- r xl00
sement de charge
f r
(-) et par réduction
de charge (+)
f f
8j& = d*max - r x 100
f
L’écart de fréquence en régime transitoire doit donc être dans la tolé-
rance de fréquence admise par le client et doit être spécifié tout parti-
culièrement.
(Le signe moins concerne la limite inférieure après accroissement de la
charge, le signa plus concerne la limite supérieure après réduction de
la charge.)
Intervalle de temps compris, lors d’une variation de charge brusque
5.3.5 Temps de rétablis-
9, in
sement de la fré- spécifiée, entre la sortie de la fréquence de la bande de fréquences en
quence % de régime permanent et le retour définitif de la fréquence dans la ,bande
de tolérance de fréquence en régime permanent spécifiée (voir
figure 4).
Bande de fréquences adoptée, autour de la fréquence en régime per-
5.3.6 Bande de tolérance
Af
de fréquence en ré- manent, que la fréquence atteint pendant une période de régulation
gime permanent donnée, après un accroissement ou une réduction de la charge.
Cette bande de tolérance est habituellement exprimée comme un pour-
Bande relative de to-
uf
Iérance de fréquence centage de la fréquence assignée:
Af
uf=fX r ‘O0
,
6 Caractéristiques relatives à la surfréquence
Les termes, les symboles et les définitions des caractéristiques relatives à la surfréquence sont données en
6.1 à 6.4.
0
N Paramétre Symbole Définition
I l I I
6.1 Fréquence maximale fmax Fréquence spécifiée par le constructeur du groupe électrogène, située
limite. (Voir aussi
admissiblel) suffisamment au-dessous de la fréquence
ISO 8528-2: 1993, 6.5.1.)
/ /
---------------------- Page: 11 ----------------------
ISO 8528=5:1993(F)
N” Paramètre Symbole Définition
6.2 Fréquence de déclen- fds Fréquence du groupe électrogène, dont le dépassement active le dis-
chement du limiteur positif de limitation de surfréquence.
de surfréquence
NOTE - En pratique, la valeur de la tolérance de surfréquence est an-
noncée au lieu de la fréquence de réglage. (Voir aussi ISO 8528.2:1993,
6.5.2.)
6.3 Tolérance de surfré- Différence entre la fréquence de déclenchement du limiteur de surfré-
quence et la fréquence assignée, exprimée en pourcentage de la fré-
quence
quence assignée:
fis -fr x ,00
=-
vim
f r
Fréquence à laquelle, pour un réglage donné, le limiteur de surfré-
6.4 Fréquence d’action
f do
du limiteur de surfré- quence commence à fonctionner.
quence*)
1) La fréquence limite (voir aussi I’ISO 8528-2:1993, figure 3) est la fréquence calculée que le moteur alternatif à
combustion interne et la génératrice du groupe électrogène peuvent supporter sans risque de détérioration.
2) Pour un groupe électrogène donné, la fréquence de fonctionnement dépend de l’inertie totale du groupe électrogène
et de la conception du système de protection contre la surfréquence.
7 Caractéristiques relatives à la tension (voir figure 5)
Les caractéristiques de tension des groupes électrogènes sont déterminées principalement par la conception
interne de la génératrice et par les performances du régulateur automatique de tension. Les caractéristiques
de fréquence en régime permanent et en régime transitoire peuvent aussi influencer la tension de la généra-
trice.
Les termes, les symboles et les définitions des caractéristiques relatives à la tension sont donnés en 7.1 à
73 . .
7.1 Comportement de la tension en régime permanent
Définition
N” Paramètre Symbole
Tension entre phases aux bornes de la génératrice à la fréquence assi-
7.1 A Tension assignée
u,
gnée et à la puissance nominale.
NOTE - La tension assignée est la tension définie par le constructeur
pour les caractéristiques de fonctionnement et de performance.
7.1.2 Tension de réglage Tension entre phases pour un fonctionnement défini choisi par réglage.
u,
7.1.3 Tension à vide Tension entre phases aux bornes de la génératrice, à la fréquence as-
UO
signée et sous charge nulle.
