Corrigé - Épreuve E2 - BAC PRO ELEEC - Eduscol

Électrotechnique Énergie Équipements Communicants. ÉPREUVE E2 : Étude d' un ouvrage. SESSION 2012. ESPACE MARINELAND. Cette épreuve comporte :.


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Baccalauréat Professionnel

Électrotechnique Énergie Équipements Communicants

ÉPREUVE E2 : Étude d’un ouvrage

SESSION 2012


ESPACE MARINELAND

 SHAPE \* MERGEFORMAT 

Cette épreuve comporte :

Le sujet « tronc commun », composé par tous les candidats
Le sujet « Approfondissement du champ d’application Industriel »
Le sujet « Approfondissement du champ d’application Habitat-Tertiaire »

Le candidat doit remplir le tableau ci dessous correspondant au sujet « approfondissement » qu’il a choisi.

A remplir par le candidat
Je choisi l’approfondissement champ d’application : ……………………………………………

Compléter par la mention : habitat-tertiaire ou industriel
ATTENTION : Dans tous les cas, ne sera corrigé et noté que le seul sujet approfondissement du champ d’application choisi par le candidat

Contenu du sujet



Tronc commun

Partie A : Distribution électriqueNotation/ 70Temps conseillé1 h 30Partie B : Centrale CommunicanteNotation/ 35Temps conseillé1 h Partie C : Protection FiltrationNotation/ 35Temps conseillé1 hTotal Tronc communNotation/ 140Temps conseillé3 h 30


Champ d’application Habitat-Tertiaire

Partie D : Eclairage RestaurantNotation/ 60Temps conseillé1 h 30


Champ d’application Industriel

Partie E : Pompage Bassin OursNotation/ 60Temps conseillé1 h 30


TOTAL

SOUS TOTAL/ 200NOTE FINALE/ 20


Sujet : tronc commun



Contenu du sujet



Partie A : Distribution électrique - 1h30 - Barème : 70 points

Les nouvelles activités du Parc (Ours Polaires et ANTARTICA) imposent une vérification des capacités d’alimentation du poste 3 de transformation HTA/BTA et de sa compensation. On souhaite d’autre part profiter de la mise hors tension du transformateur T3-2 pour effectuer un remplacement des fusibles HT de la cellule C10.

Vous êtes en charge d’établir :

L’identification du type d’alimentation Haute Tension.
La préparation des manœuvres de consignation du transformateur T3-2 pour le remplacement des fusibles HT de la cellule C10.
La vérification du dimensionnement du transformateur T3-2.
Le calcul de la compensation de puissance du TGBT2.

Pour ce dernier point vous devrez établir le bilan de puissance de l’installation au niveau du TGBT2 et la vérification du facteur de puissance global de l’installation. En cas de dépassement il vous faudra choisir la batterie de compensation nécessaire.



Partie B : Mise en place d’une centrale de mesure de puissance communicante - 1h 00 - Barème : 35 points

Le client souhaite remplacer la solution actuelle de contrôle des consommations en BTA pour s’orienter vers une centrale de mesure communicante dont les informations seront transmises à la Gestion Technique Centralisée (GTC) via une passerelle ETHERNET. Vous devez :

Choisir la centrale et ses accessoires pour répondre aux besoins du client.
Définir les schémas de raccordement (courants forts et courants faibles) de cette centrale au TGBT2 du poste 3.
Définir les paramètres de communication avec la GTC et configurer la passerelle.



Partie C : validation du départ « Filtration » - 1h00 - Barème : 35 points

Vous êtes chargés de valider les caractéristiques de ce départ en vérifiant :

La section des câbles d’alimentation des phases en aval du disjoncteur Q3.
Le choix du disjoncteur Q3 et le réglage de ses protections Long Retard et Court Retard.
Les valeurs de la chute de tension en bout de ligne du départ.



La mention DT signifie de se reporter au Dossier TECHNIQUE.

La mention DR signifie de se reporter au Dossier RESSOURCES.

