ETUDE D UNE DISTRIBUTION BASSE TENSION

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1 ETUDE D UNE DISTRIBUTION BASSE TENSION I- ETUDE DU TRANSFORMATEUR HT/BT Dans un hôpital, compte tenu de l'évolution des plateaux techniques, l ancien transformateur de distribution HTA/BTA de puissance 250 kva n était plus adapté. Il est remplacé par un transformateur de puissance 400 kva correspondant aux nouveaux besoins. La plaque signalétique du nouveau transformateur est donnée ci-dessous : ONAN Q1- Décoder la plaque signalétique du transformateur en complétant le tableau ci-dessous. Décodage D y n 11 L.P. La Chauvinière Page 1

2 Q2- Relever et décoder les symboles alphabétiques du mode de refroidissement du transformateur. Symboles alphabétiques composant Signification des sigles alphabétiques composant le mode de le mode de refroidissement du refroidissement transformateur Q3- Après avoir Identifié les couplages primaire et secondaire à la question précédente, compléter sur le schéma de gauche la représentation vectorielle des tensions secondaires puis représenter sur le schéma de droite les couplages des enroulements côté primaire et secondaire. A Enroulements secondaire UAB n a b c A B C C B ENROULEMENTS PRIMAIRE Q4- Même question pour un transformateur Dyn5. De la même manière, dessiner la représentation vectorielle des tensions puis représenter les couplages côté primaire et secondaire. Enroulements secondaire n a b c A B C ENROULEMENTS PRIMAIRE L.P. La Chauvinière Page 2

3 Q5- Compléter le tableau ci-dessous d après la plaque signalétique du transformateur. Q 6- Justifier par le calcul les grandeurs électriques suivantes : - L intensité nominale du courant au secondaire : I 2n (d après la formule de la puissance apparente triphasée S= 3.U.I). - La tension secondaire à vide, sachant que la chute de tension évaluée par le constructeur pour la charge nominale (Δu) est de 2,5 % ou 0, Le rapport de transformation à vide m v. II- ETUDE DU DISJONCTEUR GENERAL Q 0 Q7- Lorsqu un court-circuit se produit dans une installation raccordée à un transformateur, l intensité débitée par le secondaire du transformateur augmente très vite et sa tension chute fortement. La valeur de cette tension en court-circuit est donnée par le constructeur sous forme d un pourcentage de la tension nominale U 2n et elle est notée U CC. Relever la tension de court-circuit U CC noté sur la plaque signalétique en pourcent:.... Q8- Calcul du courant de court-circuit : La formule de la puissance apparente triphasée S= 3.U.I s applique aussi en court-circuit et devient S= 3.U CC.I CC Cette formule permet de calculer le courant de court-circuit I CC que peut débiter le transformateur. Cette grandeur est nécessaire afin de choisir le pouvoir de coupure du disjoncteur général Q 0 installé en sortie du transformateur pour protéger l installation. Calculer la valeur du courant de court-circuit I CC Formule littérale Application numérique Résultat (avec unité) Q9- Le pouvoir de coupure de Q 0 doit être (cocher la bonne réponse) : à Icc à Icc L.P. La Chauvinière Page 3

4 Q10- Connaissant le courant nominal et le courant de court-circuit au secondaire du transformateur choisir la référence du disjoncteur général Q 0 dans la gamme COMPACT NSX (document ressource DR1), le disjoncteur comportera 4 pôles et 4 déclencheurs et il devra être équipé d un déclencheur électronique Micrologic 2.3 : Désignation Caractéristiques Référence Type :. Disjoncteur Nombre de pôles : Courant assigné d emploi sous 400V : Pouvoir de coupure :.... Q11- Le déclencheur est l élément qui permet de régler les paramètres de la protection que devra assurer le disjoncteur. Différents types de disjoncteurs sont disponibles assurant une protection soit magnétique soit magnéto-thermique. Sur ce type d appareil le curseur I 0 permet de régler le calibre de l appareil. Par exemple si le courant nominal est de 490A positionner le curseur I 0 sur 500A. Il faut ensuite utiliser le curseur I r pour régler la valeur de la protection thermique. Dans notre exemple 490/500=0,98 Il faut donc positionner le curseur I r sur.98 Il convient enfin de régler la protection magnétique de 1,5 à 10 fois le courant de réglage avec le curseur I sd. Le disjoncteur déclenchera après une temporisation non réglable de 20ms afin d assurer la sélectivité avec les protections placées en aval. Lorsque le courant de court-circuit dépasse la valeur I i le disjoncteur déclenche instantanément. La façade du déclencheur est représentée ci-dessous. Dessiner la position des curseurs de réglage I 0, I r et I sd du déclencheur Micrologic 2.3 (le déclencheur magnétique sera réglé à 10 I n ): III- ETUDE DES CABLES RELIANT LE TRANSFORMATEUR AU TGBT L.P. La Chauvinière Page 4

