Rapport PFE [PDF]
Dédicaces A mes parents A mes frères et sœurs A mes amis surtout Ahmed BANNOU et sa famille Je dédie ce travail Kaicha
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Dédicaces
A mes parents A mes frères et sœurs A mes amis surtout Ahmed BANNOU et sa famille Je dédie ce travail
Kaichar BOULANOUAR
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Dédicaces
A mes parents… En signe de reconnaissance de vos efforts et votre soutien inconditionnel dont ce travail est l’un des fruits. A mes frères… Pour leur confiance en moi et leur encouragement A mes amis Badr, Othman et Vidomé…. Pour les joyeux moments qu’on a partagés ensemble et pour leur contribution dans la réalisation de ce travail A mes compatriotes étudiants au Maroc et surtout les membres de l’AEIMM pour m’avoir recueilli pendant mes années d’études A toi … A tous mes amis et mes proches qui m’ont aidé de loin ou de proche durant ces années d’études HABALLA Sidi Mohamed
ii
Remerciements Nous souhaitons adresser nos remerciements les plus sincères aux personnes qui nous ont apportés l’aide et l’assistance nécessaire à l'élaboration de ce travail. Nos remerciements s’adressent en particulier à Monsieur : le professeur SAAD Abdellah, en tant qu’encadrant du projet, pour les précieux conseils qui a bien voulu nous fournir afin de réaliser ce travail, s'est toujours montré à l'écoute et très disponible tout au long de la réalisation de ce travail, ainsi pour l'inspiration, l'aide et le temps qu'il a bien voulu nous consacrer. Nos remerciements s’adressent également à Monsieur RAFI Bouchaib, directeur d’usine SOMASTEEL, Monsieur TIMMODDEN Abdeljabbar responsable technique SOMACHAME, et Monsieur JBILI Rachid responsable service électrique pour leur soutien et tous les renseignements qu’ils nous ont transmis. Nos remerciements vont aussi à tout le personnel de SOMASTEEL pour l’aide et le concours apporté pour réaliser ce projet.
Nous exprimons notre gratitude et nos sincères reconnaissances à tous nos enseignants de l’ENSEM pour leurs efforts fournis durant toute la période d’étude.
Nous tenons enfin à remercier les membres du jury qui ont bien voulu accepter de valoriser ce travail.
iii
Résumé Le présent rapport de projet de fin d’études effectué au sein de la société SOMASTEEL, sis au km 16 route el Jadida, Casablanca, s’articule autour de trois points principaux : Le relevé des schémas de l’installation électrique. Ce travail a abouti à l’élaboration d’une base de données du réseau électrique. Cette dernière constitue le point de départ pour le redimensionnement des canalisations et des appareils de protections. Elle permet aussi de faciliter l’exploitation du réseau électriques et les éventuelles extensions. L’étude de la compensation de l’énergie réactive et la recherche de solutions au problème de l’échauffement des selfs anti-harmoniques. Dans cette partie, nous avons effectué des analyses du réseau sur des armoires de compensation pour identifier les causes de dégradation des selfs anti-harmoniques. En effet, nous avons constaté que les branches LC de compensation présentent des impédances très faibles devant les harmoniques du réseau. Ceci est dû au mauvais choix des combinaisons LC. Pour remédier à ce problème, nous avons proposé de nouvelles valeurs adéquates pour les selfs anti-harmoniques, permettant d’avoir une fréquence d’antirésonance adéquate. Le diagnostic de l’état de l’installation nous a permis de relever un ensemble des nonconformités. Ainsi, nous avons proposé des recommandations pour la mise en conformité aux normes et aux règles de l’art dont l’objectif est d’assurer la fiabilité du réseau et optimiser l’énergie.
iv
Abstract The present report traces the four months training spent at SOMASTEEL (Casablanca). It’s articulated around three principal points: The statement of the plans of the electric installation. This work ended in the elaboration of a database of the electricity network. The latter constitutes the starting point for the resizing of cables and adjusting of protections. It also makes it possible to facilitate the exploitation of the network electrical and the possible extensions. The study of the compensation of the reactive energy and the research for solutions to the problem of the heating of the anti-harmonious reactors. In this part, we made analyses of the network on cupboards of compensation to identify the causes of degradation of the antiharmonious reactors. Indeed, we noticed that the branch LC of compensation presents very low impedances in front of the harmonious of the network. This is due to the bad choice of combinations LC. To remedy this problem, we proposed new adequate values for the antiharmonious reactors. The diagnosis of the state of the installation allowed us to recover a set of non-conformity. So, we proposed recommendations for the putting in conformity with the standards and with the rules of the art. The objective of which is to assure the reliability of the network and to optimize the energy.
v
Liste des figures Figure 1: Organigramme de SOMASTEEL ............................................................................... 7 Figure 2: Organigramme du service électrique .......................................................................... 8 Figure 3: Processus de production du rond à béton ................................................................. 10 Figure 4: Schéma synoptique d'alimentation du poste des transformateurs............................. 14 Figure 5: Cellules de protection et de comptage d'une arrivée SOMASTEEL ........................ 15 Figure 6: Schéma ITR .............................................................................................................. 17 Figure 7: Schéma TTS.............................................................................................................. 18 Figure 8: Armoire de compensation de l'énergie réactive ........................................................ 27 Figure 9: Schéma de la compensation de l'énergie réactive des cages..................................... 28 Figure 10:Schéma de la compensation de l'énergie réactive partie 400 V ............................... 28 Figure 11: Diagramme de variation de P et Q1 à Id constant ................................................... 34 Figure 12: Logigramme du choix de la section des canalisations et des dispositifs de protection .................................................................................................................................................. 44 Figure 13: Schéma électrique d’alimentation des pompes de la trempe ................................. 46 Figure 14: Courbe de limitation en contrainte thermique des disjoncteurs ............................. 62 Figure 15: Schéma électrique d'alimentation de la cage1 et la cage 2 .................................... 73 Figure 16: Sélectivité ampèremétrique .................................................................................... 82 Figure 17: Sélectivité ampèremétrique et chronologique ........................................................ 83 Figure 18: Sélectivité logique .................................................................................................. 84 Figure 19: Relais varmétrique "Computer Max-f" ................................................................... 88 Figure 20: Gradins de condensateur et selfs anti-harmoniques................................................ 89 Figure 21: Composition de l'armoire de compensation M16 .................................................. 91 Figure 22: Forme d'onde et spectre des courants dans la branche de compensation L2C1 du moteur M16 à vide ................................................................................................................... 92 Figure 23: Forme d'onde et spectre des courants dans la branche de compensation L2C1 du moteur M16 en charge.............................................................................................................. 93 Figure 24: Composition de l'armoire de compensation M20 ................................................... 95 Figure 25: Forme d'onde et spectre des courants dans la branche de compensation L3C3 du moteur M20 à vide ................................................................................................................... 96 Figure 26: Forme d'onde et spectre des courants dans la branche de compensation L3C3 du moteur M20 en charge.............................................................................................................. 97 Figure 27: Composition de l'armoire de compensation M 23 .................................................. 98 vi
Figure 28: Forme d'onde et spectre des courants dans la branche de compensation L2C1//L3C1 du moteur M23 à vide .............................................................................................................. 99 Figure 29: Forme d'onde et spectre des courants dans la branche de compensation L2C1//L3C1 du moteur M23 en charge....................................................................................................... 100 Figure 30: Composition de l'armoire de compensation M6 ................................................... 101 Figure 31: Forme d'onde et spectre des courants dans la branche de compensation L1C1//L2C2 du moteur M6 à vide .............................................................................................................. 102 Figure 32: Forme d'onde et spectre des courants dans la branche de compensation L1C1//L2C2 du moteur M6 en charge......................................................................................................... 103 Figure 33: Armoire de compensation mise en test ................................................................. 104 Figure 34: Architecture réseau adéquate pour l'alimentation de l'usine ................................. 108 Figure 35: Contrôleur permanent d'isolement ........................................................................ 109 Figure 36: Fusibles de protection de calibres différents ........................................................ 110 Figure 37: Câbles et équipements électriques abandonnés au sein du poste des transformateurs ................................................................................................................................................ 111 Figure 38: Câbles de puissance et de communication déposés ensemble .............................. 112 Figure 39: Cycles de fonctionnement d'une cage ................................................................... 127
vii
Liste des tableaux Tableau 1: Caractéristiques des transformateurs installés au niveau de SOMASTEEL .......... 16 Tableau 2: Caractéristiques des différents récepteurs installés au niveau de l'usine ............... 25 Tableau 3: Caractéristiques des variateurs de vitesse installés au niveau de l'usine ................ 26 Tableau 4: Types de gradins utilisés dans la compensation 525V ........................................... 29 Tableau 5: Types de gradins utilisés dans la compensation 400V ........................................... 30 Tableau 6: Rendement des moteurs en fonction de leurs puissances ....................................... 32 Tableau 7: Bilan de puissance global de l'usine ....................................................................... 42 Tableau 8: Résultats de calcul de la section S1 ........................................................................ 52 Tableau 9: Chutes de tension limites selon la norme NF C 15 100 ........................................ 53 Tableau 10: Résultats de calcul de la section S2 ...................................................................... 61 Tableau 11: Résultas de redimensionnement des canalisations ............................................... 70 Tableau 12: Méthode de calcul des impédances des différentes parties d'une installation électrique .................................................................................................................................. 72 Tableau 13: Courants de réglage magnétique et pouvoirs de coupure des différents disjoncteurs magnétothermiques .................................................................................................................. 79 Tableau 14: Longueurs maximales des câbles de la protection ............................................... 81 Tableau 15: Résultats des mesures des inductances des selfs anti-harmoniques ..................... 90 Tableau 16: Vérification du choix des transformateurs ......................................................... 113 Tableau 17: Comparaison des résultats de redimensionnement des canalisations à l'état actuel ................................................................................................................................................ 117 Tableau 18: Comparaison des courants de réglage magnétique à l’état actuel ...................... 121 Tableau 19: Comparaison de courants de réglage thermique à l’état actuel .......................... 126 Tableau 20: Recommandations pour la mise en conformité de l'installation électrique de l'usine ................................................................................................................................................ 128 Tableau 21: Investissement global pour la mise en conformité de l’installation .................. 129
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Liste des abréviations MCC : moteur à courant continu ONEE : office national de l’électricité et de l’eau potable ASI : alimentation statique sans interruption PE : conducteur de protection contre les défauts de masse (Protection Earth) TC : Transformateur de courant TT : Transformateur de tension NO : normalement ouvert AC : Courant alternatif CC : Court-circuit V.V : Variateur de vitesse Icc3φmax : Courant de court-circuit triphasé maximal Icc3φmin : Courant de court-circuit triphasé minimal ITR : Neutre du secondaire isolé masse BT mise à la terre, masses reliées TTS : Neutre du secondaire mis à la terre masse BT mise à la terre, masses séparées DM1-A : Disjoncteur déconnectable simple sectionnement DM1-D : Disjoncteur déconnectable simple sectionnement IM : Interrupteur GBC-B : Mesures d’intensité et/ou de tension CM2 : Transformateurs de potentiel pour réseau à neutre isolé
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Table des matières Dédicaces ........................................................................................................................... i Remerciements ................................................................................................................. iii Résumé ............................................................................................................................. iv Abstract ............................................................................................................................. v Liste des figures ............................................................................................................... vi Liste des tableaux............................................................................................................viii Liste des abréviations .......................................................................................................ix Table des matières ............................................................................................................ 1 Introduction générale ....................................................................................................... 4 Chapitre I : Organisme d’accueil et cahier des charges .................................................... 6 I.1 Introduction ............................................................................................................. 7 I.2 Présentation de la société ........................................................................................ 7 I.2.1 Aperçu général .................................................................................................... 7 I.2.2 Organigramme .................................................................................................... 7 I.2.3 Service électrique ............................................................................................... 8 I.2.4 Processus de production ..................................................................................... 8 I.3 Cahier des charges ................................................................................................. 11 I.4 Conclusion ............................................................................................................. 11 Chapitre II : Recueil de l’existant ..................................................................................... 12 II.1 Introduction ........................................................................................................... 13 II.2 Réseau d’alimentation HTA .................................................................................. 13 II.2.1 Poste de livraison .............................................................................................. 13 II.2.2 Poste des transformateurs ................................................................................. 15 II.2.3 Le réseau de terre .............................................................................................. 17 II.3 Distribution basse tension au sein de l’usine......................................................... 18 II.3.1 Alimentation basse tension 525V ..................................................................... 18 II.3.2 Alimentation basse tension 400V ..................................................................... 18 II.4 Les récepteurs ........................................................................................................ 19 II.5 Compensation de l’énergie réactive ...................................................................... 26 II.5.1 Compensation 525 V ........................................................................................ 29 II.5.2 Compensation 400V ......................................................................................... 29 II.6 Conclusion ............................................................................................................. 30 1
Chapitre III : Redimensionnement des canalisations et réglage des protections ........... 31 III.1 Introduction ........................................................................................................... 32 III.2 Bilan de puissance ................................................................................................. 32 III.3 Redimensionnement des canalisations et réglage des protections ........................ 42 III.3.1 Méthodologie .................................................................................................... 42 III.3.2 Détermination de la section des câbles ............................................................. 44 III.3.2.1 Détermination de la section minimale S1 .................................................. 45 III.3.2.2 Vérification des chutes de tension et détermination de la section S2 ....... 53 III.3.2.3 Vérification des contraintes thermiques .................................................... 61 III.3.2.4 Section du neutre et du conducteur de protection...................................... 62 III.3.2.5 Section technique ....................................................................................... 63 III.3.3 Calcul des courants de court-circuit et réglage des protections....................... 70 III.3.4 Calcul de la longueur maximale des câbles pour la protection des personnes contre les contacts indirects ........................................................................................ 79 III.3.5 La sélectivité entre les dispositifs de protection ............................................... 81 III.3.5.1 La sélectivité ampèremétrique ................................................................... 81 III.3.5.2 La sélectivité chronométrique ................................................................... 82 III.3.5.3 La sélectivité logique ................................................................................. 83 III.4 Conclusion ............................................................................................................. 84 Chapitre IV : Etude de la compensation de l’énergie réactive et de la problématique d’échauffement des selfs anti-harmoniques................................................................... 85 IV.1 Introduction ........................................................................................................... 86 IV.2 Compensation de l’énergie réactive ...................................................................... 86 IV.2.1 Puissance réactive à compenser ........................................................................ 86 IV.2.2 Emplacement des condensateurs ...................................................................... 87 IV.2.3 Types de condensateurs de l’installation .......................................................... 87 IV.3 Problématique de destruction des selfs anti-harmonique sous l’effet des échauffements excessifs ................................................................................................ 88 IV.3.1 Mesures ............................................................................................................. 89 IV.3.1.1 Mesure des capacités ................................................................................. 89 IV.3.1.2 Mesure des inductances ............................................................................. 89 IV.3.1.3 Commentaires ............................................................................................ 90 IV.3.2 Analyse du réseau ............................................................................................. 90 IV.3.2.1 Compensation M16 ................................................................................... 90 IV.3.2.2 Compensation M20 ................................................................................... 94 2
IV.3.2.3 Compensation M23 ................................................................................... 98 IV.3.2.4 Compensation M6 ................................................................................... 101 IV.3.3 Mise en place et test de la solution proposée................................................. 104 IV.4 Conclusion ........................................................................................................... 105 Chapitre V : Diagnostic, relévé des non-conformités et recommandations ................. 106 V.1 Introduction ......................................................................................................... 107 V.2 Analyse de l’architecture du réseau .................................................................... 107 V.3 Non-conformités visuelles ................................................................................... 109 V.4 Non-conformités relevées par les mesures et les calculs .................................... 112 V.4.1 Vérification du choix des transformateurs...................................................... 112 V.4.2 Non-conformités relatives aux sections des câbles ........................................ 113 V.4.3 Non-conformités relatives au réglage des protections .................................... 117 V.4.4 Non-conformité relative au choix des relais varmétriques ............................. 126 V.5 Synthèse des recommandations de mise en conformité ...................................... 127 V.5.1 Recommandations pour la mise en conformité .............................................. 127 V.5.2 Evaluation du coût global de la mise en œuvre .............................................. 128 Conclusion générale .................................................................................................... 130 Bibliographie ................................................................................................................ 132 Annexes ......................................................................................................................... 133
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INTRODUCTION GENERALE
Introduction générale Dans le domaine de la sidérurgie, les exigences de la productivité, de la qualité et de la sûreté nécessitent une fiabilité de haut niveau de fonctionnement des équipements et des installations électriques. Toutefois ces installations ne répondent pas toutes à ce degré de fiabilité et cela dépend en grande partie de leur degré de conformité aux normes en vigueur. Une installation ne répondant pas aux normes est souvent objet de défauts et constitue un danger potentiel pour le personnel et les équipements. Ainsi, lorsque les pannes surviennent, les causes peuvent êtres multiples et combinées générant des pertes énormes en termes de productivité et de dégâts. A l’image des autres sociétés opérant dans la sidérurgie, SOMASTEEL utilise une force motrice électrique importante et ne peut admettre ni défaillance de l’une des machines, ni arrêt de production. Ainsi, son installation électrique doit répondre aux exigences de la production tout en évitant tout danger pour le personnel. Toutefois, il a été constaté que le nombre d’arrêts suite aux pannes électriques a augmenté en générant des pertes énormes en productivité. De plus, l’absence d’une base de données du réseau électrique complique les opérations de maintenance et la localisation des défauts. Enfin, la dégradation des systèmes de compensation de l’énergie réactive et l’augmentation des pénalités dues à la surconsommation de l’énergie réactive appelée du réseau ONEE alourdissent la facture énergétique de l’entreprise. Face à ces contraintes, complexes et multiples, SOMASTEEL a décidé de mener un diagnostic général de son installation afin de la mettre en conformité et limiter les défauts électriques. Sur la base de ce constat, l’objectif de notre travail est de faire l’étude du réseau électrique de SOMASTEEL dans le but de réaliser une base de données réseau, redimensionner les différentes canalisations et protections, ensuite vérifier la conformité du réseau de mise à la terre, puis traiter la problématique de la compensation de l’énergie réactive et le phénomène de destruction des selfs anti-harmoniques suite aux échauffements excessifs et enfin faire un diagnostic général de l’installation, relever les non-conformités et proposer des recommandations pour la mise en conformité. Dans le premier chapitre de cette étude, nous présentons l’organisme où s’est déroulé le stage, ses activités ainsi que le cahier des charges qui nous a été proposé. Le deuxième chapitre est consacré à la présentation de l’état actuel de l’installation électrique, au recensement des récepteurs installés et leurs caractéristiques de fonctionnement ainsi que la réalisation de la base de données du réseau électrique.
4
INTRODUCTION GENERALE
Le troisième chapitre traite le bilan de puissance, le redimensionnement des différentes canalisations, le réglage des protections et l’analyse de la conformité de la structure du réseau de terre. Le quatrième chapitre est consacré au diagnostic du système de compensation de l’énergie réactive suite à la dégradation des selfs anti-harmoniques installées au niveau des armoires de compensation des moteurs à courant continu. Le cinquième chapitre traite les différentes non-conformités relevées visuellement et celles révélées par
les mesures afin d’établir un rapport de non-conformités et les
recommandations nécessaires pour la mise en conformité.
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Chapitre I Organisme d’accueil et cahier des charges
6
CHAPITRE I : ORGANISME D’ACCUEIL ET CAHIER DES CHARGES
I.1 Introduction Ce chapitre présente un aperçu général sur l’organisme d’accueil, une description du processus de production mis en œuvre, ainsi que le cahier des charges proposé.
I.2 Présentation de la société I.2.1 Aperçu général Créée en 2006, SOMASTEEL est l’une des entreprises actives dans le domaine de la sidérurgie au Maroc. Elle est spécialisée dans le rond à béton de diamètres= 8, 10, 12, 14, 16, 20, et 25 mm. Elle est située au kilomètre 16 au sud de Casablanca sur la route nationale d’El Jadida. La production effective a démarré en mai 2009 avec une capacité de traitement de 300 000 T/an. Ses marchés potentiels sont le secteur de l’habitat et les travaux publics.
I.2.2 Organigramme Le directeur de site est à la tête de quatre entités : Entité QSE ; Entité production ; Entité maintenance ; Entité achats.
Directeur de site
Responsable QSE
Responsable Sécurité
Responsable production
Responsable des achats
Responsable maintenance
Chef de poste Responsable des guides
Responsable laboratoire
Responsable des cages Responsable plateforme
Figure 1: Organigramme de SOMASTEEL
7
Responsable Service électrique Responsable Service mécanique Responsable Service Usinage
CHAPITRE I : ORGANISME D’ACCUEIL ET CAHIER DES CHARGES
Etant donné que notre projet de fin d’études s’est effectué dans le service électrique, seul ce dernier sera présenté dans ce qui suit.
