Questions de base de l`examen oral de master en électromécanique

Questions de base de l’examen oral de master en électromécanique, électricité
(cours Jean-louis Lilien, Université de Liège)
Questions for oral examination.
1. Définition d’un réseau d’énergie électrique. Comment assurer l’égalité entre la
production et la consommation d’énergie électrique (conduite du réseau,
diagramme de charge, SLP, remplissage du diagramme de charge, prévisions,
…)?
Define electric power system network and their basics (P=C, load profiles,
forecasting, operational aspects, etc…)
2. Réglage primaire, secondaire et tertiaire, part de la Belgique dans le réseau
européen.
Ancillary services (primary, secondary and tertiary control), including the duties
for each member (like Belgium) of a large interconnected network (like Europe).
3. Définissez la condition « N-1 » dans un réseau. Donnez-en les impacts sur la
gestion un jour à l’avance que le dispatching doit considérer.
The « N-1 » network operation : definition, impact on day ahead (congestion)
analysis.
4. Les câbles souterrains - constitution et perspectives
Underground cables : constitution, manufacturing and future trends.
5. Les câbles souterrains – dimensionnement
Underground cables : design
6. Les lignes aériennes - constitution et perspectives
Overhead power lines : constitution, manufacturing and future trends.
7. Les lignes aériennes - étapes à la conception et dimensionnement (hors
équation de changement d’état) – échanges thermiques.
Overhead power lines : design stages (without state change equation) and
thermal balance equations.
8. Les lignes aériennes, concept de portée de réglage, équation de changement
d’état, hypothèse grand froid et hypothèse grand vent (pq ?)
Overhead power lines : ruling span concept, state change equation, justify why
two extreme hypothesis are chosen for maximum conductor traction.
9. Les postes - constitution (blindés et ouverts), avec exemples de différents jeux
de barres, détails de travées types. Critères de choix de la topologie.
Substations layout and topology (gas insulated and open air), schemes (one,
two busbars, etc..)
10. Décrivez les appareillages au sein d’une travée de poste. Pourquoi sont-ils là
où vous les mettez ? quelle est leur fonction ?
Switch bay apparatuses, why, where and explain their main role.
11. Les disjoncteurs (évolution des technologies, coupure et fermeture,
réamorçages diélectrique et thermique)
Circuit breakers (technology trends from the early beginning, typical data sheet
content with definition of each item, define thermal and dielectric failing modes.
12. Que savez-vous de la tension transitoire de rétablissement ? forme, ordre de
grandeur en transport et en distribution ?

Define transient recovery voltage. Its shape, order of amplitude in both
transmission and distribution level.
13. Avantages et inconvénients du gaz SF6 par rapport à de l’air ou le vide comme
diélectrique.
Pros and cons of SF6 gas and compare it with air and vacuum as dielectric.
14. Comment se rétablit la rigidité diélectrique d’un intervalle (dans un disjoncteur,
dans un éclateur), que savez-vous du temps de désionisation de cet intervalle ?
Pourquoi ce temps joue-t-il un rôle dans l’exploitation des réseaux ?
Explain how the dielectric strength of an interval is coming back after a fault
(both for breakers and corn gap)
15. Qualité de service, perturbations : origines et types de perturbations de la
qualité de l’énergie. Comment limiter les perturbations ?
Power quality: explain different types of electric disturbance and their interaction
with power quality. How to limit their consequences?
16. Caractéristiques longitudinales d’une liaison (R,X)
Explain how to compute (roughly) R and X of a power lines. Order of amplitudes.
17. Choix de la tension d’une liaison (tension « optimale »), contraintes électriques
internes et externes dans un réseau (différents types)
Explain how to determine the optimal voltage for a given transfer of power.
Explain also the different types of both external and internal overvoltages in a
typical power transmission system.
18. Tenue des isolateurs et des intervalles d’air aux contraintes électriques (aspects
probabilistes, tendance heuristique des comportement, pollution, facteur de
forme, etc..)
Insulation coordination of insulators and air gap. Definition, how to manage,
shape factor, etc..
19. Principes de la coordination de l’isolement (surintensités, surtensions,
éclateurs, parafoudre). En particulier comparer éclateur et parafoudre.
Insulation coordination : explain air corn gap and surge arrester as way to
manage the coordination of insulation in a power system.
20. Effet de couronne sur les conducteurs, principes, forme de décharge, apparition
Corona effect on conductors : principles, different kind of discharges.
21. Effet de couronne, pertes, bruit, contrôle
Corona effect on conductors : corresponding losses, noise and way to control
it.
22. Les relais de protection (intensité, différentiel, distance), notion de gradins.
Protection realy (three types), explain how it works
23. La puissance de court-circuit : définition, à quoi sert-elle, comment la mesurer?
Short-circuit power definition, order of amplitudes and where such data is used
in the design, how to measure it ?
24. La puissance naturelle d’une ligne, d’un câble. Définition. Ordre de grandeurs.
Surge impedance loading (SIL) of line and cable : definition, order of amplitude,
what happens in a line when SIL is used.
25. Les vibrations et la fatigue des conducteurs.
Power lines aeolian vibrations and conductor fatigue. Explain.
26. Les effets mécaniques des courants de court-circuit et le dimensionnement à
ces effets (forme du courant de c-c, forme de la force, approche énergétique)
The mechanical effects of short-circuit current in power, substations. Shape of
the SCC current, shape of the forces, simple method to evaluate consequences
for design.

27. Exprimer la chute de tension relative dans une liaison à partir du diagramme de
Fresnel, exprimer cette relation en fonction de la puissance active et réactive
de la charge, commenter.(notamment tracer le cas particulier du transfert de la
puissance naturelle).
Draw the Fresnel diagram to evaluate the voltage drop as a function of active
and reactive power transfer. (draw the particular case of SIL transfer)
28. établir le diagramme P,V dans le cas de l’alimentation d’une charge purement
résistive avec une ligne dont l’impédance est (1) purement résistive (2)
purement réactive. Etablir la puissance max transmissible, discuter.
Compute and draw the P,V diagram in the case of purely resistive load in the
case of a pure resistive line or pure reactive line. What is the maximum power
transfer ?
29. Que savez-vous de la foudre et de son impact sur le réseau ?
Detail what is a lightning. What happens in the case of lightning discharge on
power lines ?