Écart maximal de tension à la fréquence assignée en régime permanent,
7.1.4 Écart de tension en
régime permanent par rapport à la tension de réglage dans la plage de puissances entre
0 et la puissance nominale et pour le facteur de puissance adopté, en
tenant compte de l’influence de l’échauffement. L’écart de tension en
régime permanent est exprimé en pourcentage de la tension assignée:
u
st, max
- us* min
=+ x 100
SQ* -
2u, ’
7.1.5 Déséquilibre de ten- Rapport des composantes inverse et homopolaire de la tension à la
su,0
9
sion composante positive de la tension à vide. Le déséquilibre de tension est
exprimé en pourcentage de la tension assignée.
8
---------------------- Page: 12 ----------------------
ISO 8528-M 993(F)
7.2 Paramètres relatifs au réglage de la tension
N” Paramètre Symbole Définition
7.2.1 Plage de réglage de Plage maximale possible de réglages supérieur et inférieur de la tension
la tension aux bornes de la génératrice à la fréquence assignée pour toute charge
entre la charge nulle et la.puissance nominale et dans la gamme définie
des facteurs de puissance:
AUS = A”s,up + AUs,do
Plage de réglage de la tension, exprimée en pourcentage de la tension
Plage relative de ré-
assignée:
glage de la tension
A”s,up + A”s,do
su, = x 100
. u,
Plage de réglage de la tension aux bornes de la génératrice, située entre
7.2.2 Plage inférieure de
Aus,do
réglage de la tension la tension assignée et la tension de réglage inférieur, à la fréquence
assignée, pour toute charge entre la charge nulle et la charge assignée
et dans la gamme définie des facteurs de puissance:
AUs,do = ur -.U,do
9
Plage inférieure de réglage de la tension, exprimée en pourcentage de
Plage inférieure rela-
susdo
9
la tension assignée:
tive de réglage de la
tension
h- hdo
x 100
susdo= u ’
1
r
Plage de réglage de la tension aux bornes de la génératrice, située entre
7.2.3 Plage supérieure de
AUS,“P
réglage de la tension la tension assignée et la tension de réglage supérieur, à la fréquence
assignée, pour toute charge entre la charge nulle et la charge assignée
et dans la gamme définie des facteurs de puissance:
qup = 4,up - u,
Plage supérieure re- Plage supérieure de réglage de la tension, exprimée en pourcentage de
lative de réglage de la tension assignée:
la tension
U
- u,
%UP
x 100
wup= u
9
r
7.2.4 Taux de variation du Taux auquel le réglage de la tension peut être modifié à l’intérieur de
la plage de réglage de la tension, exprimé en pourcentage de la tension
réglage de la tension
assignée par seconde:
W s,up - v,,do)l”r
vu = x 100
t
I
7.3 Comportement de la tension en régime transitoire
N” Paramètre Symbole Définition
Tension maximale obtenue lors d’une brusque réduction de charge.
7.3.1 Tension supérieure Udyn max
9
maximale transitoire
par réduction de
charge
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ISO 8528=5:1993(F)
N” Paramètre Symbole Définition
7.3.2 Tension inférieure U Tension minimale obtenue lors d’un brusque accroissement de charge.
dyn,min
minimale transitoire
par accroissement de
charge
6ud& L’écart de tension transitoire par accroissement de charge, exprimé en
7.3.3 Écart de tension tran-
sitoire, respec- pourcentage de la tension assignée, est la chute de tension obtenue
tivemént par lorsque la génératrice, entraînée à la fréquence assignée et à la tension
accroissement de assignée sous excitation normale, est connectée à la charge assignée:
charge (-) et par ré-
duction de charge U
dyn,min - u,
6udy,, = x 100
(+)
ur
L’écart de tension transitoire par réduction de charge, exprimé en
pourcentage de la tension assignée, est la surtension obtenue après la
brusque déconnexion de la charge assignée, la génératrice étant en-
traînée sous excitation normale à la fréquence assignée et à la tension
assignée:
u
- u,
su& = dy”.m;
x 100
r
Si la variation de charge diffère des valeurs définies ci-dessus, alors les
valeurs spécifiées et le facteur de puissance correspondant doivent être
indiqués.
u Tension maximale obtenue en régime permanent dans des conditions
7.3.4 Tension de rétablis-
rec
sement de charge données.