I.2.3 Service électrique Composé de trois équipes, à savoir maintenance MCC, maintenance ponts roulants et maintenance ligne de production (figure 2).
Chef de service
Equipe Maintenance MCC
Equipe maintenance ponts roulants
Equipe maintenance ligne de production
Figure 2: Organigramme du service électrique
I.2.4 Processus de production La production du rond à béton à SOMASTEEL est obtenue par un procédé de déformation plastique continue. Cette déformation est caractérisée par un amincissement et un allongement de la billette laminée par les passages successifs entre des cylindres tournant en sens inverses. En tête de l'installation se trouve le parc à billettes (profils de section carrée de 130 mm² et de 12 m de longueur pour un poids voisin de 2 tonnes). Ces billettes sont découpées en 6 m et stockées à proximité du four. Elles sont reprises ensuite au pont-roulant équipé d’électroaimant et déposées sur un convoyeur qui les pousse dans le four où elles séjournent environ 2 heures (en marche normale) pour être portées à une température de 1200 °C. Une fois la température atteinte de façon homogène, les billettes sont défournées à l'aide d'un vérin et engagées dans le train du laminoir. Le train lui-même se compose d'un premier ensemble appelé dégrossisseur, composé de six cages où le profil carré est progressivement réduit en section. Après cet ensemble, une cisaille éboute le produit pour supprimer les risques de défaut interne. Ensuite le produit s'engage dans le train intermédiaire, composé de six cages aussi, qui en réduit encore la section, puis après un nouvel éboutage, le produit entre dans le train finisseur qui assure sur six cages (deux lignes six cages au niveau de chaque ligne) la mise au diamètre final du produit. Au dernier bloc, la vitesse de laminage atteint 9 m/s. À ce stade, le produit fini est à une température de 950°C. Il passe alors par la zone de trempage pour augmenter sa dureté puis découpé en
8
CHAPITRE I : ORGANISME D’ACCUEIL ET CAHIER DES CHARGES
barreaux de 48 m par deux cisailles (une cisaille par ligne). Le produit est ensuite poussé vers la table de refroidissement pour être refroidi en l’air puis convoyé vers les cisailles de 12 m et enfin vers la balance et la ligatureuse pour être pesé marqué et mis en stock (figure 3).
9
CHAPITRE I : ORGANISME D’ACCUEIL ET CAHIER DES CHARGES
Figure 3: Processus de production du rond à béton 10
CHAPITRE I : ORGANISME D’ACCUEIL ET CAHIER DES CHARGES
I.3 Cahier des charges Le travail demandé s’inscrit dans l’effort entrepris par les équipes techniques de l’usine pour la mise à niveau et l’amélioration des performances des installations. Il comprend les principales missions suivantes : Etablissement de la base de données du réseau électrique du laminoir ; Redimensionnement des canalisations et des protections ; Résolution de la problématique de compensation de l’énergie réactive et de la destruction des selfs anti-harmoniques due aux échauffements ; Etablissement d’un cahier de non-conformités ; Etablissement des recommandations pour la mise en conformité avec évaluation des coûts pour leur mise en œuvre.
I.4 Conclusion Dans ce chapitre, nous avons présenté brièvement le laminoir SOMASTEEL, l’organigramme de cette usine et le service électrique dans lequel nous avons réalisé notre projet de fin d’études. Nous avons également présenté le processus de production du rond à béton et enfin les tâches à réaliser au sein de cette société durant notre projet de fin d’études. Dans le prochain chapitre, nous nous intéresserons à la collecte de données concernant le réseau électrique de l’usine afin de mener notre étude.
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Chapitre II
Recueil de l’existant
12
CHAPITRE II : RECUEIL DE L’EXISTANT
II.1 Introduction Ce chapitre présente la structure du réseau électrique au niveau de SOMASTEEL. Il traite l’architecture du réseau d’alimentation, puis le réseau de terre, ensuite les solutions de compensation d’énergie réactive mises en œuvre et enfin les différents récepteurs installés ainsi que leurs caractéristiques de fonctionnement. La base de données du réseau électrique de l’usine sera réalisée dans un document à part et qui sera livré avec le présent rapport.
II.2 Réseau d’alimentation HTA II.2.1 Poste de livraison L’alimentation de l’usine est assurée par deux arrivées ONEE distinctes (SOMASTEEL1, SOMASTEEL2) à partir du poste de transformation 60/22 kV d’Oued Azouz avec comptage en moyenne tension (figure 4). La puissance de court- circuit au point de livraison est de 500 MVA. Les puissances souscrites sont de 3,5 MVA pour l’arrivée S1 et 3 MVA pour l’arrivée S2 (soit 6,5 MVA au total). Chaque arrivée comporte une cellule de sectionnement type IM, deux cellules de comptage moyenne tension CM (transformateur de tension) et GBC-B (transformateur de courant). Les départs sont protégés par des cellules simple sectionnement de type DM1-A (figure 5).
13
CHAPITRE II : RECUEIL DE L’EXISTANT
Figure 4: Schéma synoptique d'alimentation du poste des transformateurs
14
CHAPITRE II : RECUEIL DE L’EXISTANT
Figure 5: Cellules de protection et de comptage d'une arrivée SOMASTEEL
II.2.2 Poste des transformateurs Il comporte seize transformateurs (figure 4), dont les caractéristiques figurent au tableau1, protégés par des cellules d’arrivée de type DM1-A. L’arrivée SOMASTEEL2 alimente les transformateurs de 1 à 7 en plus du transformateur de l’administration. L’arrivée SOMASTEEL1 alimente le reste des transformateurs. Le couplage entre les deux jeux de barres alimentant les cellules est assuré par une cellule DM2. U1 (KV)
U2 (V)
TR1
22
525
800
6,32
Dyn11d0
TR2
22
525
800
6,32
Dyn11d0
TR3
22
525
1000
5,91
Dyn11d0
TR4
22
525
1000
5,82
Dyn11d0
TR5
22
525
1400
5,94
Dyn11d0
Transformateurs
S (KVA) Ucc(%)
15
Couplage
Usage Alimentation cages 1 et 2 Alimentation cages 3 et 4 Alimentation cages 5 et 6 Alimentation cages 7 et 8 Alimentation cages 9 et 10
CHAPITRE II : RECUEIL DE L’EXISTANT
U1 (KV)
U2 (V)
TR6
22
525
1400
5,53
Dyn11d0
TR7
22
525
1400
5,89
Dyn11d0
TR8
22
525
1400
5,8
Dyn11d0
TR9
22
525
1400
5,86
Dyn11d0
TR10
22
525
1400
5,91
Dyn11d0
TR11
22
525
1400
5,87
Dyn11d0
TR12
22
525
1400
5,95
Dyn11d0
TR13
22
525
1250
6,10
Dd0
TR14
22
400
3150
6
Dyn11
TR15
22
525
1250
6,8
Dd0
Transformateur de la Direction
22
400
250
14
Dyn11
Transformateurs
S (KVA) Ucc(%)
Couplage
Usage Alimentation cages 11et 12 Alimentation cages 13 et 14 Alimentation cage 15 et 16 Alimentation cage 17 et 18 Alimentation cage 19 et 20 Alimentation cage 21 et 22 Alimentation cage 23 et 24 Alimentation Cisailles, cassette lignes 1, 2 Alimentation réseau distribution 400V Alimentation Cisailles 48M, Table cassette ligne 2 Bâtiment administration
Tableau 1: Caractéristiques des transformateurs installés au niveau de SOMASTEEL
16
CHAPITRE II : RECUEIL DE L’EXISTANT
II.2.3 Le réseau de terre Les schémas de liaison à la terre mis en place sont de type ITR pour le réseau 22000/525V (figure 6) et de type TTS pour le réseau 22000/400V (figure 7). Les deux réseaux sont interconnectés entre eux au niveau des cages.
Figure 6: Schéma ITR
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CHAPITRE II : RECUEIL DE L’EXISTANT
Figure 7: Schéma TTS
II.3 Distribution basse tension au sein de l’usine II.3.1 Alimentation basse tension 525V Chaque transformateur à double secondaire 22000/525 assure l’alimentation de deux cages (Moteurs MCC) de laminage suivant une architecture radiale. Les transformateurs treize et quinze assurent l’alimentation des cisailles, cassettes et refroidisseur table ligne 2 suivant une architecture radiale arborescente.
II.3.2 Alimentation basse tension 400V Cette partie est subdivisée en deux groupes de récepteurs. Un groupe alimenté à partir du transformateur quatorze. L’autre groupe alimenté via le même transformateur mais secouru par un groupe électrogène actuellement non fonctionnel. Les ponts utilisés pour la charge du four sont secourus par une alimentation sans interruption (ASI). 18
CHAPITRE II : RECUEIL DE L’EXISTANT
II.4 Les récepteurs Pour simplifier l’étude, les récepteurs ont été groupés par zones géographiques ou par fonction suivant les cas. Le tableau 2 présente les caractéristiques des différents récepteurs installés au niveau de l’usine. Zone four Description
Pompes laminoir
de
Récepteurs
reprise
Couplage
Un (V)
Caractéristiques In Pn Cosϕ (A) (kW)
Δ
380
56
(02) MAS
N (tr/min)
30
0,89
1460
Y
660
32,2
(01) MAS
Δ
380
30,5
15
0,83
1460
Pompe refroidissement
(01) MAS
Δ
380
82
45
0,88
2900
Pompe à eau
(01) MAS
Δ
380
82
45
0,88
2900
(02) MAS
Δ
380
30,5
15
0,83
1460
(01) MAS
Δ
400
21
11
0,86
1460
380
11,34
420
14,98 5,5
0,82
1430
11
0,86
1460
3
0,81
1410
4
0,83
1425
Tour refroidissement
de
Pompes Fuel (chargement de la grande citerne)
Δ
Déchargement grande citerne
(01) MAS 6,53
725
6,24
Δ
400
21
Δ
230
11,8
Y
(01) MAS
Déchargement citerne journalière
660
(01) MAS
(01) MAS
Y
400
6,8
Δ
380
8,6
19
CHAPITRE II : RECUEIL DE L’EXISTANT
Récepteurs
Couplage
Un (V)
Caractéristiques In Pn Cosϕ (A) (kW)
(01) MAS (01) MAS vanne de fumée (01) MAS (01) MAS Mv.Av/Ar (01) MAS Translation g/d (01) MAS Centrale hydraulique enfourneuse (01) MAS Refroidisseme nt (01) MAS Pompe de lubrification (01) MAS Chaines rouleaux enfourneuse (02) MAS (02) MAS
Δ Δ
380 380
82 82
Δ
220
2,25
Y
380
1,3
Δ
400
Δ
Description
Extraction de fumée
Ventilateur four
Défourneuse
Enfourneuse
Convoyeur sortie four Résistances citernes 20 résistances fuel Résistances Four 10 résistances
N (tr/min)
45 45
0,88 0,88
2900 2900
0,37
0,7
1375
438
250
0,87
1490
380
30,5
15
0,89
960
Δ
230
11,8
Y
400
6,8
3
0,81
1410
Δ
380
104 55
0,88
1465
3
0,82
1410
0,75
0,75
1370
Y
660
60
Δ
230
11,1
Y
400
6,4
Δ
220
3,6
Y
380
2,1
Δ
380
15,8
7,5
0,82
1430
Δ
380
15,8
7,5
0,82
1430
200 200
Zone dégrossisseur Description
Récepteurs
(06) MCC
Induit
Inducteur Dégrossisseur Ventilateur MCC (01) MAS Pompe à huile (01) MAS
Un (V) 600 310 380 380 20
Caractéristiques Pn In (A) Cosϕ (kW) 737 400 13,7/6 15,8 7,5 0,82 2,1 0,75 0,75
N (tr/min) 1000 1430 1370
CHAPITRE II : RECUEIL DE L’EXISTANT
Description
Récepteurs
Un (V)
Induit Inducteur Ventilateur MCC (01) MAS Pompe à huile (01) MAS
600 310
(1) MCC Cisaille1
Caractéristiques Pn In (A) Cosϕ (kW) 658 342 13.7/6
N (tr/min) 1000
380
15,8
7,5
0,82
1430
380
2,1
0,75
0,75
1370
Zone intermédiaire Caractéristiques Description
Récepteurs Induit Inducteur Ventilateurs MCC (12) MAS Pompe à huile (12) MAS Induit (01) MAS Inducteur Ventilateur MCC (01) MAS Pompe à huile (01) MAS (12) MCC
Intermédiaires
Cisaille2
Un (V) 575 310
In (A)
Pn (kW)
1080,6 14/7,4
575
380
15,8
7,5
0,82
1430
380
2,1
0,75
0,75
1370
600 310
765 12,8
348
380
15,8
7,5
0,82
1430
380
2,1
0,75
0,75
1370
Cosϕ
N (tr/min) 1000
336
Zone finissage Caractéristiques Description
Récepteurs Induit Inducteur Ventilateurs (12 MAS) Pompe à huile (12 MAS) Centrale hydraulique (01) MAS Refroidissement (01) MAS
(12) MCC Cages Finissage
Centrale hydraulique 2
Un (V) 600 310
1142 14/7,4
640
380
15,8
7,5
0,82
1430
380
2,1
0,75
0,75
1370
380
69
37
0,88
1460
400
6,8
3
0,82
1410
21
In (A) Pn (kW)
Cosϕ
N (tr/min) 1250
CHAPITRE II : RECUEIL DE L’EXISTANT
Zone trempage Description
Récepteurs
Pompes de la trempe
Un (V)
In (A)
Pompes (04 MAS)
380
359
200
0,84
1480
Electrovannes (02) MAS
380
1,7
0,75
0,87
2800
(02) MAS
380
50
30
0,89
1460
(02) MAS
380
61
30
0,82
975
Induit Inducteur Ventilateur MCC (01) MAS Pompe à huile (01) MAS
600 310
649 11,4
352
380
15,8
7,5
0,82
1430
380
2,1
0,75
0,75
1370
600
649
Inducteur Ventilateur MCC (01 MAS) Pompe à huile (01) MAS
310
649
380
15,8
7,5
0,82
1430
380
2,1
0,75
0,75
1370
(01) MAS
400
10,5
5,5
0,82
2895
(06) MAS
380
15,8
7,5
0,82
1430
Tour de refroidissement trempe Rouleaux pinceurs
(01) MCC Cisaille 3 (L1)
(01)MCC Cisaille 4 (L2)
Pompe citerne à eau Convoyeur après cisailles 48M
Description Rouleaux cassette ligne 1 et ligne 2
Refroidisseur table ligne 1
Induit
615
352
615
Plateforme de refroidissement Caractéristiques Récepteurs Pn Un (V) In (A) Cosϕ (kW) (95) MAS Induit Inducteur Ventilateurs MCC (02) MAS Pompes de graissage (02) MAS
(02) MCC Cassette table ligne 1 et ligne 2
Caractéristiques Pn N Cosϕ (kW) (tr/min)
(01) MAS (01)MCC Induit
380
2,7
1,1
600 310
276 7,5
158
400
6,00
3
0,87
2800
400
4,55
2,2
0,85
2885
380
164
90
0,83
1458
600
408
220
22
0,83
N (tr/min) 1380 700
1410
CHAPITRE II : RECUEIL DE L’EXISTANT
Caractéristiques Pn In (A) Cosϕ (kW) 10,6
Description
Récepteurs
Refroidisseur table ligne 2
Inducteur Ventilateur MCC (01) MAS
310 380
6,8
1,1
0,81
1280
(02) MAS
380
84
45
0,87
1465
(10) MAS
380
16
7,5
0,81
960
(02) MAS
380
92
45
0,97
980
(04) MAS
380
16
7,5
0,81
960
(02) MAS
380
30,5
15
0,83
1460
(10) MAS
380
13
5,5
0,82
945
(18) MAS
380
6,8
3
0,81
1410
(19) MAS
380
6,8
3
0,81
1410
(02) MAS
380
22,5
11
0,83
945
(06) MAS
380
15,4
7,5
0,82
1430
(02) MAS
380
30,5
15
0,83
1460
(02) MAS
380
15,4
7,5
0,82
1430
Chaine 1 ligne 1 et ligne 2 Convoyeur avant cisaille 12M ligne 1 et ligne 2 Cisailles 12M ligne 1 et ligne 2 Convoyeur après cisaille 12M ligne 1 et ligne 2 Chaine 2 lignes 1 et 2 (chaine après cisaille 12M) Culbuteur Convoyeur avant ligatureuse ligne 1 Convoyeur avant ligatureuse ligne 2 Centrale hydraulique ligatureuse lignes 1et 2 Convoyeur après ligatureuse lignes 1 et 2 Chaine 3 lignes 1 et 2 (après ligatureuse) Machine tirage du rond à béton
Un (V)
23
N (tr/min)
CHAPITRE II : RECUEIL DE L’EXISTANT
Description Machine contrôle du rond à béton
Récepteurs
Un (V)
(02) MAS
Caractéristiques Pn In (A) Cosϕ (kW)
400
6,00
3
N (tr/min)
0,87
2800
Ponts roulants Caractéristiques Description
(02) ponts roulants 10T Catégorie 1 (03) ponts roulants 10T Catégorie 2
(05) ponts roulants 20T
(01) pont roulant décharge bassin
Récepteurs Chariot (02) MAS Levage (02) MAS Translation pont roulant (04) MAS Chariot (03 MAS) Levage (03) MAS Translation pont roulant (06) MAS
Un In Pn N Cosϕ (V) (A) (kW) (tr/min) 380 2,6 0,37 0,57 1375 380 11,5 5,3 0,9 410 6,7
2,9
0,67
2800
380 2,6 380 11,5
0,37 5,3
0,57 0,9
1375 410
400
6,7
2,9
0,67
2800
Chariot (10 MAS)
380
2,7
1,1
0,83
1380
Levage (10) MAS
380 13,5
8,9
0,79
2600
Translation pont roulant (10) MAS
380
6,7
2,9
0,67
2800
Chariot (02) MAS
380
2,7
1,1
0,83
1380
Levage (01) MAS
380 11,5
5,3
0,9
410
3
0,81
1410
Translation pont roulant (02) MAS
400
380
6,8
Atelier mécanique générale Caractéristiques Description Machines d’usinage des cylindres
Récepteurs
Un (V)
In (A) Pn (kW)
Cosϕ
N (tr/min)
(02) machines
400
24,8
9,995
0,58
(02) MAS (04) MAS (01) MAS (01) MAS
400 380 380 380
10,2 2,7 15,8 1,7
9 1,1 7,5 0,75
0,89 0,83 0,82 0,87
1460 1380 1430 2800
(04) tours
(04) MAS
380
15,8
7,5
0,82
1430
Grande perceuse
(01) MAS
380
5,1
2,2
0,82
1430
(02) Fraiseuses (01) Scie
24
CHAPITRE II : RECUEIL DE L’EXISTANT
Caractéristiques Description
Récepteurs
(02) tours (01) tour
(01) MAS (01) MAS (02) MAS (01) MAS
Un (V) 380 380 380 380
Petite perceuse
(01) MAS
(01) pont roulant 10T
Eclairage
1,7 30,5 6,8 30,5
0,75 15 3 15
0,87 0,83 0,81 0,83
N (tr/min) 2800 1460 1410 1460
380
1,7
0,75
0,87
2800
Chariot (01) MAS
380
2,6
0,37
0,57
1375
Levage (01) MAS
380
11,5
5,3
0,9
410
Translation pont roulant (02) MAS
400
6,7
2,9
0,67
2800
In (A) Pn (kW)
Lampes à vapeur de mercure HPL-N
Cosϕ
8x400 W
Tour incendie Caractéristiques Description
Récepteurs Un (V) In (A) Pn (kW) Cosϕ N (tr/min)
Pompes incendie
(02) MAS
400
54
30
0,88
2950
(01) MAS
400
10,5
5,5
0,9
2890
Compresseurs d’air, chauffage et climatisation Caractéristiques Description Compresseur d’air zone four (GA75) Compresseur d’air zone finissage (GA132) Climatisation principal (2 clim) Climatisation secondaire (2 clim) Chauffage d’eau
Récepteurs
Pn Cosϕ (kW)
Un (V)
In (A)
(01) MAS
400
130
75
0,82
2978
(01) MAS
400
260
132
0,82
1488
(4) MAS
380
30,5
15
0,83
1460
(04) MAS
380
15,8
7,5
0,82
1430
Chauffe-eau
N(tr/min)
3 kW
Tableau 2: Caractéristiques des différents récepteurs installés au niveau de l'usine
25
CHAPITRE II : RECUEIL DE L’EXISTANT
Variateurs de vitesse Les moteurs à courant continu du laminoir sont pilotés par des variateurs de vitesse de type SIMOREG-DC MASTER. Les moteurs asynchrones de grande puissance sont équipés des variateurs de vitesse de type ALTIVAR 71 (tableau 3). Variateurs SIMOREG-DC MASTER Type
Caractéristiques
Nombre
SIMOREG DCMASTER
31
Entrée Ue(AC) Ie(AC) 400 V 25 A 400 V 5A
Induit Excitation
Sortie Us(DC) Is(DC) 485 V 30 A 325 V 5A
Variateurs ALTIVAR 71 Caractéristiques Type
Nombre
ATV71
03 11
P (kW) 30 22
S(KVA)
Cos𝝋
43.4 32.9
0.82 0.83
Fp 0.69 0.66
Q(KVAR) 20.94 14.79
Fd 0.81 0.79
Un(V) 400 400
Tableau 3: Caractéristiques des variateurs de vitesse installés au niveau de l'usine II.5 Compensation de l’énergie réactive Les batteries de compensation de l’énergie réactive sont installées au niveau de la basse tension. Toutes les armoires de compensation comportent une combinaison de branches en parallèles (Gradins), composées chacune d’une capacité C en série avec une self antiharmonique L, pilotées par des relais varmétriques (varlogic NR6 ou NR12) commandant des interrupteurs statiques à thyristors (figure 8).
