Données d entrée nécessaires à la réalisation des études électriques

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1 a) Schéma unifilaire du réseau Load Flow / Ecoulement de puissance en AC Données Schéma principal Schéma unifilaire de base / Position normale des appareillages Liste des configurations de fonctionnement Taux de charge des récepteurs suivant configurations de fonctionnement b) Source principale Données sources Mode de fct (Swing, Contrôle U, Contrôle PF, Contrôle Mvar) Tension nominale %V et Angle pour mode de fonctionnement Swing %V, charge en MW et limite Mvar pour fonctionnement Contrôle U Charge en MW et Mvar et valeurs limites Mvar pour fct Contrôle Mvar Charge en MW et PF, et valeurs limites Mvar pour fct Contrôle PF c) Transformateurs Données Transformateur Tensions assignées Primaires et Secondaire Paramètres des prises / Régleur en charge Rapport R/X Tension de court-circuit ukr%. Pertes joules en % Puissance assignées du transformateur. Température et altitude maxi Puissance maximale si disponible d) Câbles Données Câbles Nature de l âme Longueur Isolation Température en régime nominal et sur court-circuit Rapport R/X Mode de pose Type de câble unipolaire ou tripolaire. Norme de fabrication si possible e) Moteurs asynchrones Données Moteurs asynchrones Puissance assignée mécanique en kw ou HP Facteur de puissance a 100%, 75%, 50%, 25% Rendement à 100%, 75%, 50%, 25% Type de charge accouplé et taux de charge f) Alternateur Données Alternateur Mode de fct (Swing, Contrôle U, Contrôle PF, Contrôle Mvar) %V et Angle pour mode de fonctionnement Swing %V, charge en MW et limite Mvar pour fonctionnement Contrôle U Charge en MW et Mvar et valeurs limites Mvar pour fct Contrôle Mvar Charge en MW et PF, et valeurs limites Mvar pour fct Contrôle PF 16/08/13 Yann MORIZUR EFICAM Formateur Consultant ITG Consultants 1

2 Les valeurs Qmax et Qmin peuvent être calculées à partir de la courbe de capacité (diagramme PQ). Les données supplémentaires pour déterminer ces valeurs sont : - Réactance synchrone Xd - Qc : Puissance réactive au point c. Le point c correspond à l intersection de la courbe de limitation de puissance du stator en MVA et la courbe de stabilité en régime établi. - Qd : Puissance réactive au point d. Le point d correspond à l intersection de la courbe de stabilité en régime établi et l axe vertical. - Pmin : Puissance minimale fournie par la source mécanique. g) Charges statiques Données Charges statiques Puissance assignée en kva ou MVA Tension de service ou assignée Facteur de puissance Taux de charge suivant les configurations de fonctionnement h) Condensateurs Données Condensateurs Puissance réactive assignée et tension assignée Nombre de gradins Tension maximale supportée i) Moteur synchrone Données Moteur synchrone Puissance mécanique assignée en kw ou HP Facteur de puissance à 100% ; 75% ; 50% ; 25% Rendement à 100 % ; 75% ; 50% ; Taux de charge suivant les configurations de fonctionnement 16/08/13 Yann MORIZUR EFICAM Formateur Consultant ITG Consultants 2