5 La liaison basse tension entre le secondaire du transformateur et le disjoncteur général (situé dans le Tableau Général Basse Tension) est réalisée par des câbles unipolaires (3 phases + neutre) de référence U 1000 A R 02 V Les câbles sont posés seuls sous caniveau et sous vide de construction, la température ambiante est prise à 40 C. Q12-D après le tableau du système de désignation NF-USE donné en document ressource DR2 indiquer la signification précise des indications de cette référence : U 1000 A R 0 2 V 1) 2) 3) 7) 6) 5) 4) Q13- Rappeler par la valeur de l intensité nominale I 2n du courant au secondaire du transformateur qui va traverser le câble (appelée Iz dans la méthode de choix de la section) : Le choix de la section des câbles se fait en appliquant la méthode donnée dans les documents ressources DR3 et DR4 : Q14- Donner la lettre qui définit le mode de pose sachant que le câble emprunte un chemin de câble perforé.. Q15- Donner le coefficient K1 correspondant au facteur de correction lié au mode de pose. Q16- Donner le coefficient K2 correspondant au facteur de correction lié à l influence des circuits entre eux. Q17- Donner le coefficient K3 de l influence de la température, sachant que l enveloppe isolante est en polyéthylène réticulé (PR).... Q18- Calculer le coefficient global K : Formule littérale Application numérique Résultat (avec unité) K =. Q19- Calculer le courant maximum admissible (I Z) dans le câble : Formule littérale Application numérique Résultat (avec unité) I Z =. Q20-Combien y a t-il de conducteurs chargés dans le circuit? 2 (circuit monophasé) 3 (circuit triphasé) Q21-A l aide du tableau de détermination de la section minimale, déterminer la section des câbles assurant la liaison entre le secondaire du transformateur et le TGBT, sachant que nous avons choisi un câble de référence U1000 A R 02 V (enveloppe isolante en polyéthylène réticulé PR). L.P. La Chauvinière Page 5

6 Remarque : Si l intensité est trop élevée et que la section correspondante n est pas disponible, on peut utiliser 2 câbles unipolaires par phase et ainsi diviser l intensité qui circule dans un câble par 2. S =. Q22- Le raccordement des éclairages et des prises de la salle de repos et de restauration des infirmières est réalisé par des conducteurs référencés H 07 V-U. D après le tableau du document ressource DR2, indiquer la signification précise des indications de cette référence : H 07 V - U 1) 5) 2) 4) Q23- L appareil de cuisson installé dans cette salle de repos est alimenté par des conducteurs de 6mm² référencés H 07 V-R. Indiquer précisément quelle est la différence entre ce conducteur et le conducteur de la question précédente (Q23-) Q24- L ordinateur de la réceptionniste est alimenté par un câble référencés H 03 VV-F 3G0.75mm². D après le tableau du système de désignation NF-USE donné en document ressource DR2, indiquer la signification précise des indications de cette référence : H 03 V V F 3G0,75 1) 6) 2) 5) 3) 4) Q25- Le raccordement des pompes de circulation d eau chaude est réalisé par des câbles référencés H 07 RN-F 4G16mm². D après le tableau du système de désignation NF-USE donné en document ressource DR2, indiquer la signification précise des indications de cette référence : H 07 R N - F 1) 5) 2) 4) 3) Q26- Le câble H 07 RN-F 4G16mm² qui alimente une pompe mesure 100m. La chute de tension dans ce câble ne doit pas être supérieure à 8% de la tension fournie par le transformateur. Le courant absorbé par une pompe est de 56A. Calculer le rapport intensité x longueur (en Axkm) de ce câble :.. D après les courbes du document ressource DR5, déterminer la chute de tension en volt dans le câble. Vérifier que cette chute de tension est bien inférieure au 8% exigés. L.P. La Chauvinière Page 6

7 DR1 L.P. La Chauvinière Page 7

8 DR2 L.P. La Chauvinière Page 8

9 DR3 L.P. La Chauvinière Page 9

10 DR4 L.P. La Chauvinière Page 10

11 DR5 L.P. La Chauvinière Page 11