26
CHAPITRE II : RECUEIL DE L’EXISTANT
Figure 8: Armoire de compensation de l'énergie réactive Chaque départ moteur des cages M1 à M24 est équipé d’une armoire de compensation locale (figure 9). La compensation de l’installation 400V AC est assurée par deux armoires raccordées au niveau du départ du transformateur 22 000/400V (figure 10).
27
CHAPITRE II : RECUEIL DE L’EXISTANT
Figure 9: Schéma de la compensation de l'énergie réactive des cages
Figure 10:Schéma de la compensation de l'énergie réactive partie 400 V
28
CHAPITRE II : RECUEIL DE L’EXISTANT
II.5.1 Compensation 525 V Types de branches LC utilisées (tableau 4)
Gradin
Condensateur
Inductance
Type 1
C1=113µF ; Ne porte pas de plaque Montés en étoile ; signalétique. Qc=15 kVAR sous 650V ; (petite bobine) Soit 9.8 kVAR sous 525V.
Type 2
Type 3
C3=452µF ; Montés en étoile ; Qc=60 kVAR sous 650V ; Soit 39.13 kvar sous 525V.
C2=226µF ; Ne porte pas de plaque Montés en étoile ; signalétique. Qc=30 kVAR sous 650V ; (bobine moyenne) Soit 19.6 kvar sous 525v. Ne porte pas de plaque signalétique. (bobine de grande taille)
Tableau 4: Types de gradins utilisés dans la compensation 525V Les armoires de compensation pour les moteurs MCC (400KW) du dégrossisseur comportent chacune quatre branches de type 2 et deux branches de type 1. Soit au total Qc=98 kVAR. Les armoires de compensation pour les moteurs MCC (575 kW) des zones intermédiaire et finissage comportent chacune trois branches de type 3, deux branches de type 2 et une branche de type 1. Donc Qc=166.39 kVAR. II.5.2 Compensation 400V Les deux armoires de compensation de la partie 400 V comportent chacune cinq branches LC avec C=4x143µF et une branche LC avec C=2x143μF. Les inductances ne comportent aucune indication (tableau 5).
29
CHAPITRE II : RECUEIL DE L’EXISTANT
Gradin
Condensateur
Type 1
Type 2
C1=143µF ; Montés en triangle ; Qc=21,56 kVAR sous 400V.
Ne porte pas de plaque signalétique. (petite bobine)
C=286µF ; Montés en triangle ; Qc=43,127 kVAR sous 400V.
Ne porte pas de plaque signalétique. (bobine moyenne)
C=572µF ; Montés en triangle ; Qc=86,25 kVAR sous 400V.
Type 3
Inductance
Ne porte pas de plaque signalétique. (bobine de grande taille)
Tableau 5: Types de gradins utilisés dans la compensation 400V
II.6 Conclusion Dans ce chapitre, nous avons présenté l’architecture du réseau électrique de SOMASTEEL, les schémas de liaison à la terre utilisés, ensuite les différents récepteurs et leurs caractéristiques et enfin les dispositifs de compensation de l’énergie réactive mis en place. Le chapitre suivant fera l’objet du redimensionnement des différentes canalisations et réglage des protections de l’installation.
30
Chapitre III Redimensionnement des canalisations et réglage des protections
31
CHAPITRE III : REDIMENSIONNEMENT DES CANALISATIONS ET REGLAGE DES PROTECTIONS
III.1 Introduction Le but de cette partie est de déterminer précisément les canalisations et leurs protections électriques en partant de l'origine de l'installation jusqu'aux circuits terminaux. Les sections des conducteurs et le type de protection à mettre en place sont définis par la méthode générale exposée dans la suite de ce chapitre.
III.2 Bilan de puissance Le bilan de puissance sera effectué pour chaque départ en appliquant, aux puissances installées, les facteurs d'utilisation propre à chaque récepteur et le facteur de simultanéité pour le groupement de plusieurs récepteurs ou circuits. Puis les résultats obtenus seront groupés par transformateur (tableau 7). Afin d’établir le bilan de puissance, certains éléments de l’installation doivent être connus à savoir : Rendement des récepteurs Durant le recueil de l’existant nous n’avons pas pu relever les rendements des récepteurs vu qu’ils ne sont pas reportés sur les plaques signalétiques. Pour cela nous avons utilisé le tableau 6 extrait du guide UTE C15-105, pour déterminer le rendement [6].
Puissance des moteurs
Rendement
Jusqu’à 1000W
0.5
De 1 à 4 kW
0.7
De 4 à 50 kW
0.8
Plus de 50 kW
0.9
Tableau 6: Rendement des moteurs en fonction de leurs puissances Coefficient d’utilisation Ku : Il représente le rapport entre la puissance réellement utilisée par un récepteur et sa puissance nominale. Dans notre cas d’étude, nous avons pris Ku=0,75 [2]. Coefficients de simultanéité ks : La plupart des récepteurs de l’usine fonctionnent en même temps à l’exclusion de quelques récepteurs qui n’entrent pas dans le processus de production, pour cela les coefficients de simultanéité sont pris égales à 1 dans la plupart des cas [5].
32
CHAPITRE III : REDIMENSIONNEMENT DES CANALISATIONS ET REGLAGE DES PROTECTIONS
Facteur de déplacement des variateurs de vitesse SIMOREG [1], [8] La puissance apparente prise d’un redresseur à thyristors au réseau qui l’alimente est supérieure à la puissance active pour deux raisons : Les courants en ligne ne sont pas sinusoïdaux ; Le redresseur consomme de la puissance réactive. Puisque on suppose sinusoïdales les tensions que le réseau applique à l’entrée du montage, seul le fondamental des courants en ligne peut donner un produit tension-courant de valeur moyenne non nulle. C’est lui qui porte la puissance active. En triphasé, les puissances apparente et active ont pour expressions :
𝑺 = 𝟑𝑽𝑳 𝑰𝑳 ; 𝑷 = 𝟑𝑽𝑳 𝑰𝟏 𝐜𝐨𝐬 𝝋𝟏 Avec :
VL : valeur efficace des tensions simples du réseau ;
IL : la valeur efficace des courants en ligne ;
I1 : la valeur efficace du courant fondamental ;
φ1 : le déphasage du fondamental.
On peut écrire :
𝑺 = 𝟑𝑽𝑳 √𝑰𝟐𝟏 + 𝑰𝟐𝒌−𝟏 + 𝑰𝟐𝒌+𝟏 + 𝑰𝟐𝟐𝑲−𝟏 + 𝑰𝟐𝟐𝒌+𝟏 + ⋯ = √𝒔𝟐𝟏 + 𝑫𝟐 Avec :
𝑺𝟏 = 𝟑𝑽𝑳 𝑰𝟏
𝑫 = 𝟑𝑽𝑳 √𝑰𝟐𝑳 −𝑰𝟐𝟏 : Puissance déformante.
: Puissance apparente correspondant au fondamental ;
On peut décomposer S1 en écrivant :
𝑺𝟏 = √𝑷𝟐 + 𝑸𝟐𝟏 Avec :
𝑸𝟏 = 𝟑𝑽𝑳 𝑰𝟏 𝐬𝐢𝐧 𝝋𝟏
: Puissance réactive due au fondamental.
Donc, on peut tracer un diagramme montrant comment, à courant constant coté continu, varient P et Q1 (figure 11).
33
CHAPITRE III : REDIMENSIONNEMENT DES CANALISATIONS ET REGLAGE DES PROTECTIONS
Figure 11: Diagramme de variation de P et Q1 à Id constant OM=S1; Om=P; Om’=Q1 Toutes les pertes étant négligeables, la comparaison des deux expressions de la puissance active (coté alternatif et coté continu) montre que les angles α et φ1 sont égaux. 𝑷 = 𝑼𝒅𝟎 𝑰𝒅 𝐜𝐨𝐬 𝜶 = 𝑺𝟏 𝐜𝐨𝐬 𝝋𝟏 Avec α angle d’amorçage. Pour la pratique, on peut déterminer de façon approximative le cosφ par la relation suivante :
𝐂𝐨𝐬 𝝋 ≅
𝑼𝒅 𝑼𝒎𝒐𝒕𝒆𝒖𝒓 = 𝑼𝒅𝒊 𝟏, 𝟑𝟓 ∗ 𝑼𝒓é𝒔𝒆𝒂𝒖
Remarque : En réalité la commutation entraîne un petit déphasage entre courant et tension, l’angle φ1 est donc légèrement supérieur à α. Dans notre cas d’étude on prend : φ1 =α. Pour la puissance apparente côté réseau, elle est donnée par la formule suivante : SInduit = 1,35 * URéseau secondaire * courant continu * 1,05 Sinducteur = URéseau secondaire * courant continu pour le circuit d’induit A partir de ces relations nous avons calculé les puissances active, réactive et déformante côté alternatif ainsi que le facteur de déplacement cos 𝜑1. Facteur de déplacement des variateurs de vitesse Altivar71 Le facteur de déplacement du variateur de vitesse Altivar71 est pris égal à 1, donc le déphasage, entre le courant et la tension, est introduit par le récepteur alimenté via ce variateur. Les résultats obtenus sont détaillés par départ et par transformateur au tableau 7. Les puissances P, Q et D sont déjà multipliées par un coefficient d’utilisation de 0,75.
34
CHAPITRE III : REDIMENSIONNEMENT DES CANALISATIONS ET REGLAGE DES PROTECTIONS
Départs
TR1 (Ks=1)
TR2 (Ks=1)
TR3 (Ks=1)
TR4 (Ks=1)
TR5 (Ks=1)
TR6 (Ks=1)
TR7 (Ks=1)
TR8 (Ks=1)
TR9 (Ks=1)
TR10 (Ks=1)
TR11 (Ks=1)
TR12 (Ks=1)
TR13 (Ks=1)
Récepteurs M1 M2 Total foisonné M3 M4 Total foisonné M5 M6 Total foisonné M7 M8 Total foisonné M9 M10 Total foisonné M11 M12 Total foisonné M19 M20 Total foisonné M21 M22 Total foisonné M23 M24 Total foisonné M13 M14 Total foisonné M15 M16 Total foisonné M17 M18 Total foisonné Cisaille 1 Cisaille 2 Refroidisseurs table ligne 2
P (kW) 331,7 331,7 663,4 331,7 331,7 663,4 331,7 331,7 663,4 477,45 477,45 954,9 477,45 477,45 954,9 477,45 477,45 954,9 529,95 529,95 1059,9 529,95 529,95 1059,9 529,95 529,95 1059,9 529,95 529,95 1059,9 529,95 529,95 1059,9 529,95 529,95 1059,9 282,35 287,35
Q (kVAR) 209 209 418 209 209 418 209 209 418 300,9 300,9 601,8 300,9 300,9 601,8 300,9 300,9 601,8 334 334 668 334 334 668 334 334 668 334 334 668 334 334 668 334 334 668 177,95 181,10
D (KVAD) 124,51 124,51 249,02 124,51 124,51 249,02 124,51 124,51 249,02 211,82 211,82 423,64 211,82 211,82 423,64 211,82 211,82 423,64 371,8 371,8 743,6 371,8 371,8 743,6 371,8 371,8 743,6 371,8 371,8 743,6 371,8 371,8 743,6 371,8 371,8 743,6 153,26 258,73
S (KVA) 411,35 411,35 822,7 411,35 411,35 822,7 411,35 411,35 822,7 602,8 602,8 1205,6 602,8 602,8 1205,6 602,8 602,8 1205,6 728,45 728,45 1456,9 728,45 728,45 1456,9 728,45 728,45 1456,9 728,45 728,45 1456,9 728,45 728,45 1456,9 728,45 728,45 1456,9 367,26 426,98
0,846 0,846 0,846 0,846 0,846 0,846 0,846 0,846 0,846 0,846 0,846 0,846 0,846 0,846 0,846 0,846 0,846 0,846 0,846 0,846 0,846 0,846 0,846 0,846 0,846 0,846 0,846 0,846 0,846 0,846 0,846 0,846 0,846 0,846 0,846 0,846 0,846 0,846
129,19
81,42
20,26
154,05
0,846
35
Cos
CHAPITRE III : REDIMENSIONNEMENT DES CANALISATIONS ET REGLAGE DES PROTECTIONS
Départs
Récepteurs
Cassette 1 Total Total foisonné Cisaille 3 Cisaille 4 TR15 (Ks=1) Cassette2 Total Total foisonné Pompe de refroidissement eau laminoir Pompe à eau laminoir Tour de refroidissement Pompes Extracteur de la four (ks=1) fumée Convoyeur sortie four Pont roulant Défourneuse Total Total foisonné Machines d’usinage des cylindres Fraiseuses Scie Tours 1 Perceuse 1 Atelier usinage (ks=0,6) Tours 2 Tour 3 Perceuse 2 Pont roulant Eclairage Total Total foisonné Centrale Enfourneuse hydraulique
P (kW) 129,93 699,63 699,63 292,35 292,35 129,93 714,63 714,63
Q (kVAR) 81,88 440,94 440,94 184,25 184,25 81,88 450,39 450,39
D (KVAD) 12,01 424,00 424,00 108,60 108,60 12,01 229,22 229,22
S (KVA) 154,05 929,35 929,35 362,23 362,23 154,05 875,26 875,26
0,846 0,85 0,85 0,846 0,846 0,846 0,846 0,85
42,187
22,77
0
47,94
0,879
42,187
22,77
0
47,94
0,879
28,125
18,9
0
33,88
0,83
42,187
22,77
0
47,94
0,879
11,25
7,85
0
13,718
0,82
8,962 13,818 259,028 259,028
5,477 7,625 146,427 146,427
0 0 0 0
10,503 15,782 297,55 297,55
0,853 0,875 0,87 0,87
19,99
28,07
0
34,46
0,58
21,59 8,156 28,125 17,54 6,427 14,06 1,25 9,963 3,416 140,517 84,31
11,81 5,55 19,63 11,733 4,65 9,45 0,64 8,05 4,19 103,77 62,262
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
24,61 9,865 34,3 21,102 7,93 16,94 1,404 12,81 5,41 174,68 104,8
0,877 0,826 0,82 0,83 0,81 0,83 0,89 0,777 0,63 0,8 0,8
45,83
24,735
0
52,08
0,88
36
Cos
CHAPITRE III : REDIMENSIONNEMENT DES CANALISATIONS ET REGLAGE DES PROTECTIONS
Départs (ks=1)
Résistances four (Ks=1)
Incendie (ks=1) Compresseur Zone four (Ks=1) Compresseur zone finissage (ks=1)
Hydraulique1 (ks=1)
Récepteurs
P (kW)
Q (kVAR)
D (KVAD)
S (KVA)
Cos
3,217
2,24
0
3,92
0,82
1,125
0,99
0
1,5
0,75
7,03
4,905
0
8,57
0,82
57,202 57,202
50,87 50,87
0 0
76,55 76,55
0,747 0,747
10,31
6,12
0
12
0,86
15,466
9,72
0
18,26
0,847
6,96
4,845
0
8,48
0,82
200
0
0
200
1
Refroidissemen t centrale hydraulique Moteur pompe de lubrification Chaine rouleaux Total Total foisonné Pompe fuel chargement citerne Pompe déchargement grande citerne Pompe déchargement citerne journalière Résistance citernes fuel Résistances four Total Total foisonné Total Total foisonné Total
100
0
0
100
1
332,736 332,736 55,156 55,156 83,33
20,68 20,68 29,485 29,485 44,976
0 0 0 0 0
333,38 333,38 62,54 62,54 94,69
0,998 0,998 0,88 0,88 0,88
Total foisonné
83,33
44,976
0
94,69
0,88
Total
110
76,785
0
134,149
0,82
Total foisonné
110
76,785
0
134,149
0,82
28,125
14,407
0
31,6
0,89
37,902
20,965
0
43,314
0,87
66,027 66,027
35,372 35,372
0 0
74,904 74,904
0,88 0,88
Centrale hydraulique dégrossisseur Centrale hydraulique1 Total Total foisonné
37
CHAPITRE III : REDIMENSIONNEMENT DES CANALISATIONS ET REGLAGE DES PROTECTIONS
Départs
Récepteurs
Total Total foisonné Pompes trempe Pompe Trempe (Ks=1) refroidissement Total Total foisonné Variateur de vitesse 1 Variateur de Pinceurs vitesse 2 (Ks=1) Total Hydraulique2 (Ks=1)
Total foisonné Ponts roulants 10 tonnes Ponts roulants Ponts roulants (Ks=1) 20 tonnes Total Total foisonné Pompe citerne d’eau Eclairage Eclairage enceinte et pompe citerne enceinte (Ks=1) Total Total foisonné Eclairage intérieur usine Eclairage extérieur usine Eclairage I Eclairage (Ks=1) bureaux Eclairage salle électrique Total Total foisonné Variateurs de vitesse Rotation table Eclairage II cassette Total Total foisonné
P (kW) 72,589 72,589 666,668
Q (kVAR) 39,688 39,688 430,624
D (KVAD) 0 0 0
S (KVA) 82,579 82,579 793,65
28,125
14,407
0
31,6
0,89
694,793 694,793
445,031 445,031
0 0
825,1 825,1
0,84 0,84
22,50
15,71
17,51
32,55
0,82
16,50
11,09
14,61
24,68
0,83
39
26,8
32,12
59,19
0,82
39
26,8
32,12
59,19
0,82
65,695
34,553
0
74,228
0,88
113,82
81,105
0
139,76
0,82
179,515 179,515
115,658 115,658
0 0
213,547 213,547
0,84 0,84
6,875
4,8
0
8,385
0,82
2,58
1,6
0
3,036
0,85
9,455 9,455
6,4 6,4
0 0
11,417 11,417
0,82 0,82
48,68
30,17
0
57,27
0,85
8,17
5,063
0
9,612
0,85
0,792
0,49
0
0,931
0,85
2,45
1,5
0
2,87
0,85
60,09 60,09
37,223 37,223
0 0
70,685 70,685
0,85 0,85
99,00
66,56
17,51
120,57
0,83
7,74 106,74 106,74
4,79 71,35 71,35
0,00 17,51 17,51
9,10 129,58 129,58
0,85 0,83 0,83
38
Cos 0,88 0,88 0,84
CHAPITRE III : REDIMENSIONNEMENT DES CANALISATIONS ET REGLAGE DES PROTECTIONS
Départs
Récepteurs
Variateurs de vitesse Total foisonné Pompes tour de refroidissement Pompes tour Clim secondaires & Ventilateurs Ventilateurs usine (ks=1) usine Total Total foisonné Rouleaux d'alignement du fer rond Refroidisseurs table ligne 1 Chaines tables Convoyeurs avant cisailles 12M Cisailles 12 m Convoyeurs après cisailles 12 m Chaine avant Zone finissage ligatureuse (ks=1) Culbuteur Convoyeurs avant ligatureuse Centrale hydraulique ligatureuse Convoyeurs après ligatureuse Chaine après ligatureuse Machine tirage fer rond Convoyeurs après cisailles 48m
P (kW)
Q (kVAR)
D (KVAD)
S (KVA)
Cos
45,00
31,41
35,02