3 j) Chargeur / Redresseur Données Chargeur / Redresseur AC et DC Puissance d entrée en kva ou MVA. Puissance assignée du bus DC Facteur de puissance et facteur de déplacement Taux de charge suivant les configurations de fonctionnement k) Onduleur / Inverter Données Chargeur / Redresseur DC et AC en sortie Puissance de sortie en kva ou MVA. Puissance assignée du bus DC Facteur de puissance et facteur de déplacement en sortie Tension régulée de sortie l) Compensateur Statique de Réactif / Static Var Compensator SVC Données SVC Caractéristiques inductives assignées (QL et IL) Caractéristiques capacitives assignées (Qc et Ic) Compensation inductive maximale (QLmax ou ILmax) Compensation capacitive maximale (Qcmax ou Icmax) m) Jeu de barres et appareillages Données JdB et appareillages Tension nominale et assignée Courant assigné des éléments (disjoncteur, contacteur, sectionneur, Courant assigné JdB Tenue aux surtensions 50Hz / 1min (valeurs isolement et sectionnement) Tenue aux surtensions 1,2/50 μs (valeurs isolement et sectionnement) n) Variateurs de fréquence / Vitesse Données Variateurs de fréquence Puissance fournie en kw par le variateur Tension d alimentation Rendement du variateur Loi de commande (U/f, vectoriel avec ou sans capteur) Données de la charge raccordée 16/08/13 Yann MORIZUR EFICAM Formateur Consultant ITG Consultants 3

4 Calcul des courants de courts-circuits polyphasés et homopolaires en AC a) Schéma unifilaire du réseau Données Schéma principal Schéma unifilaire de base / Position normale des appareillages Liste des configurations de fonctionnement b) Source principale Données sources Tension nominale Puissance de court-circuit Sk maxi et mini triphasé (3ph MVAsc) Puissance de court-circuit homopolaire (1ph MVAsc) ou courant limité source Rapport R/X de Sk triphasé Rapport R/X de Sk homopolaire Schéma de Liaison à la Terre de la source et paramètres des systèmes de limitation Ik1 (BPN, ICV, ) c) Transformateurs Données Transformateur Tensions assignées Primaires et Secondaire Paramètres des prises / Régleur en charge Couplage primaire et secondaire Schéma de Liaison à la Terre au secondaire Rapport R/X Impédances homopolaires du transformateur Impédances homopolaire et rapport R 0 /X 0 du système de limitation Tension de court-circuit ukr%. Pertes joules en % Puissance assignées du transformateur. Température et altitude maxi Puissance maximale si disponible d) Câbles Données Câbles Nature de l âme Longueur Isolation Température en régime nominal et sur court-circuit Valeur de R et X pour les différentes températures Valeur R 0 et X 0 Rapport R/X de la ligne ou câble Rapport R 0 /X 0 de la ligne ou câble e) Moteurs asynchrones Données Moteurs asynchrones Puissance assignée mécanique en kw ou HP Rapport I LR /I R (courant rotor bloqué sur courant de démarrage) Facteur de puissance PF à vide Constante de temps en régime transitoire Td Réactance homopolaire Réactance inverse Rapport R/X ou X/R 16/08/13 Yann MORIZUR EFICAM Formateur Consultant ITG Consultants 4

5 f) Alternateur Données Alternateur Tension et puissance assignée en MW ou kw Nombre de pôles Facteur de puissance assigné Réactance subtransitoire direct transversale Xd Réactance transitoire direct transversale Xd Rapport Xd /Ra Résistance Ra en % ou en Ohm Constante de temps en régime subtransitoire Td Constante de temps en régime transitoire Td Réactance inverse X2 Résistance inverse R2 Rapport R2/X2 (système inverse) Résistance et Réactance Homopolaire R 0 & X 0 Rapport R 0 /X 0 de l alternateur Schéma de Liaisons à la Terre et valeur de limitation de Ik1 Valeur R 0 & X 0 du système de limitation de Ik1 Rapport R 0 /X 0 du système de limitation de Ik1 Type d excitation selon IEC (130% ; 160% ; 200%) Type d entrainement (diesel, turbo, turbine vapeur ou gaz) Type de rotor (pôle lisse ou pôle saillant) Excitation Compound? Si oui I KP % et PG % Inertie totale H (Entrainement + Accouplement + Rotor Alternateur) g) Moteur synchrone Données Moteur synchrone Idem Alternateur Valeur LRC en % (ratio courant rotor bloqué sur courant nominal) Facteur de puissance PF à vide h) Jeu de barres et appareillages Données JdB et appareillages Tension nominale et assignée Courant assigné des éléments (disjoncteur, contacteur, sectionneur, Courant assigné JdB Tenue aux surtensions 50Hz / 1min (valeurs isolement et sectionnement) Tenue aux surtensions 1,2/50 μs (valeurs isolement et sectionnement) i) Disjoncteurs Données Disjoncteurs BT et HT selon IEC Courant assigné Pouvoir de coupure en ka Pouvoir de fermeture en kâ Durée minimale de coupure en ms Tenue électrodynamique Idyn Tenue à l arc interne et classification IAC Contrainte thermique du disjoncteur en ka.1s ou ka.3s 16/08/13 Yann MORIZUR EFICAM Formateur Consultant ITG Consultants 5