Partie A : Distribution électrique: (Dossier Technique et Dossier Ressources partie A)

Mise en situation – Problème à résoudre :

Vous êtes chargés d’identifier la structure du poste de livraison HTA. Vous devez renseigner les éléments techniques du dossier permettant de préparer le remplacement des fusibles HTA de la cellule C9.

A1. Structure de l’alimentation HTA

A.1.1 - Identifier la structure de l’alimentation HTA en amont de l’espace MARINELAND :


Double dérivation

A.1.2 – Citer l’avantage principal et l’inconvénient majeur d’une telle structure d’alimentation HTA :














A.1.3 – Identifier le type et les fonctions des cellules suivantes :

Cellules SM6RepèresC1 – C2 – C5 – C6 – C8C3C4C7 – C9 – C10Type
(DM2, IMC….)IMCMDM2QMDésignationInterrupteur – Raccordement réseau HTTransformateur de potentiel (comptage HT)Disjoncteur avec double sectionnementInterrupteur fusible - Protection des primaires de transformateurs HTA /BTA 




A.1.4 - Identifier les fonctions réalisées par les cellules C9 et C10 :
RepèreFonction assurée
A
Interrupteur


B
Sectionneur


C

Verrouillage mécanique


D

Fusible


E
SMALT (Sectionneur de mise à la terre)


F
Diviseur capacitif (présence HT)





A.1.5 - Etablir l’ordre chronologique à respecter afin d’effectuer le remplacement des fusibles de la cellule C10. Compléter les tableaux suivants en numérotant d’une part les actions (de 1 à 6) et en repérant (de A à F) les conséquences engendrées par ces actions.
Exemple : une action numérotée N°3 engendrera une conséquence repérée C.


N° ordreAction5Fermer le SMALT
4Manœuvrer la clef C
1Ouverture de Q2
6Retirer le panneau
2Transférer la clef C sur le SMALT de la cellule C103Ouvrir l’interrupteur
 0.5 / ligne 0.5 / ligne
N° ordreConséquenceBL’interrupteur devient manoeuvrable
AMise hors tension BTA T3-2
La Clef C est libreELa clef C devient prisonnière
Le panneau d’accès aux fusibles peut être retiréDLe SMALT devient manoeuvrable
FLes fusibles sont accessibles
CMise hors tension HT
La clef C devient manoeuvrable


A2. Transformateur T3-2 (HTA / BTA)

A.2.1 - Décoder les informations techniques du transformateur T3-2 du poste 3. Préciser les unités au besoin :



Puissance

1000 kVATension primaire20 kVTension secondaire composée400 V
D

Couplage primaire Triangle (HTA)
Y

Couplage secondaire Etoile (BTA)
n

Neutre sorti
11

Indice horaire 11 (11*30°=330°)

Pertes à vide
1470 W
Pertes en charges
13 000 W


A.2.2 - Calculer l’intensité au primaire du transformateur T3-2 :

Formule utiliséeS=(3.U.IApplication numériqueI=S/((3.U) = 1000000 / ((3 * 20000 ) = 28,9A


A.2.3 - Déterminer les caractéristiques des fusibles protégeant le primaire du transformateur :
Type de fusibleFUSARCTension assignée24 kVCalibre des fusibles50 A


A.2.4 - Enoncer la fonction globale du relais DGPT2 puis préciser la signification des abréviations :

Fonction globaleProtéger le transformateur contre les baisses de niveau du diélectrique de refroidissement, les surpressions cuve et l’élévation anormale de température (lors des surintensités)DGDégagement gazeux (en cas de court circuit)PPressionT22 seuils de température



A.2.5 - Compléter :
- en noir le diagramme de FRESNEL des tensions primaires  EMBED Equation.3 , EMBED Equation.3 
- en bleu le diagramme de FRESNEL des tensions secondaires  EMBED Equation.3 





















A.2.6 - Représenter le couplage et le raccordement des enroulements du transformateur côté HTA et BTA :

HTA BTA











L1 L2 L3

L1 L2 L3 N



A3. Compensation du facteur de puissance TGBT2

A.3.1 - Compléter le bilan des puissances ci dessous en arrondissant les puissances au dixième par excès :
(Note : Les puissances réactives sont calculées à partir des puissances actives corrigées) :