65,10
0,82
45,00
31,41
35,02
65,10
0,82
28,13
18,90
0,00
33,89
0,83
28,13
18,90
0,00
33,89
0,83
12,86
8,64
0,00
15,49
0,83
69,11 69,11
46,44 46,44
0,00 0,00
83,26 83,26
0,83 0,83
99,00
74,25
0,00
123,75
0,80
75,00
50,40
0,00
90,36
0,83
84,38
47,82
0,00
96,98
0,87
70,31
50,91
0,00
86,81
0,81
84,38
21,15
0,00
86,98
0,97
28,13
20,36
0,00
34,72
0,81
28,13
18,90
0,00
33,89
0,83
4,69
3,27
0,00
5,72
0,82
118,93
86,10
0,00
146,83
0,81
20,63
13,86
0,00
24,85
0,83
42,19
29,45
0,00
51,45
0,82
28,13
18,90
0,00
33,89
0,83
14,06
9,82
0,00
17,15
0,82
39
CHAPITRE III : REDIMENSIONNEMENT DES CANALISATIONS ET REGLAGE DES PROTECTIONS
Départs
Récepteurs
Total Total foisonné Ventilateur moteur Pompe de lubrification Excitation Auxiliaires moteur MCC cages Refroidissemen Dégrossisseurs t pont thyristors (ks=1) Total Total foisonné Total pour (06) cages Ventilateur moteur Pompe de lubrification Excitation Auxiliaires moteur MCC cages Intermédiaire Refroidissemen (ks=1) t pont thyristors Total Total foisonné Total pour (06) cages Ventilateur moteur Pompe de lubrification Auxiliaires Excitation cages moteur MCC Finissage (ks=1) Refroidissemen t pont thyristors Total Total foisonné Total pour (12) cages Auxiliaires Ventilateur Cisailles (ks=1) moteur
P (kW) 697,93 697,93
Q (kVAR) 445,18 445,18
D (KVAD) 0,00 0,00
S (KVA) 827,82 827,82
7,03
4,91
0,00
8,57
0,82
1,13
0,79
0,00
1,37
0,82
2,17
1,29
1,21
2,80
0,86
0,62
1,07
0,00
1,23
0,50
10,94 10,94
8,05 8,05
1,21 1,21
13,64 13,64
0,62 0,62
65,64
48,3
7,26
81,81
0,62
7,03
4,91
0,00
8,57
0,82
1,13
0,79
0,00
1,37
0,82
2,29
1,36
1,29
2,96
0,86
0,62
1,07
0,00
1,23
0,50
11,06 11,06
8,12 8,12
1,29 1,29
13,78 13,78
0,81 0,81
66,36
48,72
7,74
82,68
0,8
7,03
4,91
0,00
8,57
0,82
1,13
0,79
0,00
1,37
0,82
4,45
2,64
2,71
5,84
0,86
0,62
1,07
0,00
1,23
0,50
13,22 13,22
9,40 9,40
2,71 2,71
16,44 16,44
0,65 0,65
158,64
112,8
32,52
197,35
0,65
7,03
4,91
0,00
8,57
0,82
40
Cos 0,84 0,84
CHAPITRE III : REDIMENSIONNEMENT DES CANALISATIONS ET REGLAGE DES PROTECTIONS
Départs
Cassettes refroidisseur table2 (ks=1)
Récepteurs Pompe de lubrification Excitation moteur MCC Refroidissemen t pont thyristors Total Total foisonné Total pour (04) cisailles Ventilateur MCC cassettes Ventilateur disc embrayage cassettes Excitation moteur MCC Cassettes Ventilateur MCC refroidisseur table 2 Excitation moteur MCC Refroidisseur table2 Refroidissemen t pont thyristors Total Total foisonné
Ventilateur four (Ks=1)
Total foisonné
Laboratoire
Prises de courant 16 A Machine contrôle fer rond Total Total foisonné
P (kW)
Q (kVAR)
D (KVAD)
S (KVA)
Cos
1,13
0,79
0,00
1,37
0,82
3,53
2,09
1,99
4,56
0,86
0,62
1,07
0,00
1,23
0,50
12,30 12,30
8,85 8,85
1,99 1,99
15,29 15,29
0,64 0,64
49,2
35,4
7,96
61,13
0,64
6,43
6,43
0,00
7,39
0,87
4,71
4,71
0,00
5,55
0,85
4,64
2,75
2,62
6,00
0,86
1,65
1,19
0,00
2,04
0,81
3,30
1,96
1,80
4,24
0,86
1,85
3,2
0,00
3,69
0,50
22,58 22,58
15,67 15,67
4,43 4,43
27,84 27,84
0,82 0,82
208,33
118,07
0,00
239,46
0,87
11,71
8,78
0,00
14,63
0,8
6,43
4,65
0,00
7,94
0,81
18,14 18,14
13,43 13,43
0,00 0,00
22,57 22,57
0,8 0,8
41
CHAPITRE III : REDIMENSIONNEMENT DES CANALISATIONS ET REGLAGE DES PROTECTIONS
Départs
Récepteurs
P (kW)
Q (kVAR)
D (KVAD)
S (KVA)
Cos
Climatisation centrale
Total foisonné
28,13
18,90
0,00
33,89
0,83
177,36
133,02
0,00
221,70
0,8
Prises de courant (KS=0,145)
Prises de courant 32 A Prises de courant 16 A Total Total foisonné
88,68
66,51
0,00
110,85
0,8
266,04 38,58
199,53 28,93
0,00 0,00
332,55 48,22
0,8 0,8
2574,33
1520,58
101,19
2991,58
0,86
15202,89
9479,31
7233,99
19321,38
0,848
Total TR14 foisonné (ks=0,7) Total global de l’installation
Tableau 7: Bilan de puissance global de l'usine
III.3 Redimensionnement des canalisations et réglage des protections III.3.1 Méthodologie En conformité avec les recommandations de la norme NF C 15-100, le choix de la section des canalisations et du dispositif de protection doit satisfaire plusieurs conditions nécessaires à la sécurité de l'installation [5]. La canalisation doit : Véhiculer le courant maximal d'emploi et ses pointes transitoires normales ; Ne pas générer des chutes de tension supérieures aux valeurs admissibles. Le dispositif de protection doit : Protéger la canalisation contre toutes les surintensités jusqu'au courant de courtcircuit ; Assurer la protection des personnes contre les contacts indirects ; Assurer la protection des équipements. Le logigramme de la figure 13 résume le principe de la méthode qui peut être décrite par les étapes suivantes : 1ère étape : Connaissant la puissance d'utilisation, on détermine le courant maximal d'emploi IB et on en déduit le courant assigné In du dispositif de protection ; On calcule le courant de court-circuit maximal Iccmax à l'origine du circuit et on en déduit le pouvoir de coupure Pdc du dispositif de protection. 42
CHAPITRE III : REDIMENSIONNEMENT DES CANALISATIONS ET REGLAGE DES PROTECTIONS
2ème étape : Selon les conditions d'installation (mode de pose, température ambiante, ...), on détermine le facteur global de correction K ; En fonction de In et K, on choisit la section adéquate du conducteur. 3ème étape : vérification de la chute de tension maximale ; vérification de la tenue des conducteurs à la contrainte thermique en cas de courtcircuit ; Pour les schémas TN et IT, vérification de la longueur maximale relative à la protection des personnes contre les contacts indirects.
43
CHAPITRE III : REDIMENSIONNEMENT DES CANALISATIONS ET REGLAGE DES PROTECTIONS
Puissance apparente à véhiculer
Puissance de court-circuit à l’origine du circuit
Réseau amont Courant de court-circuit
Courant d’emploi IB
ICC
Courant assigné du dispositif de protection Ir Choix du dispositif de protection Conditions d’installation ; Constitution du câble
Pouvoir de coupure du dispositif de protection
Choix du dispositif de protection
Pdc
Section des conducteurs de la canalisation
Vérification éventuelle de la contrainte thermique
Vérification de la chute de tension maximale
Schéma IT ou TN
Vérification de la longueur maximale de la canalisation
Schéma TT
Confirmation du choix de la section de la canalisation et de sa protection électrique Détermination de la section des conducteurs Figure Logigramme du choix de la section des et alors des dispositifs La12: section du conducteur satisfaisant toutes cescanalisations conditions est retenue. de protection
III.3.2 Détermination de la section des câbles Le calcul de la section technique ou section adéquate à retenir pour une canalisation se fait en suivant les étapes suivantes [2], [3], [4]: Calcul de la section S1 minimale qui supporte le courant d’emploi ; Calcul de la section S2 qui vérifie les chutes de tension limitées par la norme NF C 15-100 ; Calcul de la section S3 qui supporte l’échauffement du câble lors d’un court-circuit ;
44
CHAPITRE III : REDIMENSIONNEMENT DES CANALISATIONS ET REGLAGE DES PROTECTIONS
La section à retenir est : Sth = Max (S1, S2, S3). III.3.2.1 Détermination de la section minimale S1 Le courant d’emploi en triphasé Il est donné pour les charges normales par la formule suivante :
𝑰𝒃 = Pour les moteurs :
𝑰𝒃 =
𝑺
√𝟑 ∗ 𝑼
𝑷𝒖 ∗ 𝑲𝒔 ∗ 𝑲𝒖 √𝟑 ∗ 𝑼 𝐜𝐨𝐬 𝝋ɳ
Avec : S : la puissance apparente ; U : la tension composé ; ɳ : Rendement du moteur. Courant admissible dans la canalisation Le courant admissible 𝑰′𝒛 dépend des conditions de l’installation : le mode de pose des câbles, la nature des conducteurs, la température, le nombre de circuits jointifs… (Annexes :1, 2 et 3) Il est donné par la relation :
𝑰′𝒛 =
𝑰 𝑲
Avec : I=In courant assigné des petits disjoncteurs ; I=Ir courant de réglage thermique des grands disjoncteurs ; K facteur de correction qui caractérise les conditions de l’installation ;
K=k1*k2*K3 cas de canalisation non-enterrée
K=k4*k5*k6*k7 cas des canalisations enté La section minimale des phases
Le calcul du courant admissible nous permet de déterminer facilement la section minimale requise du câble et supportant le courant d’emploi. Cette section est donnée dans le tableau (annexe 1) [2], [3], [5]. Dans ce tableau, on cherche la valeur du courant immédiatement supérieure à 95% de 𝑰′𝒛 pour avoir la section minimale.
45
CHAPITRE III : REDIMENSIONNEMENT DES CANALISATIONS ET REGLAGE DES PROTECTIONS
Exemple de calcul de la section S1 du câble C3: Pompes de la trempe Pu=200 kW
A
B
C
D
Figure 13: Schéma électrique d’alimentation des pompes de la trempe Calcul du courant d’emploi IB : 𝑷 ∗𝑲 ∗𝑲 𝟐𝟎𝟎∗𝟏𝟎𝟑 ∗𝟏∗𝟎,𝟕𝟓 𝑰𝒃 = 𝒖 𝒔 𝒖 = √𝟑∗𝑼 𝐜𝐨𝐬 𝝋ɳ √𝟑∗𝟒𝟎𝟎∗𝟎,𝟖𝟒∗𝟎,𝟗
= 𝟐𝟖𝟔, 𝟑𝟖𝑨
Donc: In=300 A ; Ir= 288 A. Calcul du courant admissible 𝑰′𝒛 dans la canalisation C3 Méthode de pose :F13K1=1 ; Nombre de circuits jointifs :4 K2=0,65 ;
46
CHAPITRE III : REDIMENSIONNEMENT DES CANALISATIONS ET REGLAGE DES PROTECTIONS
Température 35°cK3=0,96. Donc le facteur de correction est : K=K1* K2 *K3=0,624
D’où : 𝑰 𝟐𝟖𝟖 𝑰′𝒛 = 𝒓 = = 𝟒𝟔𝟏, 𝟓𝟒𝑨 𝑲 𝟎,𝟔𝟐𝟒 D’après le tableau cité en annexe 4, la section de la canalisation C3 est :
𝑺𝟏 = 𝟏𝟖𝟓𝒎𝒎𝟐 Résultats de calcul de la section S1 Le tableau 8 représente la synthèse des résultats de calcul de la section S1 des différentes canalisations.
Tenant TR14
Aboutissant A52T14S1arrivée1
S (kVA)
IB(A)
Ir(A)
K
IZ’(A)
S1 (mm2)
2331,18
3364,7
3680
0,7644
4814,2
8x300
1191
1225
0,912
1343,2
3x240
1194,8 1225
0,912
1343,2
3x240
429,46
450
0,7296
616,8
2x120
1248,8
1250
0,912
1370,6
4x120
194,12
200
0,6916
274,72
120
344,62
120
A53T14S1A60T14S1825,1 Termex-finissage trempe A53T14S1Finissage 827,82 Termex-finissage A51T14S1Armoire 297,55 Départ AG400 pompes four A51T14S1A35T14S1-AG 865,23 Départ AG400 Compresseur A36T14S1- AG1 134,49 GA132 A36T14S1- AG1 Ponts roulants 213,547 Pompes A36T14S1- AG1 62,54 incendie A37T14S1-AG2 Laboratoire 22,57 Résistances A37T14S1-AG2 333,38 four Ventilateur A37T14S1-AG2 239,46 four A37T14S1-AG2 Hydraulique2 82,58 Compresseur A37T14S1-AG2 94,96 GA75 A36T14S1-AG2 Atelier tour 104,8 A36T14S1-AG1 A61T14S1Pompes 1-2
308,22
331,6 0,91
90,26
100
0,6916
144,6
50
32,57
40
0,728
54,9
6
481,2
490
0,6916
708,5
2x150
345,63
360
0,6916
520,53
2x95
119,2
125
0,728
171,7
50
137,06
144
0,637
226,05
70
151,26
160
0,605
264,46
95
112,5 0,605
185,95
70
628,2
240
Eclairage I
70,68
102,02
Pompe1
264,55
381,77
47
392
0,624
CHAPITRE III : REDIMENSIONNEMENT DES CANALISATIONS ET REGLAGE DES PROTECTIONS
Tenant A61T14S1Pompes 1-2 A59T14S1Pompes 3-4 A59T14S1Pompes 3-4
S (kVA)
IB(A)
Ir(A)
K
IZ’(A)
S1 (mm2)
Pompe2
264,55
381,77
392
0,624
628,2
240
Pompe3
264,55
381,77
392
0,624
628,2
240
Pompe4
264,55
381,77
392
0,624
628,2
240
31,6
45,61
50
0,72
63,34
10
688,16
993,27
1000
0,81
1235
3x150
129,58
187,03
200
0,73
274
120
22,72
32,79
40
0,56
71,43
16
22,72
32,79
40
0,56
71,43
16
76,55
110,49
150
0,51
249
95
74,904
108,11
150
0,77
194,8
70
33,89
48,92
63
0,77
81,82
16
83,26
120,17
150
0,91
164,83
50
16,95
24,46
32
0,59
54,24
6
15,49
22,35
25
0,61
40,98
4x1,5
65,10
93,96
100
0,73
137
2x16
8,58
12,38
16
0,52
30,77
4
8,58
12,38
16
0,52
30,77
4
59,19
85,43
90
0,91
98,9
25
Aboutissant
Pompe refroidissemen t TR14 Arrivée 2 A42T14S1A55T14S1-Alim Rotation 400 Arrivée 2 cassettes Rotation A42T14S1cassettes-ligne Rotation cassettes 1 Rotation A42T14S1cassettes-ligne Rotation cassettes 2 A55T14S1-Alim Enfourneuse 400 Arrivée 2 A54T14S1-DC Hydraulique 1 Drivers 400 V A54T14S1-DC Climatisation Drivers 400 V centrale A58T14S1A54T14S1-DC Pompes tourDrivers 400 V Ventilo usine A58T14S1Pompes tour Pompes tour- refroidissemen Ventilo usine t A58T14S1Ventilateurs Pompes tour usine - Ventilo usine A56T14S1A54T14S1-DC Conv après Drivers 400 V Cisailles 48M A56T14S1-Conv Convoyeur après Cisailles ligne1 48M A56T14S1-Conv Convoyeur après Cisailles ligne 2 48M A54T14S1-DC A25T14S1Drivers 400 V pinceurs A60T14S1-Alim trempe
48
CHAPITRE III : REDIMENSIONNEMENT DES CANALISATIONS ET REGLAGE DES PROTECTIONS
Tenant
Aboutissant
A25T14S1pinceurs A25T14S1pinceurs A54T14S1-DC Drivers 400 V A54T14S1-DC Drivers 400 V
Moteur pinceur ligne 1 Moteur pinceur ligne 2 A33T13T15S1Alim cassettes Auxiliaires MCC Cages Excitation MMC Cages Ventilateur de refroidissemen t cages Auxiliaires MCC cisailles Excitation MCC Cisailles Ventilateur de refroidissemen t Cisailles
Auxiliaires Cages Auxiliaires MCC Cages A54T14S1-DC Drivers 400 V Auxiliaires MCC cisailles Auxiliaires MCC cisailles
S (kVA)
IB(A)
Ir(A)
K
IZ’(A)
S1 (mm2)
34,3
49,51
63
0,56
112,5
25
34,3
49,51
63
0,56
112,5
25
27,84
40,18
63
0,51
123,53
35
13,64
19,69
32
0,51
38,61
6
4,5
14,6
***
0,51
28,63
2,5
8,57
12,37
16
0,56
28,57
2,5
15,29
22,07
100
0,51
62,74
10
3,53
11,4
***
0,56
20,36
2,5
8,57
12,37
16
0,56
28,57
2,5
Partie 525 V Aboutissant
S (kVA)
IB(A)
Ir(A)
K
IZ’(A)
S1 (mm2)
A2T1S2Y-M1
411,35
452,36
475
0,96
494,79
185
A2T1S2Y-M1
A1T1S2-M1
411,35
452,36
475
0,96
494,79
185
A1T1S2-M1
MCC1
411,35
554,02
***
0,6916
801
2x150
A3T1S2D-M2
411,35
452,36
475
0,96
494,79
185
A2T1S2-M2
411,35
452,36
475
0,96
494,79
185
MCC2
411,35
554,02
***
0,6916
801
2x150
A6T2S2Y-M3
411,35
452,36
475
0,96
494,79
185
A3T2S2-M3
411,35
452,36
475
0,96
494,79
185
MCC3
411,35
554,02
***
0,6916
801
2x150
A7T2S2D-M4
411,35
452,36
475
0,96
494,79
185
A4T2S2-M4
411,35
452,36
475
0,96
494,79
185
MCC4
411,35
554,02
***
0,6916
801
2x150
A10T3S2Y-M5
411,35
452,36
475
0,96
494,79
185
A5T3S2-M5
411,35
452,36
475
0,96
494,79
185
Tenant TR1
TR1 A3T1S2D-M2 A2T1S2-M2 TR2 A6T2S2Y-M3 A3T2S2-M3 TR2 A7T2S2D-M4 A4T2S2-M4 TR3 A10T3S2Y-M5
49
CHAPITRE III : REDIMENSIONNEMENT DES CANALISATIONS ET REGLAGE DES PROTECTIONS
Tenant A5T3S2-M5 TR3 A11T3S2D-M6 A6T3S2-M6 TR4 A14T4S2Y-M7 A7T4S2-M7 TR4 A15T4S2D-M8 A8T4S2-M8 TR5 A18T5S2Y-M9 A9T5S2-M9 TR5 A19T5S2D-M10 A10T5S2-M10 TR6 A22T6S2Y-M11 A11T6S2-M11 TR6 A23T6S2D-M12 A12T6S2-M12 TR7 A26T7S2Y-M19 A13T7S2-M19 TR7 A27T7S2D-M20 A14T7S2-M20 TR8
S (kVA)
IB(A)
Ir(A)
K
IZ’(A)
S1 (mm2)
MCC5
411,35
554,02
***
0,6916
801
2x150
A11T3S2D-M6
411,35
452,36
475
0,96
494,79
185
A6T3S2-M6
411,35
452,36
475
0,96
494,79
185
MCC6
411,35
554,02
***
0,6916
801
2x150
A14T4S2Y-M7
602,8
662,9
680
0,96
708,33
2x120
A7T4S2-M7
602,8
662,9
680
0,96
708,33
2x120
MCC7
602,8
811,88
***
0,6916 1173,91
3x150
A15T4S2D-M8
602,8
662,9
680
0,96
708,33
2x120
A8T4S2-M8
602,8
662,9
680
0,96
708,33
2x120
MCC8
602,8
811,88