6 j) Onduleur / Inverter Données Chargeur / Redresseur DC et AC en sortie Coefficient de l apport sur défaut. Facteur K en % Puissance assignée en sortie 16/08/13 Yann MORIZUR EFICAM Formateur Consultant ITG Consultants 6

7 Load Flow / Ecoulement de puissance en DC Calcul de l autonomie des Batteries a) Chargeur / Redresseur Données Chargeur Redresseur Puissance assignée d entrée en Kva d entrée Courant assigné d entrée Facteur de puissance en entrée FP en % Rendement Puissance assignée bus DC bus DC Courant assigné bus DC Courant maxi fourni par le pont en % Mode de régulation Tension fixe ou Angle Allumage imposé Pourcentage tension de floating et tension d égalisation Tensions maxi et mini en % du bus DC b) ASI / UPS Données ASI / UPS Puissance assignée de sortie en kva d entrée de sortie Courant assigné d entrée Courant assigné de sortie Rendement de l ASI Facteur de puissance de l ASI du bus DC Courant assigné du bus DC Courant maxi fourni par le pont en % Mode de régulation Tension fixe ou Angle Allumage imposé Option : Interrupteur By-Pass / Recouvrement Taux de charge en aval de l ASI c) Batteries Données Batteries Type de batterie Nombre d élément en série Nombre de branche Tension assigné d un élément Températures minimale et maximale d utilisation Capacité en A.h Résistance interne Facteur K d apport au court-circuit d) Moteur à courant continu Données Batteries Puissance mécanique Rendement du moteur Fréquence de rotation Tension d induit Type d excitation Courant assigné de l induit Taux de charge suivant le fonctionnement Type de service et paramètres des cycles 16/08/13 Yann MORIZUR EFICAM Formateur Consultant ITG Consultants 7

8 e) Charges DC Données Charges DC Puissance assignée en kw Courant assigné f) Liaisons DC Données Câbles DC Longueur des liaisons DC Section et nature des Liaisons DC Nombre de câbles par phase Résistance et inductance linéaires Températures d utilisation et maximale sur court-circuit g) Onduleur / Inverter Données Onduleur Puissance d entrée assignée d entrée Courant assigné d entrée Tensions maxi et mini du bus DC Rendement de l onduleur Courant maxi sur le bus DC en % Puissance assignée de sortie en kva de sortie Courant assigné de sortie Facteur de puissance assigné de sortie FP Plage de fonctionnement du PF (mini et maxi) Coefficient d apport sur court-circuit K en % Régulation de la tension de sortie en % de la tension assignée de sortie Taux de charge suivant les configurations de fonctionnements h) Convertisseur DC / DC Données Convertisseur DC / DC Puissance assignée en kw Rendement Courant assigné d entrée Courant assigné de sortie d entrée de sortie Courant de sortie Imax en % Coefficient K d apport sur court-circuit 16/08/13 Yann MORIZUR EFICAM Formateur Consultant ITG Consultants 8