DépartP (kW)KuPcorrigée
(kW)Cos(Tan(Q (kVAR)Clim600,9540,870,567
30,6Antartica3700,82960,820,698
206.6Restaurant1200,7840,880,54
45,3Compresseur500,6300,910,45613,7Onduleur600,53010,0000,0Ours2500,82000,850,620123,9Autres2000,81600,870,56790.7Total854
510.8


A.3.2 - Pour la suite des calculs, on supposera que la puissance active totale est de 860 kW et que la puissance réactive totale absorbée par l’installation est de 515 kVAR. On vous demande de calculer la puissance apparente totale et le facteur de puissance global de l’installation :















A.3.3 - Calculer la puissance réactive QC à compenser pour obtenir tan (’ = 0,4 au secondaire du transformateur :








A.3.4 – Calculer la puissance réactive Q’T consommée après compensation :











A.3.5 - Déterminer le type de compensation à utiliser :













A.3.6 - La puissance des générateurs d’harmoniques est estimée à Gh = 360kVA. Déterminer le type et la référence de la batterie répondant au besoin sachant qu’une analyse a mis en évidence des harmoniques de rang 5 dues aux variateurs de fréquence.






















A.3.7 - Dessiner le triangle des puissances de l’installation avant compensation (en noir) et après compensation (en bleu) en utilisant les échelles suivantes : 1 cm = 100 kW, 1 cm = 100 kVAR, 1 cm = 100 kVA





On donne
Pt = 860 kW
Qt = 515 kVAR
St = 1002 kVA


P’t = 860 kW
Q’t = 344 kVAR








A.3.8 - Déterminer graphiquement la nouvelle puissance apparente S’T après compensation :









A.3.9 - Quel est l’intérêt pour le client de s’assurer d’avoir un bon facteur de puissance ?










Partie B : Mise en place d’une centrale de mesure de puissance ET DE SA PASSERELLE ETHERNET : (Dossier Technique et Dossier Ressources partie B)

Mise en situation – Problème à résoudre :

La solution actuelle de mesure des intensités au secondaire de T3-2 est obsolète et ne répond plus aux besoins du client. Ce dernier souhaite pouvoir contrôler depuis le poste informatique principal de la GTC les différents paramètres électriques de son installation. A partir du cahier des charges fourni dans le dossier technique et de la documentation ressources :

B.1 – Déterminer la référence de la centrale de mesure du TGBT2 :








B.2 - Déterminer la référence des transformateurs d’intensité si l’on admet un courant d’emploi Ib = 1440A au secondaire de T3-2 :









B.3 - Déterminer la configuration des interrupteurs DIP de la passerelle EGX :


EGX100






B.4 - Préciser le type d’architecture communicante utilisée pour l’échange de données entre :

Les centrales PM8XX et la passerelle EGX :




La passerelle EGX, les stations de supervision de la GTC et le switch :





B.5 - Préciser les caractéristiques définissant la communication entre les centrales PM8 et la passerelle EGX :






















B.6 - A la première mise sous tension de la passerelle (configuration d’origine), quelle est l’adresse IP utilisée par cette dernière ?








B.7 – Justifier quel type de cordon Ethernet vous devez utiliser pour connecter directement un PC portable à la passerelle afin d’effectuer son paramétrage :












B.8 - Compléter page suivante le schéma de raccordement de la centrale du TGBT2 en utilisant 2 couleurs différentes (noir pour les courants forts et bleu pour les courants faibles). Pour la centrale du TGBT1 on s’intéressera uniquement à la partie communication sans oublier les terminaisons de fin de ligne.

Remarque : Les protections par fusible pourront être remplacées par un disjoncteur.