***
0,475
1709,22
3x150
A18T5S2Y-M9
602,8
662,9
680
0.96
708,33
2x120
A9T5S2-M9
602,8
662,9
680
0.96
708,33
2x120
MCC9 A19T5S2DM10 A10T5S2-M10
602,8
811,88
***
0,475
1709,22
3x150
602,8
662,9
680
0,96
708,33
2x120
602,8
662,9
680
0,96
708,33
2x120
MCC10 A22T6S2YM11 A11T6S2-M11
602,8
811,88
***
0,475
1709,22
3x150
602,8
662,9
680
0,96
708,33
2x120
602,8
662,9
680
0,96
708,33
2x120
MCC11 A23T6S2DM12 A12T6S2-M12
602,8
811,88
***
0,475
1709,22
3x150
602,8
662,9
680
0,96
708,33
2x120
602,8
662,9
680
0,96
708,33
2x120
MCC12 A26T7S2YM19 A13T7S2-M19
602,8
811,88
***
0,6916 1709,22
3x150
728,45
801,08
850
0,96
885,41
2x150
728,45
801,08
850
0,96
885,41
2x150
MCC19 A27T7S2DM20 A14T7S2-M20
728,45
981,11
***
0,6916
1418,6
3x185
728,45
801,08
850
0,96
885,41
2x150
728,45
801,08
850
0,96
885,41
2x150
MCC20 A30T8S1YM21
728,45
981,11
***
0,6916
1418,6
3x185
728,45
801,08
850
0,96
885,41
2x150
Aboutissant
50
CHAPITRE III : REDIMENSIONNEMENT DES CANALISATIONS ET REGLAGE DES PROTECTIONS
S (kVA)
IB(A)
Ir(A)
K
IZ’(A)
S1 (mm2)
A15T8S1-M21
728,45
801,08
850
0,96
885,41
2x150
MCC21 A31T8S1DM22 A16T8S1-M22
728,45
981,11
***
0,6916
1418,6
3x185
728,45
801,08
850
0,96
885,41
2x150
728,45
801,08
850
0,96
885,41
2x150
MCC22 A34T9S1YM23 A17T9S1-M23
728,45
981,11
***
0,6916
1418,6
3x185
728,45
801,08
850
0,96
885,41
2x150
728,45
801,08
850
0,96
885,41
2x150
MCC23 A35T9S1DM24 A18T9S1-M24
728,45
981,11
***
0,6916
1418,6
3x185
728,45
801,08
850
0,96
885,41
2x150
728,45
801,08
850
0,96
885,41
2x150
MCC24 A38T10S1YM13 A19T10S1M13 MCC13 A39T10S1DM14 A20T10S1M14 MCC14
728,45
981,11
***
0,6916
1418,6
3x185
728,45
801,08
850
0,96
885,41
2x150
728,45
801,08
850
0,96
885,41
2x150
728,45
981,11
***
0,6916
1418,6
3x185
728,45
801,08
850
0,96
885,41
2x150
728,45
801,08
850
0,96
885,41
2x150
728,45
981,11
***
0,6916
1418,6
3x185
A42T11S1YM15
728,45
801,08
850
0,96
885,41
2x150
A21T11S1M15
728,45
801,08
850
0,96
885,41
2x150
MCC15
728,45
981,11
***
0,6916
1418,6
3x185
A43T11S1DM16
728,45
801,08
850
0,96
885,41
2x150
A22T11S1M16
728,45
801,08
850
0,96
885,41
2x150
MCC16
728,45
981,11
***
0,6916
1418,6
3x185
728,45
801,08
850
0,96
885,41
2x150
728,45
801,08
850
0,96
885,41
2x150
Tenant
Aboutissant
A30T8S1Y-M21 A15T8S1-M21 TR8 A31T8S1D-M22 A16T8S1-M22 TR9 A34T9S1Y-M23 A17T9S1-M23 TR9 A35T9S1D-M24 A18T9S1-M24 TR10 A38T10S1Y-M13 A19T10S1-M13 TR10 A39T10S1D-M14 A20T10S1-M14 TR11 A42T11S1Y-M15 A21T11S1-M15 TR11 A43T11S1D-M16 A22T11S1-M16 TR12 A46T12S1Y-M17
A46T12S1YM17 A23T12S1M17
51
CHAPITRE III : REDIMENSIONNEMENT DES CANALISATIONS ET REGLAGE DES PROTECTIONS
Tenant A23T12S1-M17 TR12 A47T12S1D-M18 A24T12S1-M18 TR13 A49T13S1-Cis12-Cass1-Ref Table2 A27T13S1-Cis1 A49T13S1-Cis12-Cass1-Ref Table2 A29T13S1-Cis2 A49T13S1-Cis12-Cass1-Ref Table2 A33T13T15S1Alim cass A49T13S1-Cis12-Cass1-Ref Table2 A33T13T15S1 ( Ref ligne 2) TR15 A50T15S1-Cis3Cis4-Cass2 A30T15S1-Cis3 A50T15S1-Cis3Cis4-Cass2 A31T15S1-Cis4 A50T15S1-Cis3Cis4-Cass2 A33T13T15S1Alim cass
S (kVA)
IB(A)
Ir(A)
K
IZ’(A)
S1 (mm2)
MCC17 A47T12S1DM18 A24T12S1M18
728,45
981,11
***
0,6916
1418,6
3x185
728,45
801,08
850
0,96
885,41
2x150
728,45
801,08
850
0,96
885,41
2x150
MCC18 A49T13S1Cis1-2-Cass1Ref Table2
728,45
981,11
***
0,6916
1418,6
3x185
929,35
1022,02 1062,5
0,96
1106,77
2x240
A27T13S1Cis1
367,26
403,88
425
0,96
442,7
150
Cis1
367,26
494,65
***
0,6916
715,22
2x120
A29T13S1Cis2
426,98
469,55
475
0,96
494,79
185
Cis2
426,98
575,08
831,52
2x150
A33T13T15S1Alim cass
154,05
169,41
170
0,96
177,08
35
Cassette1
154,05
188,67
***
0,6916
272,8
70
A33T13T15S1 ( Ref ligne 2)
154,05
169,41
170
0,96
177,08
35
MCC ref
154,05
188,67
272,8
70
875,26
962,53
980
0,96
1020,83
2x185
362,23
398,35
400
0,96
416,66
150
362,23
487,87
***
0,6916
705,42
2x120
362,23
398,35
400
0,96
416,66
150
362,23
487,87
***
0,6916
705,42
2x120
154,05
169,41
170
0,96
177,08
35
154,05
188,67
***
0,6916
272,8
70
Aboutissant
A50T15S1Cis3-Cis4Cass2 A30T15S1Cis3 Cis3 A31T15S1Cis4 Cis4 A33T13T15S1Alim cass (cass2) Cassette2
575,08 0,6916
188,67 0,6916
Tableau 8: Résultats de calcul de la section S1 52
CHAPITRE III : REDIMENSIONNEMENT DES CANALISATIONS ET REGLAGE DES PROTECTIONS
III.3.2.2 Vérification des chutes de tension et détermination de la section S2 Chutes de tension en régime permanent D’après la norme NF C 15-100 les chutes de tension en régime permanent entre l’origine et tout autre point de l’installation ne doit pas dépasser les valeurs inscrites dans le tableau 9: Eclairage
Autre usages
3%
5%
6%
8%
Installations alimentées directement par un branchement à basse tension, à partir d'un réseau de distribution publique à basse tension Installations alimentées par un poste de livraison ou par un poste de transformation à partir d'une installation à haute tension
Tableau 9: Chutes de tension limites selon la norme NF C 15 100 Méthode de calcul 𝛒
∆𝑼(%) = 𝟐𝑰𝑩 𝑳( 𝐜𝐨𝐬 𝝋 + 𝑿 𝐬𝐢𝐧 𝝋) 𝛒
𝑺
∆𝑼 = √𝟑𝑰𝑩 𝑳( 𝐜𝐨𝐬 𝝋 + 𝑿 𝐬𝐢𝐧 𝝋)
𝟏𝟎𝟎
𝑼𝒏 𝟏𝟎𝟎
𝑺
𝑽𝒏
en monophasé ;
en triphasé ;
𝛒
∆𝑼 = 𝟐𝑳 𝑰𝟐 en continu. 𝑺
Avec : ∆U(%) : Chute de tension en pourcentage; ρ: La résistivité des conducteurs en service normal. Elle est égale à 0,023 Ωmm²/m pour le cuivre et 0,037 Ωmm²/m pour l'aluminium ; λ : La réactance linéique des conducteurs. Elle prise égale à : 0,08 Ω/Km dans le cas des
câbles multiconducteurs ou
câbles
monoconducteurs en trêfle; 0,09 Ω/Km dans le cas des câbles monoconducteurs jointifs en nappe ; 0,13 Ω/Km dans le cas des câbles monoconducteurs séparés. L : La longueur du câble en Km ; IB : Le courant transporté par le câble en Ampère ; Cosφ : Le facteur de puissance. En absence d’indication il est pris égal à 0,85 ;
S : La section des conducteurs, en mm².
53
CHAPITRE III : REDIMENSIONNEMENT DES CANALISATIONS ET REGLAGE DES PROTECTIONS
Exemple de calcul : On reprend l’exemple précédent des pompes de la trempe, et on calcul les chutes de tension en régime permanent dans le câble C6. 𝛒 𝟏𝟎𝟎 ∆𝑼𝑪𝟔 (%) = √𝟑𝑰𝑩 𝑳( 𝐜𝐨𝐬 𝝋 + 𝑿 𝐬𝐢𝐧 𝝋) 𝑺 𝑼𝒏 𝟐𝟑 𝟏𝟎𝟎 ∆𝑼𝑪𝟔 (%) = √𝟑 ∗ 𝟐𝟖𝟔, 𝟑𝟖 ∗ 𝟎, 𝟎𝟔𝟖𝟗 ∗ ( ∗ 𝟎. 𝟖𝟒 +𝟎, 𝟏𝟑 ∗ 𝟎, 𝟓𝟒) 𝟏𝟖𝟓 𝟒𝟎𝟎 =1,49%. De la même façon, on calcul les chutes de tension dans C1 et C2 en prenant en compte le courant d’emploi transitant par chaque câble. La somme ∆𝑈𝐶1 + ∆𝑈𝐶2 + ∆𝑈𝐶6 ne doit pas dépassée 8%. Pour le calcul que nous avons effectué, nous avons trouvé que ∆𝑼(%) =1,78%. Chute de tension au démarrage d’un moteur Lorsque l'installation alimente des moteurs, il peut être nécessaire de vérifier que la chute de tension due aux courants de démarrage de ces moteurs est compatible avec les conditions de démarrage. La chute de tension est alors calculée en remplaçant dans le calcul du courant d'emploi IB, le courant déduit de la puissance des moteurs par le courant de démarrage. En l'absence d'indications précises, le courant de démarrage peut être pris égal à 6 In et la chute de tension, en tenant compte de tous les moteurs pouvant démarrer simultanément, ne doit pas être supérieure à 15 %.
∆𝑼𝑨𝑪𝒅 (%) = ∆𝑼𝑨𝑩𝒅 + ∆𝑼𝑩𝑪𝒅 𝛒 𝟏𝟎𝟎 = ∆𝑼𝑨𝑩𝒅 + √𝟑𝑰𝒅 𝑳( 𝐜𝐨𝐬 𝝋𝒅 + 𝑿 𝐬𝐢𝐧 𝝋𝒅 ) 𝑺
54
𝑼𝒏
CHAPITRE III : REDIMENSIONNEMENT DES CANALISATIONS ET REGLAGE DES PROTECTIONS
Avec : Id: le courant de démarrage du moteur. Application à l’exemple des pompes : Les pompes démarrent progressivement par un démarreur PST B370 de la société ABB dont le courant de démarrage par défaut est : Id=4In. De plus elles ne peuvent pas démarrer simultanément.
∆𝑼𝑨𝑫𝒅 (%) = ∆𝑼𝑨𝑩𝒅 + ∆𝑼𝑩𝑪𝒅 + ∆𝑼𝑪𝑫𝒅 Pour le calcul des chutes de tension au démarrage de la pompe 4 dans le câble C1, on fait le bilan de puissance au niveau du jeu de barre JDB1 et on calcule le courant transitant par C1 au moment de démarrage de P3, puis on applique la relation des chutes de tension. Pour C2, on fait le bilan de puissance au niveau du jeu de barre JDB2 et on procède de la même façon. Pour ∆𝑈𝐶𝐷𝑑 𝟐𝟑
𝟏𝟎𝟎
On a: ∆𝑼𝑪𝑫𝒅 (%) = √𝟑 ∗ 𝟏𝟒𝟑𝟔 ∗ 𝟎, 𝟎𝟔𝟖𝟗 ∗ (𝟏𝟖𝟓 ∗ 𝟎. 𝟑𝟓 +𝟎, 𝟏𝟑 ∗ 𝟎, 𝟗𝟑) 𝟒𝟎𝟎 =7,04% Après avoir effectué les autres calculs, on trouve ∆𝑼𝑨𝑫𝒅 (%) =7,51%. Les chutes de tension sont calculées sur la base des sections calculées dans la première partie (S1). Les sections qui présentent des dépassements de chutes de tension ont été remplacées par de nouvelles sections
Résultats de calcul de la section S2 Le tableau 10 représente les sections, des différentes canalisations, respectant les chutes de tension autorisées. Tenant TR14 A53T14S1Termexfinissage A53T14S1Termexfinissage
Aboutissant A52T14S1arrivée1 A60T14S1trempe Finissage
IB(A)
S2 (mm2)
Démarrage
4
***
***
*** 0,09
***
8
***
***
***
0,2
***
***
***
*** 6,48
***
3364,7 8x300 1191
∆Up ∆Ud (%) (%)
L (m)
3x240
1194,8 3x240 253,5
55
In(A) Id/In
CHAPITRE III : REDIMENSIONNEMENT DES CANALISATIONS ET REGLAGE DES PROTECTIONS
Tenant A51T14S1Départ AG400 A51T14S1Départ AG400 A36T14S1AG1 A36T14S1AG1 A36T14S1AG1 A37T14S1AG2 A37T14S1AG2 A37T14S1AG2 A37T14S1AG2 A37T14S1AG2 A36T14S1AG2 A36T14S1AG1 A61T14S1Pompes 1-2 A61T14S1Pompes 1-2 A59T14S1Pompes 3-4 A59T14S1Pompes 3-4 A60T14S1Alim trempe TR14 A55T14S1Alim 400 Arrivée 2 A42T14S1Rotation cassettes
Aboutissant
IB(A)
S2 (mm2)
L (m)
Démarrage
In(A) Id/In
∆Up ∆Ud (%) (%)
Armoire pompes four
429,46 2x120 134,6
***
***
*** 2,88
***
A35T14S1AG
1248,8 4x120
4,8
***
***
*** 0,15
***
120
181
YD
260
2,2
120
106,7
***
***
*** 3,29
50
100
YD
118,5
6
85
***
***
*** 3,74
***
***
***
*** 1,76
***
438
2,2
Compresseur 194,12 GA132 Ponts 308,22 roulants Pompes 90,26 incendie Laboratoire Résistances four Ventilateur four
32,57
2,3
3,52
9 ***
1,73 11,6
481,2
2x150 100,5
345,63
2x95
103,3
Progres -sif
119,2
50
42,3
Direct
Compresseur 137,06 GA75
70
87
YD
230
2,3
2,4
3,74
Hydraulique2
6
2,61
5
1,02 3,68
Atelier tour
151,26
95
269
***
***
*** 4,76
***
Eclairage I
102,02
70
40
***
***
*** 0,56
***
240
59,2
Pompe1 Pompe2 Pompe3 Pompe4 Pompe refroidisseme nt Arrivée 2 A42T14S1Rotation cassettes Rotation cassettes-ligne 1
320,77 5 320,77 5 320,77 5 320,77 5 45,61
240 240 240 10
progresif Progre60,2 sif progre66,9 sif progre68,9 sif
359
4
1,47 6,15
359
4
1,49 6,24
359
4
1,66 6,88
359
4
1,71 7,08
49
YD
50
2,1
993,27 3x150
6,2
***
***
*** 0,38
***
187,03
120
15
***
***
*** 0,25
***
32,79
16
177,3
V.V
43,2
1,8
56
2
2,43
3,11 4,72
CHAPITRE III : REDIMENSIONNEMENT DES CANALISATIONS ET REGLAGE DES PROTECTIONS
In(A) Id/In
∆Up ∆Ud (%) (%)
43,2
1,8
2,98 4,57
Y/Δ
147,32 2,6
1,92 4,55
62,9
Direct
144,15 5,6
0,74 10,5
16
20,6
Y/ Δ
30,5
2,2
A58T14S1Pompes tour- 120,17 Ventil usine
50
5,6
***
***
*** 0,14
***
Pompes tour refroidisseme nt
24,46
6
79
Y/ Δ
30,5
2,2
5,14
Ventilateurs usine
22,35
4x2,5
112
Direct
27,2
5
93,96
2x16
6
***
***
*** 0,25
12,38
4
119,8
V.V
16
1,8
3,06 4,77
12,38
4
110,8
V.V
16
1,8
2,83 4,51
85,43
25
13,10
***
***
*** 0,39
49,51
25
114,3
V.V
61
1,8
1,96 4,22
49,51
25
103,3
V.V
61
1,8
1,77 3,96
S2 (mm2)
L (m)
Démarrage
Rotation cassettes-ligne 32,79 2
16
169,6
V.V
Enfourneuse
110,49
95
149,8
Hydraulique 1
108,11
70
Climatisation centrale
48,92
Tenant
Aboutissant
A42T14S1Rotation cassettes A55T14S1Alim 400 Arrivée 2 A54T14S1DC Drivers 400 V A54T14S1DC Drivers 400 V A54T14S1DC Drivers 400 V A58T14S1Pompes tour, Ventilo usine A58T14S1Pompes tour, Ventilo usine A54T14S1DC Drivers 400 V A56T14S1Conv après Cisailles 48M A56T14S1Conv après Cisailles 48M A54T14S1DC Drivers 400 V
A56T14S1Conv après Cisailles 48m Convoyeur ligne1
Convoyeur ligne 2
A25T14S1pinceurs
Moteur A25T14S1pinceur ligne pinceurs 1 Moteur A25T14S1pinceur ligne pinceurs 2
IB(A)
57
0,54 1,43
2,7
3,46 8,32
***
***
CHAPITRE III : REDIMENSIONNEMENT DES CANALISATIONS ET REGLAGE DES PROTECTIONS
∆Up ∆Ud (%) (%)
Tenant
Aboutissant
IB(A)
S2 (mm2)
L (m)
Démarrage
A54T14S1DC Drivers 400 V A54T14S1DC Drivers 400 V Auxiliaires Cages Auxiliaires MCC Cages A54T14S1DC Drivers 400 V Auxiliaires MCC cisailles Auxiliaires MCC cisailles
A33T13T15S 1-Alim cassettes
40,18
35
9,8
***
***
***
0,1
***
Auxiliaires MCC Cages
19,69
6
46,67
***
***
*** 0,44
***
4
86,1
***
***
*** 4,66
***
4
86,1
Direct
15,8
6,7
22,07
10
17,7
***
***
*** 1,01
***
11,4
2,5
107,4
***
***
*** 3,03
***
12,37
6
109
Direct
15,8
6,7
Excitation 14,6 MMC Cages Ventilateur de refroidisseme 12,37 nt cages Auxiliaires MCC cisailles Excitation MCC Cisailles Ventilateur de refroidisseme nt Cisailles
In(A) Id/In
5,73 11,5
1,88 9,98
Partie 525 V Tenant TR1 A2T1S2Y-M1 A1T1S2-M1 TR1 A3T1S2D-M2 A2T1S2-M2 TR2 A6T2S2Y-M3 A3T2S2-M3 TR2 A7T2S2D-M4 A4T2S2-M4 TR3
L(m)
IB(A)
Démarrag e
A2T1S2Y-M1
4,3
452,36
***
185
0,11
A1T1S2-M1
4,4
452,36
***
185
0,11
MCC1
36,5
554,02
V.V
2x150
3,01
A3T1S2D-M2
4,9
452,36
***
185
0,13
A2T1S2-M2
4,5
452,36
***
185
0,12
MCC2
34,5
554,02
V.V
2x150
2,93
A6T2S2Y-M3
4,4
452,36
***
185
0,11
A3T2S2-M3
4
452,36
***
185
0,1
MCC3
29,5
554,02
V.V
2x150
2,5
A7T2S2D-M4
4,4
452,36
***
185
0,11
A4T2S2-M4
5
452,36
***
185
0,13
MCC4
27,5
554,02
V.V
2x150
2,33
A10T3S2Y-M5
3,5
452,36
***
185
0,09
Aboutissant
58
S2 ∆Up(%) (mm2)
CHAPITRE III : REDIMENSIONNEMENT DES CANALISATIONS ET REGLAGE DES PROTECTIONS
Tenant A10T3S2Y-M5 A5T3S2-M5 TR3 A11T3S2D-M6 A6T3S2-M6 TR4 A14T4S2Y-M7 A7T4S2-M7 TR4 A15T4S2D-M8 A8T4S2-M8 TR5 A18T5S2Y-M9 A9T5S2-M9 TR5 A19T5S2D-M10 A10T5S2-M10 TR6 A22T6S2Y-M11 A11T6S2-M11 TR6 A23T6S2D-M12 A12T6S2-M12 TR7 A26T7S2Y-M19 A13T7S2-M19 TR7 A27T7S2D-M20 A14T7S2-M20 TR8
L(m)
IB(A)
Démarrag e
A5T3S2-M5
6
452,36
***
185
0,16
MCC5
24
554,02
V.V
2x150
2,04
A11T3S2D-M6
4,1
452,36
***
185
0,1
A6T3S2-M6
5
452,36
***
185
0,13
MCC6
21,5
554,02
V.V
2x150
1,83
A14T4S2Y-M7
4,4
662,9
***
2x120
0,11
A7T4S2-M7
8,5
662,9
***
2x120
0,21
MCC7
21
811,88
V.V
3x150
1,78
A15T4S2D-M8
5
662,9
***
2x120
0,13
A8T4S2-M8
6,5
662,9
***
2x120
0,16
MCC8
28,5
811,88
V.V
3x150
2,36
A18T5S2Y-M9
4,4
662,9
***
2x120
0,11
A9T5S2-M9
8,5
662,9
***
2x120
0,21
MCC9
31,5
811,88
V.V
3x150
2,61
A19T5S2D-M10
4,9
662,9
***
2x120
0,12
A10T5S2-M10
8,5
662,9
***
2x120
0,21
MCC10
38
811,88
V.V
3x150
3,15
A22T6S2Y-M11
4,4
662,9
***
2x120
0,11
A11T6S2-M11
11,5
662,9
***
2x120
0,29
MCC11
38
811,88
V.V
3x150
3,15
A23T6S2D-M12
5,3
662,9
***
2x120
0,13
A12T6S2-M12
9,5
662,9
***
2x120
0,24
MCC12
37,5
811,88
V.V
3x150
3,11
A26T7S2Y-M19
4
801,08
***
2x150
0 ,10
A13T7S2-M19
11
801,08
***
2x150
0,29
MCC19
170
981,11
V.V
3x240
10,65
A27T7S2D-M20
4,6
801,08
***
2x150
0,12
A14T7S2-M20
12,5
801,08
***
2x150
0,33
MCC20
155
981,11
V.V
3x240
9,71
A30T8S1Y-M21