9 Dimensionnement des câbles BT de fortes puissances et HT-A a) Charge en aval du câble Données Charge en aval du câble Tension nominale de la charge Courant nominal Facteur de puissance PF Si charge non linéaire, fournir le spectre harmonique du récepteur Facteur de déplacement DPF Fonctionnement en surcharge possible? Taux de charge maxi atteint Rendement de la charge b) Cheminement du câble et caractéristiques Données Cheminement du câble Nature de l âme condutrice Longueur de la liaison Mode de pose (aérien, souterrain) Nombre de câble à proximité Température ambiante ou du sol Profondeur de pose Type de liaison (unipolaire ou tripolaire) Cheminement particulier imposant du câble souple? c) Protection du câble d alimentation Données Protection du câble d alimentation Type de protection (fusibles, disjoncteurs) Puissance de court-circuit en amont du câble et rapport R/X Courants assignées primaires et secondaires des capteurs de courant Paramètres de réglage de la protection en amont Référence des fusibles Courant maxi de coupure I1 et mini de fusion I3 16/08/13 Yann MORIZUR EFICAM Formateur Consultant ITG Consultants 9

10 Dimensionnement des sources principales et secours a) Sources principales type Transformateurs Données pour définir les sources principales Schéma unifilaire de l installation Configuration de l installation Technologies sec ou immergés Altitude d installation Température moyenne sur l année et maximale atteinte Tensions primaire et secondaire nominales Puissance nominale de la charge Type de charge raccordée en aval. Présence de charge non-linéaire? Fonctionnement en surcharge possible? (démarrage machine cyclique, ) Contraintes sévères sur la source? (définition du type d huile) Nécessité d une régulation secondaire de tension? Classe d isolation des bobinages b) Sources de secours type GE Données pour définir les sources secours type GE Type de groupe électrogène (A coupure, a temps zéro, couplage permanent) Mode de fonctionnement du GE (ilôtage, maintien de tension, contrôle du PF) Puissance moyenne de la charge Facteur de puissance mini et maxi de la charge Puissance maxi appelée par la charge Chute de tension tolérée sur enclenchement de la plus forte charge Présence de charges non-linéaires Température ambiante d installation Altitude d installation Couplage préconisé Système de limitation des courants de défauts homopolaires Tension nominale des charges Présence de condensateurs de compensation à proximité? c) Sources de secours type ASI / onduleurs Données pour définir les sources secours type ASI Tension d alimentation principale de l ASI en V Tension du contrôle / commande si nécessaire Fonction de by-pass nécessaire Fonction de recouvrement des sources nécessaire Tension de sortie désirée en V Autonomie désirée en h Puissance nominale des charges en kva Puissance maximale atteinte par les charges en kva Facteur de puissance PF nominal de la charge PF Maxi et Mini atteint par la charge Nécessité d un contrôle en tension floating des batteries Altitude d installation Température ambiante d installation Nécessité d une isolation galvanique entre l amont et l aval? 16/08/13 Yann MORIZUR EFICAM Formateur Consultant ITG Consultants 10

11 Définition du plan de protection et étude de sélectivité a) Schéma unifilaire du réseau Données Schéma principal Schéma unifilaire de base / Position normale des appareillages Liste des configurations de fonctionnement b) Source principale Données sources Tension nominale Puissance de court-circuit Sk maxi et mini triphasé (3ph MVAsc) Puissance de court-circuit homopolaire (1ph MVAsc) ou courant limité source Rapport R/X de Sk triphasé Rapport R/X de Sk homopolaire Schéma de Liaison à la Terre de la source et paramètres des systèmes de limitation Ik1 (BPN, ICV, ) c) Transformateurs Données Transformateur Tensions assignées Primaires et Secondaire Paramètres des prises / Régleur en charge Couplage primaire et secondaire Schéma de Liaison à la Terre au secondaire Rapport R/X Impédances homopolaires du transformateur Impédances homopolaire et rapport R 0 /X 0 du système de limitation Tension de court-circuit ukr%. Pertes joules en % Puissance assignées du transformateur. Température et altitude maxi Courbe de magnétisation ou courant d enclenchement Constante de temps à l enclenchement en ms ou nombre de cycle Courbe de tenue thermique Puissance maximale si disponible (cas de ventilation forcée, Boosting) d) Câbles Données Câbles Nature de l âme Longueur Isolation Température en régime nominal et sur court-circuit Valeur de R et X pour les différentes températures Valeur R 0 et X 0 Rapport R/X de la ligne ou câble Rapport R 0 /X 0 de la ligne ou câble 16/08/13 Yann MORIZUR EFICAM Formateur Consultant ITG Consultants 11