Rx+ Rx- Communication Bus
Blindage



Alim passerelle



 Alim centrale






Mesure Tension










Mesure intensités













Terminaison ligne



B.9 – Donner le schéma de raccordement de ce cordon en utilisant la convention de raccordement EIA / TIA 568B côté PC. Effectuer les raccordements sur les connecteurs RJ45 mâles en indiquant pour chaque fil le code couleur correspondant parmi les possibilités suivantes :

V : Vert - V/BC : Vert / Blanc - B : Bleu - B/BC : Bleu / Blanc
O : Orange - O/BC : Orange / Blanc - M : Marron - M/BC : Marron / Blanc

0.5 par broche


M V/BC
M/BC
V V
B/BC O/BC
B B
V/BC B/BC
O O
O/BC M/BC
M






Convention EIA TIA 568B


Convention _____ EIA TIA 568A _______






Partie C : validation du départ « Filtration » : (Dossier Technique et Dossier Ressources partie A)

Mise en situation – Problème à résoudre :

Vous êtes chargés de valider les caractéristiques de ce départ. Pour ceci, vous vérifierez la section du câble C3, le réglage du disjoncteur et la chute de tension de ce départ. On admettra Ib = Iz.

C1. Vérification de la section du câble C3

C.1.1 - Identifier le schéma des liaisons à la terre immédiatement en aval du transformateur T3-1 et préciser la signification des lettres.

TNeutre de l’alimentation (côté BT) à la terreNMasses métalliques reliées au neutreCNeutre et PE confondus (PEN)

C.1.2 - Rappeler les principes de protection dans ce type de SLT en cas de défaut d’isolement et préciser dans quel cas l’utilisation d’un DDR est obligatoire.











C.1.3 - Déterminer les différents facteurs de prise en compte du mode de pose et des influences externes du câble :






Faut-il considéré le neutre comme étant chargé ?







En déduire le coefficient Kn :



Déterminer le coefficient de symétrie Ks :

Calculer alors le facteur K de prise en compte des influences et des modes de pose (3 décimales) :







C.1.4 - Calculer l’intensité fictive I’z véhiculée par le câble multiconducteurs :







C.1.5 - En déduire l’intensité véhiculée par un conducteur du câble :







C.1.6 - Déterminer la section d’un conducteur de phase si l’intensité par conducteur est de 400 A :












C2. Choix et réglage du disjoncteur Q3 « départ filtration »

C.2.1 – Choisir le disjoncteur du départ « Filtration » en tenant compte du courant de court-circuit triphasé présumé en aval de Q3.
















C.2.2 - Le déclencheur associé est du type électronique dans la série STR23 SE.

On vous demande d’effectuer :

Les réglages des protections « Long retard » à la valeur du courant d’emploi (par excès).
Le réglage de la protection « Court retard » à 25% du courant de court circuit présumé (par défaut).














 0,5 / ligne












C3. Vérification de la chute de tension sur le « départ filtration »

C.3.1 - D’après la norme NFC 15-100, déterminer la chute de tension maximale admissible entre le transformateurT3-1 et le récepteur « filtration » :






C.3.2 - En admettant que :
le câble C3 comporte 2 conducteurs de 240 mm² par phases,
la chute de tension amont soit de : (U amont = 0.13 %,
la chute de tension dans un câble est proportionnelle à l’intensité véhiculée.

Calculer pour l’intensité d’emploi la chute de tension totale.







































Justifier si la chute de tension reste acceptable.







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ÉPREUVE E2 : Étude d’un ouvrage


SESSION 2012










Sujet : Approfondissement du champ d’application habitat-tertiaire






Partie D : eclairage Du restaurant (Dossier Technique et Dossier Ressources partie D)

Mise en situation – Problème à résoudre :

On désire changer le type d'éclairage actuellement en place, par mesure d'économie d'énergie par un système à LED, pour toute la zone « salle à manger », dans le parc Marineland à Antibes.

La gestion de l’éclairage sera gérée par un « système KNX ».

L'ensemble restauration, voir DT, comporte 3 ZONES :
a) Zone 1 : Partie Pingouins, délimitée par une vitre en verre, qui peut être indépendante de l'ensemble.
b) Zone 2 : Partie Bar, accessible par la salle à manger ou indépendamment de l'extérieur.
c) Zone 3 : Partie Salle à manger, à étudier.