4,2
801,08
***
2x150
0,11
Aboutissant
59
S2 ∆Up(%) (mm2)
CHAPITRE III : REDIMENSIONNEMENT DES CANALISATIONS ET REGLAGE DES PROTECTIONS
L(m)
IB(A)
Démarrag e
A15T8S1-M21
10
801,08
***
2x150
0,26
MCC21
137,5
981,11
V.V
3x240
8,60
A31T8S1D-M22
5
801,08
***
2x150
0,13
A16T8S1-M22
10,5
801,08
***
2x150
0,28
MCC22
117
981,11
V.V
3x240
7,33
A34T9S1Y-M23
4,4
801,08
***
2x150
0,11
A17T9S1-M23
12
801,08
***
2x150
0,31
MCC23
102
981,11
V.V
3x185
8,29
A35T9S1D-M24
5
801,08
***
2x150
0,13
A35T9S1D-M24
A18T9S1-M24
11,5
801,08
***
2x150
0,30
A18T9S1-M24
MCC24 A38T10S1YM13 A19T10S1-M13
85
981,11
V.V
3x185
6,9
4,3
801,08
***
2x150
0,11
14,5
801,08
***
2x150
0,38
41,5
981,11
V.V
3x185
3,37
5,3
801,08
***
2x150
0,14
15,5
801,08
***
2x150
0,40
54
981,11
V.V
3x185
4,39
4,6
801,08
***
2x150
0,12
13,5
801,08
***
2x150
0,35
64
981,11
V.V
3x185
5,2
Tenant A30T8S1Y-M21 A15T8S1-M21 TR8 A31T8S1D-M22 A16T8S1-M22 TR9 A34T9S1Y-M23 A17T9S1-M23 TR9
TR10 A38T10S1Y-M13 A19T10S1-M13 TR10 A39T10S1D-M14
Aboutissant
MCC13 A39T10S1DM14 A20T10S1-M14
A20T10S1-M14
MCC14 A42T11S1YTR11 M15 A42T11S1Y-M15 A21T11S1-M15 A21T11S1-M15
S2 ∆Up(%) (mm2)
MCC15 A43T11S1DTR11 M16 A43T11S1D-M16 A22T11S1-M16
5,6
801,08
***
2x150
0,14
15,5
801,08
***
2x150
0,40
A22T11S1-M16
MCC16 A46T12S1YM17
70,5
981,11
V.V
3x185
5,73
3,5
801,08
***
2x150
0,09
A46T12S1Y-M17
A23T12S1-M17
14,5
801,08
***
2x150
0,38
A23T12S1-M17
MCC17 A47T12S1DM18 A24T12S1-M18
78
981,11
V.V
3x185
5,34
5,5
801,08
***
2x150
0,14
14,5
801,08
***
2x150
0,38
MCC18
81
981,11
V.V
3x185
6,58
TR12
TR12 A47T12S1D-M18 A24T12S1-M18
60
CHAPITRE III : REDIMENSIONNEMENT DES CANALISATIONS ET REGLAGE DES PROTECTIONS
L(m)
IB(A)
Démarrag e
A49T13S1-Cis12-Cass1-Ref Table2
4
1022,02
***
2x240
0,10
A27T13S1-Cis1
13
403,88
***
150
0,34
Cis1
43
494,65
V.V
2x120
4,07
A29T13S1-Cis2
10,5
469,55
***
185
0,28
Cis2 A33T13T15S1Alim cass
30,5
575,08
V.V
2x150
0,57
6
169,41
***
35
0,21
Cassette1
234
188,67
V.V
240
8,46
A33T13T15S1 ( Ref ligne 2)
8,5
169,41
***
35
0,29
MCC ref
170
188,67
V.V
240
6,14
A50T15S1-Cis3Cis4-Cass2
7,3
962,53
***
2x185
0,20
A30T15S1-Cis3
10
398,35
***
150
0,26
Cis3
109,5
487,87
V.V
2x185
6,64
A31T15S1-Cis4
10
398,35
***
150
0,26
Cis4 A33T13T15S1Alim cass (cass2)
95
487,87
V.V
2x150
7,1
6
169,41
***
35
0,21
Cassette2
255
188,67
V.V
240
9,22
Tenant
Aboutissant
TR13 A49T13S1-Cis12-Cass1-Ref Table2 A27T13S1-Cis1 A49T13S1-Cis12-Cass1-Ref Table2 A29T13S1-Cis2 A49T13S1-Cis12-Cass1-Ref Table2 A33T13T15S1Alim cass A49T13S1-Cis12-Cass1-Ref Table2 A33T13T15S1 ( Ref ligne 2) TR15 A50T15S1-Cis3Cis4-Cass2 A30T15S1-Cis3 A50T15S1-Cis3Cis4-Cass2 A31T15S1-Cis4 A50T15S1-Cis3Cis4-Cass2 A33T13T15S1Alim cass
S2 ∆Up(%) (mm2)
Tableau 10: Résultats de calcul de la section S2 III.3.2.3 Vérification des contraintes thermiques La vérification des contraintes thermiques des conducteurs consiste à s'assurer que le temps de fonctionnement du dispositif de protection (le temps de fusion des fusibles, temps de déclenchement du disjoncteur) n'est pas supérieur au temps t :
61
CHAPITRE III : REDIMENSIONNEMENT DES CANALISATIONS ET REGLAGE DES PROTECTIONS
Avec : 𝒕 =
(𝑲∗𝑺)𝟐 𝑰𝟐𝒄𝒄
La lecture directe des courbes de limitation en contrainte thermique des disjoncteurs permet de vérifier que la valeur limitée est effectivement inférieure à celle supportée par les conducteurs pour les conditions présumées de défaut (figure 14).
Contrainte Thermique I2t
Courbe de contrainte thermique acceptée par le câble
Courbe de contrainte thermique limitée par le disjoncteur
Thermique
Magnétique
Figure 14: Courbe de limitation en contrainte thermique des disjoncteurs Au niveau de la basse tension les contraintes thermiques ne posent pas de problèmes. Les calculs effectués donnent des sections inférieures aux sections S1 et S2. III.3.2.4 Section du neutre et du conducteur de protection Section du neutre [7] La section du neutre doit être égale à celle des conducteurs de phase (SN = SPH). Dans les circuits monophasés, Dans le cas des circuits triphasés de section de phase inférieure à 16 mm2 en Cuivre et 25 mm2 en aluminium, Dans le cas de circuits triphasés susceptibles d'être parcourus par des courants harmoniques de rang 3 ou multiples de 3 dont le taux d'harmoniques est compris entre 15% et 33%. La section du neutre peut être inférieure à celle des conducteurs de phase dans les cas suivants : les conducteurs de phases aient une section supérieure à 16 mm² pour le cuivre et 25 mm² pour l'aluminium ;
62
CHAPITRE III : REDIMENSIONNEMENT DES CANALISATIONS ET REGLAGE DES PROTECTIONS
La charge du circuit triphasé est équilibrée et les courants harmoniques de rang 3 ou multiple de 3 ne dépassent pas le taux de 15% dans le conducteur de phase ; Le conducteur de neutre est protégé contre les surintensités ; La section du conducteur de neutre est au moins égale à 16 mm² en cuivre et 25 mm² en aluminium. La section du neutre peut être supérieure à celle des conducteurs de phase (SN > SPH). Dans le cas de circuits triphasés susceptibles d'être parcourus par des courants harmoniques de rang 3 ou multiple de 3 dont le taux d'harmoniques est supérieur à 33%. Dans le cas d'un câble multiconducteurs, on surdimensionne l'ensemble des conducteurs (phase – neutre). On applique un coefficient 1,45 sur le courant de phase pour déterminer le courant admissible dans le neutre, utile à la détermination de la nouvelle section. Dans le cas d'utilisation de câble unipolaire, on peut conserver la section calculée pour les phases, mais on applique à nouveau le coefficient de 1,45 pour déterminer le courant admissible dans le neutre, utile à la détermination de la section du neutre. Dans notre cas le neutre n’est pas distribué, donc il ne va pas figurer dans les calculs. Section du conducteur de protection PE [7] A partir de la section des câbles de phase, on peut déterminer la section du conducteur de protection SPE. SPH ≤ 16 SPE = SPH ; 16 < SPH ≤ 35 SPE = 16 ; Pour SPH>35mm2 SPE = SPH/2. III.3.2.5 Section technique Les résultats obtenus par le redimensionnement des canalisations sont regroupés dans le tableau 11. Vu que l’installation fonctionne à peine à 50% de sa puissance nominale, nous avons jugé utile de procéder à des mesures pour évaluer les puissances absorbées par les différents récepteurs et faire un redimensionnement en se basant sur ses mesures. Les mesures ont été effectuées sur les cages seulement. Les sections des canalisations obtenues sont elles aussi reportées au tableau 11, pour avoir une idée sur le surdimensionnement de l’installation.
63
CHAPITRE III : REDIMENSIONNEMENT DES CANALISATIONS ET REGLAGE DES PROTECTIONS
Tenant
TR14 A53T14S1Termexfinissage A53T14S1Termexfinissage A51T14S1Départ AG400 A51T14S1Départ AG400 A36T14S1AG1 A36T14S1AG1 A36T14S1AG1 A37T14S1AG2 A37T14S1AG2 A37T14S1AG2 A37T14S1AG2 A37T14S1AG2 A36T14S1AG2 A36T14S1AG1 A61T14S1Pompes 1-2 A61T14S1Pompes 1-2 A59T14S1Pompes 3-4 A59T14S1Pompes 3-4
Aboutissant
A52T14S1arrivée1
S Sth Calculée à S Calculée à partir des actuelle Observations partir du bilan courants (mm2) (mm2) d’utilisation (mm2) 3x1800 4x240 *** Gaine à barre
A60T14S1trempe
3x185
3x240
***
-
Finissage
240
3x240
***
-
Armoire pompes four
185
2x120
***
-
A35T14S1-AG
2x120
4x120
***
-
Compresseur GA132
70
120
***
-
Ponts roulants
50
120
***
-
Pompes incendie
50
50
***
-
Laboratoire
6
6
***
-
Résistances four
185
2x150
***
-
Ventilateur four
185
2x95
***
-
Hydraulique2
50
50
***
-
Compresseur GA75
90
70
***
-
Atelier tour
50
95
***
-
Eclairage I
50
70
***
-
Pompe1
185
240
***
-
Pompe2
185
240
***
-
Pompe3
185
240
***
-
Pompe4
185
240
***
-
64
CHAPITRE III : REDIMENSIONNEMENT DES CANALISATIONS ET REGLAGE DES PROTECTIONS
Tenant
A60T14S1Alim trempe TR14 A55T14S1Alim 400 Arrivée 2 A42T14S1Rotation cassettes A42T14S1Rotation cassettes A55T14S1Alim 400 Arrivée 2 A54T14S1DC Drivers 400 V A54T14S1DC Drivers 400 V A54T14S1DC Drivers 400 V A58T14S1Pompes tourVentil usine A58T14S1Pompes tour Ventil usine A54T14S1DC Drivers 400 V A56T14S1Conv après Cisailles 48m A56T14S1Conv après Cisailles 48m A54T14S1DC Drivers 400 V
Aboutissant
Pompe refroidissement
S Sth Calculée à S Calculée à partir des actuelle Observations partir du bilan courants (mm2) (mm2) d’utilisation (mm2) 10
10
***
-
2x185
3x150
***
-
120
120
***
-
Rotation cassettes-ligne 1
16
16
***
-
Rotation cassettes-ligne 2
16
16
***
-
Enfourneuse
95
95
***
-
Hydraulique 1
35
70
***
-
Climatisation centrale
35
16
***
-
A58T14S1Pompes tourVentil usine
50
50
***
-
Pompes tour refroidissement
6
6
***
-
Ventilateurs usine
4x1,5
4x1,5
***
-
A56T14S1-Conv après Cisailles 48M
2x16
2x16
***
-
Convoyeur ligne1
4
4
***
-
Convoyeur ligne 2
4
4
***
-
A25T14S1pinceurs
25
25
***
-
Arrivée 2 A42T14S1Rotation cassettes
65
CHAPITRE III : REDIMENSIONNEMENT DES CANALISATIONS ET REGLAGE DES PROTECTIONS
Tenant
Aboutissant
A25T14S1pinceurs A25T14S1pinceurs A54T14S1DC Drivers 400 V A54T14S1DC Drivers 400 V Auxiliaires Cages Auxiliaires MCC Cages A54T14S1DC Drivers 400 V Auxiliaires MCC cisailles Auxiliaires MCC cisailles
Moteur pinceur ligne 1 Moteur pinceur ligne 2
S Sth Calculée à S Calculée à partir des actuelle Observations partir du bilan courants (mm2) (mm2) d’utilisation (mm2) 25
25
***
-
25
25
***
-
A33T13T15S1Alim cassettes
35
35
***
-
Auxiliaires MCC Cages
6
6
***
-
4
4
***
-
4
4
***
-
Auxiliaires MCC cisailles
10
10
***
-
Excitation MCC Cisailles
2,5
2,5
***
-
Ventilateur de refroidissement Cisailles
6
6
***
-
A2T1S2Y-M1
185
185
70
Surdimensio nnement
A1T1S2-M1
185
185
70
//
MCC1
2x185
2x150
150
//
TR1 A3T1S2DM2 A2T1S2-M2
A3T1S2D-M2
185
185
70
//
A2T1S2-M2
185
185
70
//
MCC2
2x185
2x150
150
//
TR2 A6T2S2YM3 A3T2S2-M3
A6T2S2Y-M3
2x185
185
95
//
A3T2S2-M3
2x185
185
95
//
MCC3
2x185
2x150
150
//
TR2 A7T2S2DM4
A7T2S2D-M4
2x185
185
95
//
A4T2S2-M4
2x185
185
95
//
TR1 A2T1S2YM1 A1T1S2-M1
Excitation MMC Cages Ventilateur de refroidissement cages
66
CHAPITRE III : REDIMENSIONNEMENT DES CANALISATIONS ET REGLAGE DES PROTECTIONS
Tenant
Aboutissant
S Sth Calculée à S Calculée à partir des actuelle Observations partir du bilan courants (mm2) (mm2) d’utilisation (mm2) 185 // 2x185 2x150
A4T2S2-M4
MCC4
TR3 A10T3S2YM5 A5T3S2-M5
A10T3S2Y-M5
2x185
185
70
//
A5T3S2-M5
2x185
185
70
//
MCC5
2x185
2x150
150
//
TR3
A11T3S2D-M6
2x185
185
120
//
A6T3S2-M6
2x185
185
120
//
MCC6
2x185
2x150
2x95
//
TR4 A14T4S2YM7 A7T4S2-M7
A14T4S2Y-M7
2x185
2x120
120
//
A7T4S2-M7
2x185
2x120
120
//
MCC7
2x185
3x150
2x95
//
TR4 A15T4S2DM8 A8T4S2-M8
A15T4S2D-M8
2x185
2x120
120
//
A8T4S2-M8
2x185
2x120
120
//
MCC8
2x185
3x150
2x95
//
TR5 A18T5S2YM9 A9T5S2-M9
A18T5S2Y-M9
2x185
2x120
185
//
A9T5S2-M9
2x185
2x120
185
//
MCC9
2x185
3x150
2x150
//
TR5 A19T5S2DM10 A10T5S2M10 TR6 A22T6S2YM11 A11T6S2M11 TR6 A23T6S2DM12 A12T6S2M12
A19T5S2D-M10
2x185
2x120
120
//
A10T5S2-M10
2x185
2x120
120
//
MCC10
2x185
3x150
2x95
//
A22T6S2Y-M11
2x185
2x120
120
//
A11T6S2-M11
2x185
2x120
120
//
MCC11
2x185
3x150
2x95
//
A23T6S2D-M12
2x185
2x120
120
//
A12T6S2-M12
2x185
2x120
120
//
MCC12
2x185
3x150
2x95
//
A11T3S2DM6 A6T3S2-M6
67
CHAPITRE III : REDIMENSIONNEMENT DES CANALISATIONS ET REGLAGE DES PROTECTIONS
Tenant
TR7 A26T7S2YM19 A13T7S2M19 TR7 A27T7S2DM20 A14T7S2M20 TR8 A30T8S1YM21 A15T8S1M21 TR8 A31T8S1DM22 A16T8S1M22 TR9 A34T9S1YM23 A17T9S1M23 TR9 A35T9S1DM24 A18T9S1M24 TR10 A38T10S1YM13 A19T10S1M13 TR10 A39T10S1DM14
S Sth Calculée à S Calculée à partir des Aboutissant actuelle Observations partir du bilan courants (mm2) (mm2) d’utilisation (mm2) 70 // A26T7S2Y-M19 2x185 2x150 A13T7S2-M19
2x185
2x150
70
//
MCC19
2x185
3x240
150
//
A27T7S2D-M20
2x185
2x150
70
//
A14T7S2-M20
2x185
2x150
70
//
MCC20
2x185
3x240
120
//
A30T8S1Y-M21
2x185
2x150
70
//
A15T8S1-M21
2x185
2x150
70
//
MCC21
2x185
3x240
150
//
A31T8S1D-M22
2x185
2x150
185
//
A16T8S1-M22
2x185
2x150
185
//
MCC22
2x185
3x240
2x150
//
A34T9S1Y-M23
2x185
2x150
185
//
A17T9S1-M23
2x185
2x150
185
//
MCC23
2x185
3x185
2x150
//
A35T9S1D-M24
2x185
2x150
185
//
A18T9S1-M24
2x185
2x150
185
//
MCC24
2x185
3x185
2x185
//
A38T10S1YM13
2x185
2x150
70
//
A19T10S1-M13
2x185
2x150
70
//
MCC13
2x185
3x185
150
//
A39T10S1DM14
2x185
2x150
70
//
A20T10S1-M14
2x185
2x150
70
//
68
CHAPITRE III : REDIMENSIONNEMENT DES CANALISATIONS ET REGLAGE DES PROTECTIONS
Tenant
A20T10S1M14 TR11 A42T11S1YM15 A21T11S1M15 TR11 A43T11S1DM16 A22T11S1M16 TR12 A46T12S1YM17 A23T12S1M17 TR12 A47T12S1DM18 A24T12S1M18 TR13
Aboutissant
S Sth Calculée à S Calculée à partir des actuelle Observations partir du bilan courants (mm2) (mm2) d’utilisation (mm2)
MCC14
2x185
3x185
120
//
A42T11S1YM15
2x185
2x150
70
//
A21T11S1-M15
2x185
2x150
70
//
MCC15
2x185
3x185
150
//
A43T11S1DM16
2x185
2x150
185
//
A22T11S1-M16
2x185
2x150
185
//
MCC16
2x185
3x185
2x150
//
A46T12S1YM17
2x185
2x150
185
//
A23T12S1-M17
2x185
2x150
185
//
MCC17
2x185
3x185
2x150
//
A47T12S1DM18
2x185
2x150
185
//
A24T12S1-M18
2x185
2x150
185
//
MCC18
2x185
3x185
2x185
-
A49T13S1-Cis12-Cass1-Ref Table2
150
2x240
***
-
2x150
150
***
-
2x150
2x120
***
-
2x150
185
***
-
2x150
2x150
***
-
70
35
***
-
A49T13S1Cis1-2-Cass1- A27T13S1-Cis1 Ref Table2 A27T13S1Cis1 Cis1 A49T13S1Cis1-2-Cass1- A29T13S1-Cis2 Ref Table2 A29T13S1Cis2 Cis2 A49T13S1A33T13T1S1Cis1-2-Cass1Alim cass Ref Table2
69
CHAPITRE III : REDIMENSIONNEMENT DES CANALISATIONS ET REGLAGE DES PROTECTIONS
Tenant
A33T13T15S 1-Alim cass A49T13S1Cis1-2-Cass1Ref Table2 A33T13T15S 1 ( Ref ligne 2) TR15 A50T15S1Cis3-Cis4Cass2 A30T15S1Cis3 A50T15S1Cis3-Cis4Cass2 A31T15S1Cis4 A50T15S1Cis3-Cis4Cass2 A33T13T15S 1-Alim cass
Aboutissant
S Sth Calculée à S Calculée à partir des actuelle Observations partir du bilan courants (mm2) (mm2) d’utilisation (mm2)
Cassette1
70
240
***
-
A33T13T15S1 (Ref ligne 2)
95
35
***
-
MCC ref
2x185
240
***
-
A50T15S1-Cis3Cis4-Cass2
3x185
2x185
***
-
A30T15S1-Cis3
2x150
150
***
-
Cis3
2x150
2x185
***
-
A31T15S1-Cis4
2x150
150
***
-
Cis4
2x150
2x150
***
-
A33T13T1S1Alim cass (cass2)
3x75
35
***
-
Cassette2
70
240
***
-
Tableau 11: Résultas de redimensionnement des canalisations Comme on le constate, les sections des canalisations d’alimentations des moteurs des cages sont largement surdimensionnées par rapport à l’utilisation qui en est faite actuellement.