NOTE - La tension de rétablissement s’exprime généralement en
pourcentage de la tension assignée et se situe normalement dans la
bande de tolérance de tension en régime permanent, AU. Pour les
charges supérieures à la charge assignée, la tension de rétablissement
est limitée par la saturation et la capacité de surexcitation de
I’excitatricekégulateur (voir figure 5).
Intervalle de temps entre le début de la variation de charge (t,) et
7.3.5 Temps de rétablis-
tu
l’instant (t2) où la tension retourne et se maintient dans la tolérance de
sement de la tension
tU, in tension en régime permanent spécifiée (voir figure5):
kJ, de
t, = t2 - t,
Ahu Plage de tension adoptée, située autour de la tension en régime per-
7.3.6 Bande de tolérance
manent, que la tension atteint, dans une période de régulation donnée,
de tension en régime
après un accroissement ou une réduction brusques de la charge. Sauf
permanent
spécification contraire,
ur
AU=2SUstx loo
Bande relative de to- Cette bande de tolérance est exprimée en pourcentage de la tension
assignée:
Iérance de tension en
régime permanent
Au
=7x 100
QI
r
10
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ISO 8528=5:1993(F)
Paramètre Symbole Déflnltion
N”
7.3.7 Modulation de ten- Variation quasi périodique de la tension (de crête à creux) autour d’une
ûmod s
I
sion tension en régime permanent présentant des fréquences typiques infé-
rieures à la fréquence fondamentale, exprimée en pourcentage de la
moyenne de la tension de crête à la fréquence assignée et à vitesse
constante:
$mod s max - ûmod s min
x 100
ûmod s = 2
I
û
mod:s:max + ûmodIs:,,.
NOTES
1 Ce sont les perturbations cycliques ou aléatoires qui peuvent être
causées par les régulateurs ou les irrégularités cycliques des charges
intermittentes.
2 Le scintillement de l’éclairage est un cas particulier de modulation
de tension (voir figures 11 et 12).
8 Courant de court-circuit permanent
, Le courant de court-circuit permanent, Ik, qui peut être important pour les appareils de sécurité alimentés
électriquement, peut être bien inférieur en service à la valeur ((idéale,, spécifiée par le fabricant de la géné-
ratrice comme défaut aux bornes de la génératrice. La valeur réelle est influencée par l’impédance du circuit
entre la génératrice et l’endroit du défaut (voir aussi I’ISO 8528-3:1993, 10.2).
9 Facteurs affectant la performance du groupe électrogène
Les performances en fréquence et en tension du groupe électrogène dépendent des caractéristiques de la
puissance et des éléments composant le groupe électrogène.
9.1 Parmi tous les facteurs qui concernent la charge, les facteurs suivants sont particulièrement importants
et doivent être pris en compte lors du dimensionnement du groupe électrogène et des appareils de coupure:
- l’application;
- les exigences de puissance de la charge;
- le facteur de puissance de la charge;
- les caractéristiques de démarrage de tous les moteurs électriques alimentés;
- le facteur de diversité des charges connectées;
- les charges intermittentes, et
- l’effet des charges non linéaires.
La courbe de charge en fonction du temps doit être prise en considération pour le dimensionnement du moteur
alternatif à combustion interne et de la génératrice aussi bien que pour les appareils de coupure.
9.2 Les caractéristiques de fréquence et de tension en régime transitoire d’un groupe électrogène lors d’une
brusque variation de charge dépendent des influences suivantes:
- système de suralimentation du moteur alternatif à combustion interne;
- pression moyenne effective au frein, pme, du moteur à combustion interne à la puissance déclarée;
- comportement du régulateur de vitesse;
- conception de la génératrice;
- caractéristiques du système d’excitation de l’alternateur;
-
comportement du régulateur de tensio’n, et
- moment d’inertie de tout le groupe électrogène.
Pour indiquer les caractéristiques de fréquence et de tension du groupe électrogène dues aux variations de
charge, il est nécessaire de déterminer les capacités de prise de charge et de délestage dépendant de la na-
ture de la charge alimentée.
11
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ISO 8528=5:1993(F)
9.3 Puisqu’il n’est pas possible de quantifier toutes les influences concernant la réponse à une variation de
charge instantanée, des valeurs peuvent être recommandées pour l’application de la charge, ces valeurs étant
basées sur la chute de fréquence admissible. Les pressions moyennes effectives au frein les plus élevées
impliquent généralement une prise de charge pro
...
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