Corrigé

PHOTOVOLTAÏQUE - Centrale Raccordée au réseau
TPCR1.1- Analyse structurelle CORRIGE
Système
Armoire didactisée de contrôle
Objectif
Vérification du rendement d’un convertisseur
Choix des protections électriques
02.06.09
Lieu
Durée
Atelier E106
1,5h
Travail en trinôme
Nom 1:
Nom2 :
Nom3 :
Système didactisé
Appareils de mesure (pince ampèremétrique, multimètre)
E-catalogues (Schneider, Hager)
Normes NFC 15100 (ou conseils PROMOTELEC), guide UTEC15-712
Rédaction des schémas de principe, tableau de valeurs, commentaires, descriptif appareillages
Données
Evaluation
TRAVAIL DEMANDE
1/ Consommation de la totalité d’énergie produite
Vous disposez d’une centrale de production didactisée qui permet de mettre en évidence le
cheminement de l’énergie, depuis une zone de production jusqu’à une zone d’utilisation (simulation
d’une centrale raccordée/vente du surplus).
Q1/ A l’aide du commutateur de sélection, configurez le système en mode 24v/230V « sans
batterie », et effectuez un relevé du schéma électrique ainsi constitué, en faisant apparaître le
symbole normalisé des appareils intervenant dans le fonctionnement.
2/ Mesures
Q2/ Positionnez le panneau solaire vers la direction la mieux éclairée et effectuez un relevé
des grandeurs suivantes :
-
Tension à vide U0 en amont et en aval de l’onduleur ;
-
Tension Uc et courant Ic à charge (1 lampes de 60w) en amont et en aval de l’onduleur;
-
Proposez une interprétation des résultats obtenus en vous appuyant sur la comparaison
des grandeurs électriques mesurées ;
-
Quelles solutions permettent d’améliorer l’installation ?
3/ Protection contre les courts-circuits/surcharges, les courants de fuites et les surtensions
La norme NFC15100 et le guide UTEC15-712 préconisent de mettre en place des dispositifs
de protection du matériel et des personnes.
Q3/ Proposez une modification du schéma de principe (question a) en vue de mettre en
conformité l’installation configurée précédemment. Pour chacun des appareils de protection
représentés, rappelez le nom, le symbole normalisé, la fonction et le calibre le mieux adapté à la
production maximale du système.
NB : Utilisation de matériel standard Schneider ou Hager disponible sur les « e-catalogues ».
Greta 25 - Electrotechnique / Professeur : M. TIMIN Jean-Louis
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02.06.09
DOCUMENT REPONSE
R1/ Schéma électrique de l’installation
165w
24v
Q1
10A
Onduleur 300w
24v/230v
Utilisation
L1
S1
60W/230v
Q2
1A
R2/ Mesures
Tableau de relevés (Suivant l’ensoleillement durant le TP les valeurs ne seront pas les mêmes !)
Amont
U1
Aval
I1
U2
I2
A vide
En charge
Analyse des relevés :
Rendement =>
P2 = U2 * I2
η = P2 / P1
(en courant continu)
P1 = U1 * I1 * cos Φ (en courant alternatif)
Voir la « calculette » de Volta électricité, et un petit rappel sur le cos Φ .
Quand l’installation fonctionne à bas-régime (petite production suite à un faible ensoleillement),
« l’onduleur » (convertisseur) à un mauvais rendement ! Lorsqu’il faudra faire le choix de cet appareil,
il est donc préférable de prendre une marge de fiabilité pour rentabiliser l’installation : puissance
nominale du convertisseur inférieur de 10% par rapport à la puissance crête installée (des panneaux
solaire).
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02.06.09
R3/ Mise en jour schéma électrique
 Adjonction des dispositifs de protection des personnes et du matériels (NFC15100)
165w
24v
Q1
10A
Onduleur 300w
24v/230v
Utilisation
S1
30 mA
PF
Protection des
personnes
Q2
1A
L1
60W/230v
Protection du
matériel
NB :
Une installation peut très bien fonctionner même si elle n’est pas au norme…
Cela dit la norme (en matière de sécurité) quand elle existe, la norme est une garantie non
négligeable dont il est indispensable de tenir compte si on souhaite un confort d’utilisation et si
l’on veut éviter tout recours d’un client insatisfait, synonyme de réparation et de réduction du
bénéfice (financier) d’une réalisation… pour ne citer que ces pertes !
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