III.3.3 Calcul des courants de court-circuit et réglage des protections Le calcul du courant de court-circuit a pour objectif de déterminer les caractéristiques des dispositifs de protection à installer contre les défauts de court-circuit. Le courant de court-circuit maximal (Icc3φ) permet de déterminer le pouvoir de coupure et de fermeture des appareils de protection. Le courant court-circuit minimal (Icc2φ dans la plupart des cas) permet de déterminer le type de déclencheur approprié et de vérifier la contrainte thermique des canalisations.
70
CHAPITRE III : REDIMENSIONNEMENT DES CANALISATIONS ET REGLAGE DES PROTECTIONS
Le guide UTE C 15-105 propose une méthode de calcul rigoureuse appelée “méthode des impédances” et deux méthodes approchées appelées respectivement “méthode conventionnelle” et “méthode de composition” [6]. La méthode des impédances : utilisable quand toutes les caractéristiques de la boucle de défaut sont connues, y compris celles de la source. La méthode de composition : méthode rapide utilisable lorsqu’ on connaît le courant de court-circuit à l’origine du circuit et que l’on ne connaît pas les caractéristiques du réseau amont. La méthode conventionnelle : basée sur l’hypothèse que durant un défaut la tension à l’origine du circuit est égale à 80 % de la tension nominale de l’installation. Elle est utilisée lorsque le court-circuit à l’origine du circuit et les caractéristiques amont de l’installation ne sont pas connus. Elle permet de déterminer les courts-circuits minimaux et d’établir les tableaux des longueurs maximales protégées. Dans notre étude nous allons utiliser la méthode des impédances vu que toutes les caractéristiques des circuits sont connues. Calcul des impédances de la boucle de défaut Le tableau 12 donne les expressions des impédances des différentes parties de l’installation électrique. Partie de l’installation Réseau amont
Résistance (mΩ) R1=0,1ZQ Avec 𝒁𝑸 =
Réactance (mΩ) X1=0,995 ZQ Un : tension composée nominale
(𝒎𝑼𝒏 )𝟐 𝑺𝑲𝑸
SKQ : puissance de court-circuit du réseau à haute tension en kVA Transformateur R2=0,31Z2 Avec 𝒁𝟐 =
X2=0,95 Z2 (𝒎𝑼𝒏 )𝟐 𝑼𝒄𝒄 𝑺𝒏
𝟏𝟎𝟎
Sn : puissance apparente du transformateur (kVA) ; Ucc : tension de court-circuit du transformateur(%) Liaison(Câbles)
𝐑 𝟑 = 𝛒𝟎
𝐋 𝐒
𝛒𝟎 =18,51 (Cu) : cas du calcul du courant de court-circuit maximal ;
71
X3=0,09L (câbles uni-jointifs) ; X3=0,13L (câbles uni-espacés) ; X3=0,08L
CHAPITRE III : REDIMENSIONNEMENT DES CANALISATIONS ET REGLAGE DES PROTECTIONS
𝛒𝟎 =23 (Cu) : cas du calcul du courant de court-circuit minimal ; L : longueur du câble en m ; S : section du câble en mm2.
(Câbles uni-trêfle ou multiconducteurs)
Tableau 12: Méthode de calcul des impédances des différentes parties d'une installation électrique Expression des courants de court-circuit
𝑪 ∗ 𝒎 ∗ 𝑼𝟎 𝑪 ∗ 𝒎 ∗ 𝑼𝟎 = 𝒁 √(∑ 𝑹)𝟐 + (∑ 𝑿)𝟐 √𝟑 = 𝑰 𝟐 𝒄𝒄𝟑𝝋
𝐂𝐨𝐮𝐫𝐚𝐧𝐭 𝐝𝐞 𝐜𝐨𝐮𝐫𝐭 − 𝐜𝐢𝐫𝐜𝐮𝐢𝐭 𝐭𝐫𝐢𝐩𝐡𝐚𝐬é: 𝐈𝐜𝐜𝟑𝛗 = 𝐂𝐨𝐮𝐫𝐚𝐧𝐭 𝐝𝐞 𝐜𝐨𝐮𝐫𝐭 − 𝐜𝐢𝐫𝐜𝐮𝐢𝐭 𝐛𝐢𝐩𝐡𝐚𝐬é: 𝐈𝐜𝐜𝟐𝛗 Avec :
Uo : tension nominale entre phase et neutre, en V ; C: 1,05 pour les courants maximaux et 0,95 pour les courants minimaux ; m : facteur de charge pris égal à 1,05 ; Z : impédance de la boucle de défaut. Caractéristiques et réglage des disjoncteurs Pouvoir de coupure Pdc: c’est la valeur maximale du courant que peut couper un disjoncteur. Il est déduit à partir du courant de court-circuit triphasé Icc3φ maximal en cherchant le courant normalisé qui lui est immédiatement supérieur.
𝑷𝒅𝒄 ≥ 𝑰𝒄𝒄𝟑𝝋𝑴𝒂𝒙 Courant de réglage magnétique Im: c’est la valeur du courant sur laquelle doit être ajusté le disjoncteur pour interrompre l’alimentation en courant électrique en cas de courtcircuit dépassant cette valeur. Il est pris égal à 0,8* Icc2φmin.
𝑰𝒎 = 𝟎, 𝟖 ∗ 𝑰𝒄𝒄𝟐𝝋𝑴𝒊𝒏 = 𝟎, 𝟖 ∗
√𝟑 𝑰 𝟐 𝒄𝒄𝟑𝝋𝑴𝒊𝒏
Courant de réglage thermique Ir: il doit vérifier la condition Ir ≥ IB, avec IB courant d’emploi. Exemple de calcul : Pouvoir de coupure et courant du réglage magnétique du disjoncteur D1 de la cage 1 (figure15).
72
CHAPITRE III : REDIMENSIONNEMENT DES CANALISATIONS ET REGLAGE DES PROTECTIONS
Figure 15: Schéma électrique d'alimentation de la cage1 et la cage 2 Impédances: Partie de l’installation
Réseau amont
Résistance (mΩ)
Réactance (mΩ)
(𝒎𝑼𝒏 )𝟐 (𝟏, 𝟎𝟓 ∗ 𝟓𝟐𝟓)𝟐 𝒁𝑸 = = 𝑺𝑲𝑸 𝟓𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎 = 𝟎, 𝟔
X1=0,995 ZQ=0,597
R1=0,1ZQ=0,06
𝒁𝟐 =
(𝒎𝑼𝒏 )𝟐 𝑼𝒄𝒄 𝑺𝒏
𝟏𝟎𝟎
=
(𝟏,𝟎𝟓∗𝟓𝟐𝟓)𝟐 𝟔,𝟑𝟐 𝟖𝟎𝟎
Transformateur R2=0,31Z2=7,44
𝟏𝟎𝟎
=24 X2=0,95 Z2=22,8
73
CHAPITRE III : REDIMENSIONNEMENT DES CANALISATIONS ET REGLAGE DES PROTECTIONS
𝐋
𝟒,𝟑
𝐑 𝟑 = 𝛒𝟎 = 𝟏𝟖, 𝟓 𝟎, 𝟒𝟑 pour 𝐒 𝟏𝟖𝟓 Iccmax 𝐋 𝟒,𝟑 𝐑 𝟑 = 𝛒𝟎 = 𝟐𝟑 = 𝟎, 𝟓𝟑 pour 𝐒 𝟏𝟖𝟓 Iccmin
Liaison(C1)
𝐑 𝟒 = 𝛒𝟎
Liaison(C2)
X3=0,13L=0,13*4,3 =0,559
𝐋 𝟒, 𝟒 = 𝟐𝟑 = 𝟎, 𝟓𝟒 𝐒 𝟏𝟖𝟓
X3=0,13L=0,13*4,4 =0,572
Pouvoir de coupure : On a : 𝑰𝑪𝑪𝟑𝝋.𝒎𝒂𝒙 =
𝟏, 𝟎𝟓 ∗ 𝟏, 𝟎𝟓 ∗ 𝟓𝟐𝟓 √𝟑 ∗ √(𝟎, 𝟎𝟔 + 𝟕, 𝟒𝟒 + 𝟎, 𝟒𝟑)𝟐 + (𝟎, 𝟓𝟗𝟕 + 𝟐𝟐, 𝟖 + 𝟎, 𝟓𝟓𝟗)𝟐
= 𝟏𝟑, 𝟐𝟒 𝒌𝑨
D’où : 𝑷𝒅𝒄 = 𝟏𝟔 𝒌𝑨 Courant de réglage magnétique : On a : 𝑰𝑪𝑪𝟑𝝋.𝒎𝒊𝒏
𝟏, 𝟎𝟓 ∗ 𝟎, 𝟗𝟓 ∗ 𝟓𝟐𝟓
=
√𝟑 ∗ √(𝟎, 𝟎𝟔 + 𝟕, 𝟒𝟒 + 𝟎, 𝟓𝟑 + 𝟎, 𝟓𝟒)𝟐 + (𝟎, 𝟓𝟗𝟕 + 𝟐𝟐, 𝟖 + 𝟎, 𝟓𝟓𝟗 + 𝟎, 𝟓𝟕𝟐)𝟐 = 𝟏𝟏, 𝟔𝟑 𝒌𝑨 D’où : √𝟑 √𝟑 𝑰𝑪𝑪𝟑𝝋.𝒎𝒊𝒏 = 𝟎, 𝟖 ∗ ∗ 𝟏𝟏, 𝟔𝟑 = 𝟖 𝒌𝑨 𝟐 𝟐 Résultats des calculs 𝑰𝒎 = 𝟎, 𝟖 ∗
Le tableau 13 présente les différents résultats obtenus pour le réglage magnétique des différents disjoncteurs ainsi que leurs pouvoirs de coupure.
Tenant
Aboutissant
Impédance amont de la liaison (mΩ) R
A2T1S2YM1 A3T1S2DM2 A6T2S2YM3 A7T2S2DM4
X
Impédance liaison (mΩ) R
X
Icc3φmax Icc3φmin Im Pdc (kA) (kA) (kA) (kA)
A1T1S2-M1
7,93 23,96
0,54
0,57
13,24
11,63
8
16
A2T1S2-M2
7,99 24,05
0,56
0,59
13,19
11,58
7,97
16
A3T2S2-M3
7,94 23,98
0,50
0,52
13,23
11,61
7,99
16
A4T2S2-M4
7,94 23,98
0,62
0,65
13,23
11,58
7,97
16
74
CHAPITRE III : REDIMENSIONNEMENT DES CANALISATIONS ET REGLAGE DES PROTECTIONS
Tenant
A10T3S2YM5 A11T3S2DM6 A14T4S2YM7 A15T4S2DM8 A18T5S2YM9 A19T5S2DM10 A22T6S2YM11 A23T6S2DM12 A26T7S2YM19 A27T7S2DM20 A30T8S1YM21 A31T8S1DM22 A34T9S1YM23 A35T9S1DM24 A38T10S1Y -M13 A39T10S1D -M14 A42T11S1Y -M15 A43T11S1D -M16 A46T12S1Y -M17 A47T12S1D -M18
Aboutissant
Impédance amont de la liaison (mΩ)
Impédance liaison (mΩ)
Icc3φmax Icc3φmin Im Pdc (kA) (kA) (kA) (kA)
R
X
R
X
A5T3S2-M5
6,6
19,30
0,75
0,78
16,44
14,17
9,75
21
A6T3S2-M6
6,42 19,38
0,62
0,65
16,37
14,22
9,78
21
A7T4S2-M7
6,35 19,14
0,81
0,55
16,57
14,41
9,91
21
A8T4S2-M8
6,40 19,17
0,62
0,42
16,53
14,50
9,98
21
A9T5S2-M9
4,65 13,92
0,81
0,55
22,76
19,50
13,42
25
4,69 13,96
0,81
0,55
22,70
19,44
13,38
25
4,65 13,92
1,1
0,75
22,76
19,15
13,18
25
4,72 13,98
0,91
0,62
22,65
19,28
13,26
25
4,56 13,90
0,84
0,72
22,85
19,38
13,33
25
4,60 13,94
0,96
0,81
22,77
19,16
13,18
25
4,57 13,91
0,77
0,65
22,82
19,47
13,39
25
4,62 13,96
0,81
0,68
22,72
19,33
13,30
25
4,58 13,92
0,92
0,78
22,80
19,23
13,23
25
4,62 13,96
0,88
0,55
22,72
19,22
13,22
25
4,58 13,92
1,11
0,94
22,81
18,98
13,05
25
4,65 13,99
1,19
1,01
22,66
18,75
12,90
25
4,6
13,94
1,04
0,88
22,77
19,05
13,11
25
4,66
14
1,19
1,01
22,65
18,74
12,89
25
4,53 13,86
1,11
0,94
22,91
19,06
13,11
25
4,65 13,99
1,11
0,94
22,66
18,85
12,97
25
A10T5S2M10 A11T6S2M11 A12T6S2M12 A13T7S2M19 A14T7S2M20 A15T8S1M21 A16T8S1M22 A17T9S1M23 A18T9S1M24 A19T10S1M13 A20T10S1M14 A21T11S1M15 A22T11S1M16 A23T12S1M17 A24T12S1M18
75
CHAPITRE III : REDIMENSIONNEMENT DES CANALISATIONS ET REGLAGE DES PROTECTIONS
Tenant
Aboutissant
Impédance amont de la liaison (mΩ) R
A49T13S1Cis1-2Cass1-Ref Table2 A49T13S1Cis1-2Cass1-Ref Table2 A49T13S1Cis1-2Cass1-Ref Table2 A49T13S1Cis1-2Cass1-Ref Table2 A50T15S1Cis3-Cis4Cass2 A50T15S1Cis3-Cis4Cass2 A50T15S1Cis3-Cis4Cass2
TR14
X
Impédance liaison (mΩ) R
X
Icc3φmax Icc3φmin Im Pdc (kA) (kA) (kA) (kA)
A27T13S1Cis1
4,98 15,46
1 ,99
1,69
20,57
16,32
11,23
21
A29T13S1Cis2
4,98 15,46
1,31
1,37
20,57
16,82
11,57
21
4,98 15,46
3,94
0,78
20,57
16,30
11,22
21
A33T13T15S 1 (Ref ligne 2)
4,98 15,46
5,59
1,11
20,57
15,37
10,58
21
A30T15S1Cis3
5,19 15,66
1,53
1,30
20,24
16,53
11,37
21
A31T15S1Cis4
5,19 15,66
1,53
1,30
20,24
16,53
11,37
21
16,03
11,03
21
57,63
39,65
70
A33T13T15S 1-Alim cass
A33T13T15S 1-Alim cass 5,19 15,68 3,94 0,78 20,24 (cass2) Transformateur 14 : 22000/400 V A52T14S11,11 3,61 0,23 0,16 67,46 arrivée1
A53T14S1A60T14S1Termex1,11 trempe finissage A53T14S1TermexFinissage 1,11 finissage A51T14S1Armoire Départ 1,11 pompes four AG400 A51T14S1A35T14S1Départ 1,11 AG AG400 A36T14S1- Compresseur 1,29 AG1 GA132
3,61
0,26
0,35
67,46
55,04
37,87
70
3,61
8,10
11
67,46
13,35
9,18
70
3,61
12,9
8,75
67,46
12,33
8,48
70
3,61
0,23
0,16
67,46
57,63
39,65
70
3,76
34,7
23,5
63,97
5,1
3,51
65
76
CHAPITRE III : REDIMENSIONNEMENT DES CANALISATIONS ET REGLAGE DES PROTECTIONS
Tenant
A36T14S1AG1 A36T14S1AG1 A37T14S1AG2 A37T14S1AG2 A37T14S1AG2 A37T14S1AG2 A37T14S1AG2 A36T14S1AG2 A36T14S1AG1 A61T14S1Pompes 1-2 A61T14S1Pompes 1-2 A59T14S1Pompes 3-4 A59T14S1Pompes 3-4 A60T14S1Alim trempe TR14 A55T14S1Alim400 Arrivée 2 A42T14S1Rotation cassettes A42T14S1Rotation cassettes A55T14S1Alim 400 Arrivée 2
Aboutissant
Impédance amont de la liaison (mΩ)
Impédance liaison (mΩ)
Icc3φmax Icc3φmin Im Pdc (kA) (kA) (kA) (kA)
R
X
R
X
1,29
3,76
20,4
13,9
63,97
8,22
5,65
65
1,29
3,76
46
13
63,97
4,59
3,16
65
1,29
3,76
325
11
63,97
0,7
0,48
65
1,29
3,76
7,71
6 ,53
63,97
16,8
11,56
65
1,29
3,76
12,5
6,71
63,97
13,3
9,13
65
1,29
3,76
19,5
5,5
63,97
10,12
6,96
65
1,29
3,76
28,6
11,3
63,97
6,87
4,73
65
Atelier tour
1,29
3,76
65,1
21,5
63,97
3,24
2,23
65
Eclairage I
1,29
3,76
13,1
5,2
63,97
13,52
9,30
65
Pompe1
1,31
3,95
5,67
4,74
61,1
20,59
14,17
65
Pompe2
1,31
3,95
5,77
4,82
61,1
20,37
14,01
65
Pompe3
1,31
3,95
6,41
5,35
61,1
18,99
13,06
65
Pompe4
1,31
3,95
6,60
5,51
61,1
18,61
12,80
65
1,31
3,95
113
3,92
61,1
2,01
1,39
65
1,34
4,38
1,4
4,38
55,3
49,93
34,35
65
1,34
4,38
1,4
6,33
55,3
32,12
22,09
65
3,65
6,33
259,15 20,51
34,11
0,882
0,607
35
3,65
6,33
248,08 19,89
34,11
0,922
0,634
35
1,34
4,38
215,59 16,36
55,3
5,18
3,56
65
Ponts roulants Pompes incendie Laboratoire Résistances four Ventilateur four Hydraulique 2 Compresseur GA75
Pompe refroidisseme nt Arrivée 2 A42T14S1Rotation cassettes Rotation cassettesligne 1 Rotation cassettesligne 2 Enfourneuse
77
CHAPITRE III : REDIMENSIONNEMENT DES CANALISATIONS ET REGLAGE DES PROTECTIONS
Tenant
A54T14S1DC Drivers 400 V A54T14S1DC Drivers 400 V A54T14S1DC Drivers 400 V A58T14S1Pompes tourVentilo usine
Aboutissant
Impédance liaison (mΩ)
Icc3φmax Icc3φmin Im Pdc (kA) (kA) (kA) (kA)
R
X
R
X
1,34
4,38
22,07
9,41
55,3
5,15
3,54
65
Climatisation 1,34
4,38
31,44
6,02
55,3
7,19
4,95
65
A58T14S1Pompes tour, Ventilo usine
1,34
4,38
3,98
5,10
55,3
6,62
4,55
65
Pompe tour refroidisseme 3,41 nt
5,11
306,8 11,42
41,42
1,47
1,01
50
3,41
5,10
261,58 14,06
41,42
0,53
0,36
50
A56T14S1Conv après 1,34 Cisailles 48M
4,38
4,86
55,3
31,83
21,90
65
Hydraulique 1
A58T14S1Pompes Ventilateurs tour-Ventilo usine usine A54T14S1DC Drivers 400 V
Impédance amont de la liaison (mΩ)
5,71
A56T14S1Conv après Cisailles 48M
Convoyeur ligne1
4,81
4,86
694,56 14,44
37,49
0,96
0,66
50
A56T14S1Conv après Cisailles 48M
Convoyeur ligne2
4,81
4,86
642,81 13,72
37,49
1,04
0,72
50
A25T14S1pinceurs
1,34
4,38
13,45
5,42
55,3
15,64
10,78
65
A54T14S1DC Drivers 400 V A25T14S1pinceurs
Moteur pinceur ligne 11,04 4,86 1
118,61 14,57
20,2
1,2
0,83
25
A25T14S1pinceurs
Moteur pinceur ligne 11,04 4,86 2
108,49 13,69
20,2
2,1
1,45
25
78
CHAPITRE III : REDIMENSIONNEMENT DES CANALISATIONS ET REGLAGE DES PROTECTIONS
Tenant
Aboutissant
Impédance amont de la liaison (mΩ)
Impédance liaison (mΩ)
R
X
R
X
Icc3φmax Icc3φmin Im Pdc (kA) (kA) (kA) (kA)
A54T14S1DC Drivers 400 V
A33T13T15S 1-Alim cassettes
1,34
4,38
7,84
5,16
55,3
25,14
17,30
65
A54T14S1DC Drivers 400 V
Auxiliaires MCC cages
1,34
4,38
180,3 8,112
55,3
5,4
3,71
65
A54T14S1DC Drivers 400 V
Auxiliaires MCC cisailles
1,34
4,38
42,11
5,79
55,3
1,27
0,87
65
Auxiliaires MCC cages
Ventilateur 145,2 de 8,11 3 refroidisseme nt cages
675,38 13,56
1,75
0,34
0,23
8
Auxiliaires MCC cisailles
Ventilateur de 34,09 5,79 refroidisseme nt Cisailles
459,94 14,51
7,33
0,5
0,34
10
Tableau 13: Courants de réglage magnétique et pouvoirs de coupure des différents disjoncteurs magnétothermiques NB : Pour les courants de réglage thermique, ils sont reportés au niveau des tableaux concernant le calcul des sections.