D1. Projet d’éclairage

D.1.1 - Indiquer les caractéristiques de la ZONE 3 :

LongueurL3 = 32 mlargeurl3 = 32 mHauteur totaleht = 4 m
Facteurs de réflexionPlafond = 7Murs = 7Plan utile = 3
D.1.2 - À l'aide du dossier technique et des données précédentes, déterminer :

Plan utileh = 0.80mNiveau d'éclairementE = 250 luxHauteur utilehu = ht - h = 3.20mClasse du luminaireC
D.1.3 - La lampe choisie est une LEDVANCE DOWNLIGHT XL 940 L 100 WT DALI à l'aide des données précédentes, déterminé :

Technologie des lampesLEDFlux lumineux émis par la lampeFL = 2000 lmRéférence de la lampeRéf : 4008321 968890Puissance de la lampePL = 28w
D.1.4 - Donner les différents facteurs de dépréciation :

Facteur compensateur de dépréciationd = 1.4
D.1.5 - Calculer l'indice du local :


 Formule à utiliser





D.1.6 - Calculer le rapport de suspension :


 Formule à utiliser





D.1.7 - Déterminer par les tableaux, l'Utilance, en tenant compte :

- De la classe du luminaire C
- De la valeur de J J = 0
- Indice du local 5
- Des facteurs de réflexion 773







D.1.8 - Calcul du facteur d'utilisation :

Formule à utiliser u = · x U u = 0.6 x 1,18 = 0,708



D.1.9 - Calcul du Flux total :

Avec U = facteur d utilance (%) / 100
Formule à utiliser d: facteur compensateur de dépréciation










D.1.10 - Nombre de spots à installer :








D.1.11 - Nombre de spots :

sur la largeur n = 16

sur la longueur N = 16 16 x 16 = 256 spots



D.1.12 - Représenter sur le plan, ci-dessous, les axes représentant les spots :

dans la longueur :
distance réelle entre le mur et la première rangée

distance réelle entre les 2 premières rangées


dans la largeur :
 distance réelle entre le mur et la première rangée

distance réelle entre les 2 premières rangées














































D2. Etude du système d’éclairage KNX

Mise en œuvre de la gestion de l’éclairage utilisant un BUS KNX.


D.2.1 - Sous quelle tension est alimenté le bus du système KNX ?



D.2.2 - Quelle est la distance minimum entre les 2 câbles,
courant fort (230 / 400V) et courant faible (bus) ?



D.2.3 - Longueur maxi entre l'alimentation électrique et les appareils
reliés au bus.



A partir du schéma des protections et du plan des zones : (Dossier technique page 8/42)


Compléter le schéma de câblage page suivante. On choisi un système KNX., avec :
- un BP1 à 8 commandes:
- BP1.1 commande la ZONE 1.1 B1
- BP1.2 commande la ZONE 1.2 B2
- BP1.3 commande la ZONE 2 B3
- BP1.4 commande la ZONE 3.1 B4
- BP1.5 commande la ZONE 3.2 C1
- BP1.6 commande la ZONE 3.3 C2
- BP1.7 commande la ZONE 3.4 C3
- BP1.8 commande la ZONE 3.5 C4

- un BP2 pour allumer ou éteindre toutes les ZONES



La partie salle à manger comporte 2 grandes baies vitrées à la place de murs extérieurs, donc très sujet à l'éclairement naturel (luminosité, soleil, ....), par gestion économique, on installe 3 détecteurs (mouvement et luminosité) dans les zones :
- D1 et D2 pour la ZONE 3.1

- D3 pour la ZONE 3.5



























































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ÉPREUVE E2 : Étude d’un ouvrage


SESSION 2012








Sujet : Approfondissement du champ d’application industriel


Création de la partie pompage du nouveau bassin des ours



Mise en situation – Problème à résoudre :

Un espace de 2 200 m², subdivisé en 3 zones : deux de maintien et une de maternité « la nurserie », un environnement constitué de bassins d'eau de mer et d'eau douce, des plantes de prairie (ambiance toundra), de rochers et de lacs, cascades, créant des abris ombragés qui sont des “tanières naturelles” pour les animaux.
Cet espace est alimenté en eau de mer, filtrée et maintenue à 14°C toute l’année. Pour le confort des deux animaux, un système de climatisation est mis en place dans leur espace de nuit, mais surtout deux grottes réfrigérées (de 50 m² au total) avec lit de glace sont à leur disposition.

