EXERCICES D’APPLICATION « Bureau d’étude électrique » EXERCICE 1: On considère une installation électrique dont le schéma de principe est le suivant : 1. Réaliser une étude de conformité de ce dimensionnement en vérifiant en particulier les caractéristiques du transformateur, le choix de la source de secours et de la compensation du réactif. 2. Analyser l’état des disjoncteurs pour le fonctionnement de chacune des sources 3. Déterminer les courants d’emploi dans chacun des circuits C1, C3 et C7. 4. Comment dimensionner le conducteur de protection PE ? 5. Décrire la démarche de dimensionnement du circuit C3. --------------------------------------------------------------------------------------------------------------EXERCICE 2 : Un atelier de production est alimenté par un poste de transformation et un groupe de secours. Le transformateur est alimenté via un jeu de barres avec deux lignes d’arrivée d’alimentation et a pour caractéristiques 1250 KVA, 20 kV/400V, Dyn11 et le secondaire est mis à la terre. Le groupe électrogène est de 800 KVA, 50 Hz, 400 V, 1155 A. 6. Proposer un schéma de raccordement de ces sources à l’armoire de distribution. Indiquer tous les éléments (en particulier les protections et la permutation des sources) 7. Indiquer le domaine de tension des arrivées qui alimentent le transformateur 8. Indiquer le type d’alimentation du site du côté HT. Préciser l’intérêt de ce type d’alimentation 9. La liaison transformateur – disjoncteur BT (Q1) a pour caractéristiques : L = 35 m ; Sph = 4x240 mm2 ; SPEN = 2x240 mm2 ; Q1 est de 7200 A et tcoupure = 100 ms a. Déterminer la valeur du courant nominal au secondaire du transformateur b. Déterminer le courant de court-circuit entre phases au secondaire du transfo. c. Déterminer la valeur du courant de court-circuit en aval de Q1 d. Indiquer le schéma de la liaison à la terre. Justifier la réponse e. Déterminer le nombre de pôles de Q1. --------------------------------------------------------------------------------------------------------------EXERCICE 3: Une usine dispose de 6 unités, alimentées par un transformateur Dyn11; 1000 KVA; 5.5KV/400V; Ucc de 5%. Ces unités sont de caractéristiques : P1 (Pa = 320 KW; cos = 0.86); P2 (Pa = 180 KW; cos = 0.83); P3 (Pa = 95KW; cos = 0.82); P4 (Pa = 80KW; cos = 0.84); P5 (Pa = 77KW; cos = 0.8); P6 (Pa = 93 KW; cos = 0.86). L’unité P2 est commandée par un variateur de vitesse. On décide d’installer une nouvelle unité de Pn = 75 KW; cos = 0.81 et = 93.7%. Il faudra s’assurer que le transformateur d’alimentation est toujours adapté (avec un coefficient d’extension de 25%) et d’installer une nouvelle batterie de condensateurs. Pour cela on demande : 1. Calculer la puissance apparente de l’installation 2. On s’impose un facteur de puissance minimum de 0.97. Calculer la puissance réactive que la batterie de condensateurs devra fournir. En déduire la valeur de chaque condensateur. 3. Préciser le type de compensation à choisir. Déterminer le type de batteries à utiliser en fonction de la puissance du récepteur générateur d’harmoniques. 4. Quelle est la puissance apparente de l’installation après compensation et vérifier la conformité du transformateur. --------------------------------------------------------------------------------------------------------------EXERCICE 4 : On considère un projet d’étude d’une station typique d’arrosage. Les différents équipements nécessaires sont : Poste de livraison (MT/BT) : Pour une puissance demandée ≥ 50 kVA, les entreprises sont alimentées en 20 KV (HTA). L’étude du site fait qu’elles sont amenées à réaliser un réseau interne HTA. Dans ce projet, un poste type préfabriqué avec cellules de 24 KV est adopté. Tableaux électriques : Dans ce projet, l’installation comporte : - TGBT qui assure la fonction de distribution et de gestion de l’énergie dans l’installation - TEE : tableau d’éclairage extérieur - TEI : tableau d’éclairage intérieur - TAP : 4 tableaux d’alimentation des pompes Éclairage et prises de courant de station d’arrosage : L’éclairage extérieur : 17 lampadaires LED de 40 W L’éclairage intérieur : 12 armatures étanches 250 W et 3 réglettes étanches 2*58 W Les P.C : 4 prises monophasées de 16 A Équipement d’arrosage : 8 groupes électropompes à vitesse variable. Les moteurs des groupes de pompes sont triphasés de caractéristiques : U = 400 V, U = ±10%, f = 50 Hz, Pn = 30 kW, Iamax = 51.7 A, Ωn = 309 rad/s 1. Etablir un schéma unifilaire de l’installation 2. Dimensionner l’ensemble des équipements électriques de cette station de pompage. Puissance normalisée en KVA : 160, 250, 400, 630, 800, 1000, 1250, 1600, 2000 Calibres normalisés des disjoncteurs : 6A, 8A, 10A, 16A, 20A, 25A, 32A, 40A, 50A, 63A, 70A, 80A, 100A ; 125A, 160A, 320A, 400A, 500A, 630A --------------------------------------------------------------------------------------------------------------EXERCICE 5 : Un bâtiment est alimenté à partir d’un poste de transformation et de distribution de caractéristiques : 250 kVA, 20kV / 230-410V, de type Dyn11 (neutre considéré comme non chargé). Nature du réseau 400V Tri + N + Pe L’armoire du sous-sol alimente : - le Parking qui comporte 42 appareils fluorescents 2x58W de FP 0,73 ; - Les caves et les parties communes renfermant 32 lampes fluo-compactes de 11W chacune et de FP 0,5 ; - un ascenseur actionné grâce à un moteur triphasé absorbant une puissance de 6,8 kW avec un FP de 0,78 ; - une porte automatique dont le contrôle est assuré grâce à un moteur triphasé de puissance utile 1100 W, de rendement 80% et de FP 0,8 ; - d’autres charges de puissance active 14,5 kW et de FP 0,9. 1. Dresser un bilan de puissance (active et réactive) 2. Calculer la puissance apparente utile au niveau de l’armoire et le courant d’emploi. On rappelle que le coefficient de simultanéité de l’armoire est de 0,7