12 e) Moteurs asynchrones Données Moteurs asynchrones Puissance assignée mécanique en kw ou HP Nombre de pôles Fréquence de rotation Rapport I LR /I R (courant rotor bloqué sur courant de démarrage) Facteur de puissance PF à vide Constante de temps en régime transitoire Td Réactance homopolaire Capacité homopolaire Réactance inverse Rapport R/X ou X/R Constantes de temps à l échauffement et au refroidissement Techniques de démarrage (direct, autotransformateur, démarreur) Techniques de refroidissement Inertie moteur + charge Courbes Couples / Vitesse (démarrage, établi) Courbe courant de démarrage Nombre de démarrages consécutifs autorisés f) Alternateur Données Alternateur Tension et puissance assignée en MW ou kw Nombre de pôles Facteur de puissance assigné Réactance subtransitoire direct transversale Xd Réactance transitoire direct transversale Xd Rapport Xd /Ra Résistance Ra en % ou en Ohm Constante de temps en régime subtransitoire Td Constante de temps en régime transitoire Td Réactance inverse X2 Résistance inverse R2 Rapport R2/X2 (système inverse) Résistance et Réactance Homopolaire R 0 & X 0 Rapport R 0 /X 0 de l alternateur Schéma de Liaisons à la Terre et valeur de limitation de Ik1 Valeur R 0 & X 0 du système de limitation de Ik1 Rapport R 0 /X 0 du système de limitation de Ik1 Type d excitation selon IEC (130% ; 160% ; 200%) Type d entrainement (diesel, turbo, turbine vapeur ou gaz) Type de rotor (pôle lisse ou pôle saillant) Excitation Compound? Si oui I KP % et PG % Inertie totale H (Entrainement + Accouplement + Rotor Alternateur) Technologies du refroidissement Constantes de temps à l échauffement et au refroidissement g) Moteur synchrone Données Moteur synchrone Idem Alternateur Valeur LRC en % (ratio courant rotor bloqué sur courant nominal) Facteur de puissance PF à vide 16/08/13 Yann MORIZUR EFICAM Formateur Consultant ITG Consultants 12

13 h) Jeu de barres et appareillages Données JdB et appareillages Tension nominale et assignée Courant assigné des éléments (disjoncteur, contacteur, sectionneur, Courant assigné JdB Tenue aux surtensions 50Hz / 1min (valeurs isolement et sectionnement) Tenue aux surtensions 1,2/50 μs (valeurs isolement et sectionnement) i) Disjoncteurs Données Disjoncteurs BT et HT selon IEC Courant assigné Pouvoir de coupure en ka Pouvoir de fermeture en kâ Durée minimale de coupure en ms Contrainte thermique du disjoncteur en ka.1s ou ka.3s j) Onduleur / Inverter Données Chargeur / Redresseur DC et AC en sortie Coefficient de l apport sur défaut. Facteur K en % Puissance assignée en sortie k) Capteurs de courants et tensions (TC, TT) Données Capteurs de courants Constructeur et référence du TC Courants/Tensions primaires et secondaires assignées Classe de précision Section et longueur entre le TC et le relais de protection Puissance absorbée par les entrées intensités / tensions des relais Puissance de précision du TC Facteur limite de précision FLP Tension de saturation Résistance du bobinage secondaire l) Relais de protection Données Relais de protection Constructeur et référence du relais de protection Tension du contrôle / commande Documentation constructeur du relais de protection 16/08/13 Yann MORIZUR EFICAM Formateur Consultant ITG Consultants 13