Notre étude se portera sur le bassin principal de 233 m3.

On vous demande de dimensionner la pompe du bassin principal :

Dimensionnement hydraulique de la pompe.
Choix du moteur asynchrone.
Détermination du variateur, paramétrage, branchement, liaison MODBUS avec l’automate.





Questions E1 : Détermination de la nouvelle motopompe P01 alimentant le bassin 1A et 1B du bassin des ours (voir DT et DR partie E)

L’objectif est de déterminer la référence de la nouvelle motopompe du nouveau bassin principal des ours.

E.1.1 - Indiquer la hauteur géométrique d'aspiration :






E.1.2 - Indiquer la hauteur géométrique de refoulement :






E.1.3 - Déterminer le diamètre de la tuyauterie à l’aide de la documentation technique. On veillera à sur dimensionner la conduite en cas de litige :







E1.4 - Calculer les pertes de charge dans la tuyauterie d'aspiration (LA = 2,8 mètres), attention tenir compte de un coude plus un clapet de retenue :

Application numérique :Résultat :Suivant le tableau ressource en fonction du diamètre de la tuyauterie et du débit, on a une perte de charge par mètre de tuyau de 22 mm ou 0,022 M.C.E, de plus on a 2,8 mètres de tuyau.
On a donc Pa = (0,022 x (2,8 + (2 x 2))
Pa = 0,1496 mPa = 0,1496 MCE
























E1.5 - Calculer les pertes de charge dans la tuyauterie de refoulement (LR = 4,8 mètres), attention tenir compte d’un filtre et de deux coudes :

Application numérique :Résultat :Suivant le tableau ressource en fonction du diamètre de la tuyauterie et du débit, on a une perte de charge par mètre de tuyau de 22 mm ou 0,022 M.C.E, de plus on a 4,8 mètres de tuyau.

On a donc
Pr = (0,022 x (4,8 + (2 x 3))
Pr = 0,2376 mPr = 0,2376 MCE


E1.6 - Calculer la hauteur manométrique totale, sachant que la pression utile d’utilisation sera P = 2 bars :


Application numérique :Résultat :
HMT = HGA + HGR + Pa + Pr + Pu
HMT = 1,5 + 2,6 + 0,1496 + 0,2376 + 20
HMT = 56,0894 m
HMT = 24,4872 m

Soit 24,5 m



E1.7 - Indiquer la référence de la motopompe :


En fonction du dossier ressource (HMT et débit), je trouve :
Moteur centrifuge LS
LS – 100 – 80 – 160 / 13 - 2




Questions E2 : Choix du moteur pour la motopompe P01 (voir DT et DR partie E)

Le moteur de la motopompe aura une puissance de 15 kW, l’alimentation se fera en triphasé 400 V.

E.2.1 - Indiquer le type du moteur de la motopompe P01 :


LS 160 MP

E.2.2 - Compléter le tableau suivant pour le moteur choisi :

Tensions 230 V / 400 VFacteur de puissance0,85Puissance utile nominale15 kWrendement89,3 %Vitesse de rotation nominale2935 tr/mnCourant nominal (sous 400V)28,4 A

E.2.3 - Calculer la puissance absorbée du moteur :

Application numérique :Résultat :Rendement = puissance utile / puissance absorbée

Donc Pa = Pu / · = 15 / 0,893 = 16,79 kW ou 16 797 W
Pa = 16 797 W


Soit 16,8 kW


Questions E3 : Choix du variateur de vitesse et de la liaison Modbus (voir DT et DR partie E)

Pour éviter les coups de bélier et pour permettre une communication avec l’automate TSX 37, on décide de piloter le moteur de la Motopompe P01 à l’aide d’un variateur de vitesse. Le choix se porte sur la gamme ATV 61 particulièrement adaptée au pompage. On utilisera une alimentation de 400 V triphasée. La puissance absorbée par le moteur est de 18,5 kW.

Pour la mise en place d’une supervision, les données du variateur de vitesse seront transmises par l’intermédiaire de l’automate. Pour ceci, on créera une liaison « MODBUS » entre le variateur et l’automate.


E.3.1 - Indiquer la référence du variateur :


ATV 61 HD 18 N4


E.3.2 - Prévoir la programmation et donner la signification de chaque élément :

IthCourant thermique moteur28,4 AnPrPuissance nominale moteur18,5 kWUnSTension nominale moteur400 VFrSFréquence nominale50 HznSPVitesse nominale2935 tr / mn


E.3.3 - Ce variateur possède un MODBUS intégré, pour le raccordement de celui-ci avec l’automate TSX 37, on vous demande de déterminer la référence de la CARTE PCMCIA afin de pouvoir raccorder une liaison RS 485 :



CARTE PCMCIA : TSX SCP 114



E.3.4 - Sur le document réponse suivant, on vous demande de prévoir le raccordement du variateur ATV 61 en fonction des conditions suivantes :

On utilise un schéma de liaison à la terre TNS pour tout le secteur des ours
Alimentation du variateur en 400 V triphasé
Commande KM1, bouton marche S1, bouton arrêt S2
1 seul sens de marche
4 consignes de vitesse commandées par 2 sorties automate %Q2,6 et %Q2,7







 
E.3.5 - Configuration des vitesses du variateur :

Le logiciel POWERSUITE de Schneider Electric nous permet aisément de configurer les différents paramètres du variateur. On vous demande de poser les calculs préliminaires afin d’obtenir les vitesses intermédiaires.

Les vitesses se programment en terme de fréquence (Hz), calculer ci-dessous les fréquences équivalentes d’après les sorties de l’automate TSX 37 et prévoir la position des deux sorties de l’automate : %Q2.6 et %Q2.7.

LI x « %Q2.6 »LI y « %Q2.7 »VITESSE en tr/mnVITESSE en Hz00300501720121022803811300050






Indiquer les paramètres à saisir dans le logiciel POWERSUITE :





















BAC PRO ELEECCode : 1206-EEE EO CCORRIGESession 2012Epreuve : E2Page :  PAGE 30 /  NUMPAGES 30



BAC PRO ELEECCode : 1206-EEE EO CCORRIGESession 2012Epreuve : E2Page :  PAGE 27 /  NUMPAGES 30


/1

Avantage Principal :
Continuité de service car chaque poste est alimenté par 2 câbles avec permutation automatique en cas de manque de tension sur l’une des 2 arrivées

/2

Inconvénient Majeur :

Coût plus élevé (présence d’une double alimentation)

/1

/1

/1

/1

Total p4 /7

/6

 EMBED Visio.Drawing.4 

F

E

C

D

B

A

C10

/3

/3

Total p5 /12

/4.5

0.5 / rep

/2

/0.5

/0.5

/0,5

/2

Total p6 /10

/1.5

/1,5

/1.5

VA

UAB

UBC

UCA

va

vb

vc

VB

VC

 EMBED MSPhotoEd.3 

A

B

C

a

b

c

n

/2

/2

Total p7 /8,5

/3

/3

/3

/1

Application numérique :
St =  EMBED Equation.3 

Formule :
St =  EMBED Equation.3 

/2

Application numérique :

Tan ( = 0,599


Application numérique :

Cos ( = 860 / 1002.4 = 0,858


Formule :

Cos ( = Pt / St


/2

Formule :

QC = Pt . ( Tan( - Tan(’ )


Application numérique :

QC = 860 . ( 0,599 – 0,4 ) = 171.1 kVAR


/2

Total p8 /16

Application numérique :

Q’T = 515 – 171.1 = 343.9 kVAR ou
Q’T = 860 . 0,4 = 344 kVAR


Formule :

Q’T = QT – Qc ou Q’T = Pt. Tan(’


/1

Application numérique :

171.1 / 1000 = 0,171 soit 17.1 %


Formule :

Qc / Sn


/1

/1

X


Compensation Automatique



Compensation Fixe

Application numérique :

360 / 1000 = 0,36 soit 36 %


Formule :

Gh / Sn


/1



Type standard

Type H


Type SAH


5 . 50 = 250 Hz


Fréquence des harmoniques de rang 5


215 Hz


Fréquence d’accord préconisée


/1

/2



X


175 k VAR


/2


Puissance batterie


Référence batterie


52 663


Total p9 /9

Qt

St

S’t

Q’t

/4,5

Pt



S’T = 920 kVA



/1

Intérêt client :

Réduction de l’intensité en ligne (réduction des pertes Joules).Réserve de puissance disponible Diminution des pertes au secondaire du transformateur. Pas de pénalisation sur la facturation par le fournisseur.

/2

Total p10 /7,5

Référence

/2

PM 850


PM 850 MG


Type de centrale

/2

Référence des TC

16541


/2



Etoile

X


Bus

Anneau (Token Ring)



/1,5

/1,5

X
*****************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************

Etoile



Bus



Anneau (Token Ring)

Total p11 /9

Support physique de transmission


Une paire blindée (2 fils)


Protocole de communication


MODBUS


19 200 bauds

Vitesse de transmission


Distance maximale


762 m pour 17 à 32 appareils

Type de liaison


Liaison série RS485


/3,5

10


0


254


169


/2

/1

Cordon croisé


JUSTIFICATION

Raccordement direct de PC à équipement communicant (passerelle)


/1,5

Total p12 /8

/3

/1

GND

/1

Remarque : la représentation du blindage sera à l’appréciation en respect des normes en vigueur

/1

/3

/3

/1

Total p13 /13

/4

/1

/3

Tout défaut d’isolement se traduit par un court circuit Phase Neutre. La valeur du courant de défaut est élevée car limitée par la seule impédance des câbles. Le défaut doit être éliminé par les DPCC (Magnétiques de disjoncteurs, fusibles). Le DDR est obligatoire pour les canalisations de grandes longueurs.

/1

Total p14 /9


K3 = 1.04



K2 = 0.88



K1 = 1



E



Lettre de sélection

/2

/0.5

X


Oui

Non



Justification :
15% 522.8) et Icu > Icc présumé (50 000 A > 23 100 A)


/2

Valeurs / Calculs

0.9



Cran Pré réglage Io

0.9*630 = 567 A



Valeur Io (A)

0.93



Cran réglage Ir

/3

0.93*567 = 527.3 A



Valeur Ir (A)

0.25*23100 = 5775 A



Valeur Im (A)

Im/Ir = 5775 / 527,3 = 10,91
Cran 10


Cran réglage Im

Total p16 /8

/2


(U (%) = 8%



(U (V) = 0.08*400 = 32V


Intensité d’emploi dans un conducteur

Intensité d’emploi circuit

/2


Ic = 522,8 /2 = 261,4 A


Ib = 522,8 A


Intensité Retenue (tableau)



(U (%) = 2,5%



I = 320 A

Chute de tension (tableau)


/1

/2


(Unominale (%) = 0,81 * 2,5 % = 2,02 %



Ic / I = 261,4 / 320 = 0,81


Coefficient de proportionnalité (2 décimales)


Chute de tension à pleine charge pour 100 m

Chute de tension à pleine charge pour le câble C3



(UC6 (%) = 2,02 % *(140 / 100) = 2,83 %


/1

Chute de tension Totale


(Utotale (%) = 2,83% + 0.13% = 2,96%


/1


Oui elle est acceptable (< à 8 %)


/1

Total p17 /10

/ 3

/ 2

/ 2

/ 1


K = 5


L3 x l3
K =
hu (L3 + l3)


32 x 32
K =
3,2 (32 + 32)


/ 2

Total p19 /10


J= 0

0
J =
3.5 + 0


h'
J =
h + h'

/ 1

/ 2


U = 1,18

/ 1

E x L3 x l3 x d
F =
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