III.3.4 Calcul de la longueur maximale des câbles pour la protection des personnes contre les contacts indirects Pour assurer la protection des personnes en schéma de liaison à la terre IT (au deuxième défaut), il est nécessaire de s’assurer que le plus petit courant de court-circuit fera effectivement fonctionner l’appareil de protection dans le temps limite fixé par la norme. Pour cela, il suffit de vérifier que ce courant est supérieur au seuil de déclenchement du déclencheur magnétique du disjoncteur. Pour réaliser ceci, il faut que : 𝑳≤
𝟎, 𝟖 ∗ 𝑼 ∗ 𝑺𝒑𝒉 𝟐𝝆(𝟏 + 𝒎) ∗ 𝑰𝒎
79
CHAPITRE III : REDIMENSIONNEMENT DES CANALISATIONS ET REGLAGE DES PROTECTIONS
Avec Sph : Section du câble de phase ; U : tension composée entre phases ; ρ : résistivité du conducteur; m = SPH /SPE ; Im = courant de réglage magnétique ; L : Longueur du câble. La longueur maximale du conducteur assurant la protection est donc : 𝑳𝒎𝒂𝒙 =
𝟎, 𝟖 ∗ 𝑼 ∗ 𝑺𝒑𝒉 𝟐𝝆(𝟏 + 𝒎) ∗ 𝑰𝒎
Exemple de calcul: On reprend l’exemple des cages de la figure 15 et on calcule la longueur maximale du câble C1. On a: 𝑳𝒎𝒂𝒙 =
𝟎, 𝟖 ∗ 𝟓𝟐𝟓 ∗ 𝟏𝟖𝟓 = 𝟕𝟏, 𝟔𝟒 𝒎 𝟏𝟖𝟓 𝟐 ∗ 𝟐𝟑 (𝟏 + )∗𝟖 𝟗𝟓
Résultats de calcul
Tenant
Aboutissant
Im (kA)
SPH (mm2)
SPE (mm2)
Lmax (m)
A2T1S2Y-M1
A1T1S2-M1
8
185
95
71,64
A3T1S2D-M2
A2T1S2-M2
7,97
185
95
71,91
A6T2S2Y-M3
A3T2S2-M3
7,99
185
95
71,73
A7T2S2D-M4
A4T2S2-M4
7,97
185
95
71,91
A10T3S2Y-M5
A5T3S2-M5
9,75
185
95
58,78
A11T3S2D-M6
A6T3S2-M6
9,78
185
95
58,60
A14T4S2Y-M7
A7T4S2-M7
9,91
2x120
120
73,71
A15T4S2D-M8
A8T4S2-M8
9,98
2x120
120
73,19
A18T5S2Y-M9
A9T5S2-M9
13,42
2x120
120
54,43
A19T5S2D-M10
A10T5S2-M10
13,38
2x120
120
54,59
A22T6S2Y-M11
A11T6S2-M11
13,18
2x120
120
55,42
A23T6S2D-M12
A12T6S2-M12
13,26
2x120
120
55,09
A26T7S2Y-M19
A13T7S2-M19
13,33
2x150
150
68,50
80
CHAPITRE III : REDIMENSIONNEMENT DES CANALISATIONS ET REGLAGE DES PROTECTIONS
Aboutissant
Im (kA)
SPH (mm2)
SPE (mm2)
Lmax (m)
A27T7S2D-M20
A14T7S2-M20
13,18
2x150
150
69,27
A30T8S1Y-M21
A15T8S1-M21
13,39
2x150
150
68,19
A31T8S1D-M22
A16T8S1-M22
13,30
2x150
150
68,65
A34T9S1Y-M23
A17T9S1-M23
13,23
2x150
150
69,01
A35T9S1D-M24
A18T9S1-M24
13,22
2x150
150
69,07
A38T10S1Y-M13
A19T10S1-M13
13,05
2x150
150
69,97
A39T10S1D-M14
A20T10S1-M14
12,90
2x150
150
70,78
A21T11S1-M15
13,11
2x150
150
69,64
A43T11S1D-M16
A22T11S1-M16
12,89
2x150
150
70,83
A46T12S1Y-M17
A23T12S1-M17
13,11
2x150
150
69,64
A47T12S1D-M18 A49T13S1-Cis1-2Cass1-Ref Table2 A49T13S1-Cis1-2Cass1-Ref Table2 A49T13S1-Cis1-2Cass1-Ref Table2 A49T13S1-Cis1-2Cass1-Ref Table2 A50T15S1-Cis3Cis4-Cass2 A50T15S1-Cis3Cis4-Cass2 A50T15S1-Cis3Cis4-Cass2
A24T12S1-M18
12,97
2x150
150
70,40
A27T13S1-Cis1
11,23
150
95
47,29
A29T13S1-Cis2
11,57
185
95
49,53
11,22
35
16
8,94
10,58
35
16
9,48
A30T15S1-Cis3
11,37
150
95
46,71
A31T15S1-Cis4
11,37
150
95
46,71
A33T13T15S1-Alim Cass (cass2)
11,03
35
16
9,09
Tenant
A42T11S1Y-M15
A33T13T15S1-Alim cass A33T13T15S1 (Ref ligne 2)
Tableau 14: Longueurs maximales des câbles de la protection
III.3.5 La sélectivité entre les dispositifs de protection La sélectivité est une technique qui consiste à coordonner les protections de manière à ce qu’un défaut sur un circuit ne fasse déclencher que la protection placée en tête de ce circuit, évitant ainsi la mise hors service du reste de l’installation. La sélectivité améliore la continuité de service et la sécurité de l’installation. III.3.5.1 La sélectivité ampèremétrique Cette technique repose sur le décalage en intensité des courbes de déclenchement des disjoncteurs amont et aval. Elle se vérifie par comparaison de ces courbes en s’assurant qu’elles
81
CHAPITRE III : REDIMENSIONNEMENT DES CANALISATIONS ET REGLAGE DES PROTECTIONS
ne se chevauchent pas. Elle s’applique pour la zone des surcharges et la zone des courts-circuits et est d’autant meilleure que les réglages des appareils sont éloignés (figure 16). Pour avoir la sélectivité dans la zone des surcharges, il faut que le rapport des courants de réglage (Ir) soit au moins égal à 2. Pour avoir sélectivité dans la zone de courts-circuits, il faut que le rapport des courants de réglage magnétique (Im) soit au moins égal à 1,5.
Figure 16: Sélectivité ampèremétrique III.3.5.2 La sélectivité chronométrique Cette technique repose sur le décalage en temps des courbes de déclenchement des disjoncteurs amont et aval. Elle se vérifie par comparaison des courbes et s’applique pour la sélectivité dans la zone des courts-circuits. Elle s’utilise en complément de la sélectivité ampèremétrique afin d’obtenir une sélectivité au-delà du courant de réglage magnétique du disjoncteur amont (Im). Ce dernier doit être temporisable et capable de supporter le courant de court-circuit et ses effets pendant toute la durée de la temporisation et les canalisations parcourues par ce courant doivent supporter les contraintes thermiques (I²t) (figure 17).
82
CHAPITRE III : REDIMENSIONNEMENT DES CANALISATIONS ET REGLAGE DES PROTECTIONS
Figure 17: Sélectivité ampèremétrique et chronologique III.3.5.3 La sélectivité logique Elle est assurée entre deux appareils qui communiquent via une liaison spécifique. Lorsque le disjoncteur aval détecte un défaut, il envoie un signal vers l’appareil amont qui sera alors temporisé. Si l’appareil aval n’a pas pu éliminer ce défaut durant la temporisation, il y aura intervention de l’appareil amont (figure 18).
83
CHAPITRE III : REDIMENSIONNEMENT DES CANALISATIONS ET REGLAGE DES PROTECTIONS
Figure 18: Sélectivité logique
III.4 Conclusion Ce chapitre a fait l’objet du redimensionnement et réglage des protections de l’installation électrique en se basant sur le bilan de puissance global établi. Les résultats obtenus seront comparés aux réglages actuels dans le chapitre V (Diagnostic et relevé des non-conformités) Le chapitre suivant fera l’objet de l’étude de la compensation de l’énergie réactive, analyse et résolution du problème de l’échauffement des selfs anti-harmoniques.
84
Chapitre IV Etude de la compensation de l’énergie réactive et de la problématique d’échauffement des selfs anti-harmoniques
85
CHAPITRE IV : COMPENSATION DE L’ENERGIE REACTIVE ET ECHAUFFEMENT DES SELFS ANTI-HARMONIQUES
IV.1 Introduction Ce chapitre traite la compensation de l’énergie réactive. Il est scindé en deux volets. Le premier vise à déterminer la puissance réactive à compenser et le type de batteries de condensateurs à utiliser. Le deuxième volet est consacré à l’étude et à la résolution de la problématique de destruction des selfs anti-harmoniques sous l’effet de l’échauffement excessif.
IV.2 Compensation de l’énergie réactive En général, les distributeurs d'énergie électrique pénalisent financièrement les consommateurs dont la valeur de tgφ est élevée. Le client, pendant certaines périodes, paie l'énergie réactive plus chère que l'énergie active consommée. La compensation d'énergie réactive permet de réduire le coût en diminuant la puissance apparente souscrite. Ainsi, la compensation de la puissance réactive permet de faire des économies sur la facture d'énergie. De plus, elle permet de réduire les pertes joule et les chutes de tension dans les conducteurs et les transformateurs. Elle se fait par des condensateurs dont les valeurs de la capacité sont déterminées à partir du bilan de puissance effectué. Toutefois notre cas d’étude concernant le laminoir ne permet pas d’évaluer avec exactitude
la puissance réactive vu que l’installation présente des transitoires de
fonctionnement à vide et travaille à peine à 50% de sa puissance nominale. Ainsi et pour déterminer l’énergie réactive à compenser et les capacités des batteries de condensateurs à installer nous avons recouru à l’analyse des factures de consommation des cinq derniers mois.
IV.2.1
Puissance réactive à compenser
Pour évaluer la puissance réactive à compenser, nous avons choisi les deux factures présentant un niveau élevé de pénalités (factures du mois d’avril). Puis nous avons évalué la durée totale de fonctionnement de l’installation durant ce mois soit 624 heures (26 jours). Enfin nous avons calculé la puissance réactive à retenir pour le calcul de la puissance des batteries de condensateurs par la formule suivante :
𝑸𝒄 =
𝑬𝒏𝒆𝒓𝒈𝒊𝒆 𝒓é𝒂𝒄𝒕𝒊𝒗𝒆 𝒇𝒂𝒄𝒕𝒖𝒓é𝒆 (𝒌𝑽𝑨𝑹𝒉) 𝑫𝒖𝒓é𝒆 𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍𝒆 𝒅𝒆 𝒇𝒐𝒏𝒄𝒕𝒊𝒐𝒏𝒏𝒆𝒎𝒆𝒏𝒕 𝒆𝒏 𝒉𝒆𝒖𝒓𝒆𝒔
D’après les factures, la puissance réactive à compenser est de 262,8 kVAR. La puissance réactive des batteries de condensateurs en fonctionnement est de 1812,7 kVAR. Donc la puissance réactive totale à compenser est :
𝑸𝒄 = 𝟐𝟔𝟐, 𝟖 + 𝟏𝟖𝟏𝟐, 𝟕 = 𝟐𝟎𝟕𝟓, 𝟓 𝒌𝑽𝑨𝑹 86
CHAPITRE IV : COMPENSATION DE L’ENERGIE REACTIVE ET ECHAUFFEMENT DES SELFS ANTI-HARMONIQUES
La puissance réactive installée est de 4531,54 kVAR. La société n’aura pas besoin d’acheter des batteries de condensateurs. La puissance des batteries dont ’elle dispose dépasse largement la puissance réactive à compenser réellement. Donc, il suffit de réadapter les armoires de compensation aux charges.
IV.2.2 Emplacement des condensateurs L’emplacement des condensateurs ne sera pas changé pour le moment en dépit de quelques inconvénients de l’installation actuelle dont on peut citer à titre d’exemple : Difficulté de la maitrise de la compensation locale en basse tension suite à la fluctuation rapide de la consommation de l’énergie réactive. Taux des harmoniques élevé. Donc, il est préférable d’installer les batteries de condensateurs au niveau moyen tension, à condition de procéder à une restructuration du réseau d’arrivée. Cette restructuration sera traitée dans le chapitre des recommandations.
IV.2.3 Types de condensateurs de l’installation Le type de compensation qui convient à l’installation est la compensation automatique par des gradins de batteries de condensateurs pilotés par des relais varmétriques. La variation rapide de puissance réactive de l'installation nécessite l’utilisation des équipements de connexion de gradins de temps de réponse rapide. La connexion se fait actuellement par des thyristors de puissance (commutation électronique rapide). Toutefois ces thyristors sont pilotés par des varlogic NR6 et NR12, qui ont un temps de réponse lent (temps de réponse ≥10 secondes). Donc il est nécessaire de les remplacer par des relais varmétriques plus rapides (temps de réponse ≤ 01 seconde). Par exemple le relais varmétrique de Circutor « Computer Max-f » commercialisé au Maroc par ELEXPERT (figure 19). Ce relais a un temps de réponse entre 40 ms et 01 seconde.
87
CHAPITRE IV : COMPENSATION DE L’ENERGIE REACTIVE ET ECHAUFFEMENT DES SELFS ANTI-HARMONIQUES
Figure 19: Relais varmétrique "Computer Max-f"
IV.3 Problématique de destruction des selfs anti-harmonique sous l’effet des échauffements excessifs Comme il a été signalé au niveau du cahier des charges, dans notre étude, il a été prévu d’apporter une solution au problème de destruction des selfs anti-harmoniques sous l’effet de l’échauffement (figure 20). A cet effet des rapports de mesures récentes nous ont été remis pour analyse et interprétation. Il s’agit de :
Mesures des capacités et des selfs anti-harmoniques sous 525 V, 50 Hz (échantillon
prélevé au hasard dans les armoires de compensation).
Analyses de réseaux sur plusieurs départs 525 V équipés ou non de compensations
dans les deux régimes de fonctionnement (A vide et en charge).
88
CHAPITRE IV : COMPENSATION DE L’ENERGIE REACTIVE ET ECHAUFFEMENT DES SELFS ANTI-HARMONIQUES
Figure 20: Gradins de condensateur et selfs anti-harmoniques
IV.3.1 Mesures IV.3.1.1 Mesure des capacités Les condensateurs portent des plaques signalétiques auto-collées portant les principales caractéristiques alors que les carcasses portent des indications différentes. Il s’agirait de condensateurs 400 V montage ∆ modifiés pour devenir des condensateurs 525 V montage Y. La batterie de base, nommée C1, comporte 3 condensateurs C1 identiques montés en étoile et de valeur 113 µF. La mesure effectuée a confirmé cette valeur. IV.3.1.2 Mesure des inductances Les bobines ne portent aucune indication ou information sur leurs caractéristiques. Les mesures récupérées sont dressés au tableau 15.
89
CHAPITRE IV : COMPENSATION DE L’ENERGIE REACTIVE ET ECHAUFFEMENT DES SELFS ANTI-HARMONIQUES
Famille des bobines
Inductance mesurée
Petite bobine L1
5 à 6 mH
Bobine moyenne L2
1 à 1,3 mH
Grande bobine L3
1,4 à 1,6 mH
Tableau 15: Résultats des mesures des inductances des selfs anti-harmoniques IV.3.1.3 Commentaires Les armoires de compensation sont composées des branches L1C1, L2C2, L3C3. Les fréquences d’antirésonance associées suivant les mesures effectuées sont :
Pour L1C1 : 𝒇𝒂𝒓 =
𝟏 𝟐𝝅√𝑳𝑪
Pour L2C2 : 𝒇𝒂𝒓 =
𝟏 𝟐𝝅√𝟏𝟏𝟑 ∗ 𝟓 ∗ 𝟏𝟎−𝟗 𝟏
𝟐𝝅√𝟐𝟐𝟔 ∗ 𝟏, 𝟑 ∗ 𝟏𝟎−𝟗
Pour L3C3 : 𝒇𝒂𝒓 =
=
𝟏 𝟐𝝅√𝟒𝟓𝟐 ∗ 𝟏, 𝟒 ∗ 𝟏𝟎−𝟗
= 𝟐𝟏𝟏 𝒉𝒛
= 𝟐𝟗𝟑 𝒉𝒛
= 𝟐𝟎𝟎 𝒉𝒛
Il apparait d’ores déjà une anomalie au niveau de la branche L2C2. La fréquence d’antirésonance est supérieure à la fréquence de l’harmonique du rang 5 présent dans le circuit.
IV.3.2 Analyse du réseau Vu que les compensations sont raccordées à des charges polluantes, la première hypothèse qui semble tenir est l’accord de la fréquence de résonnance LC à l’un des rangs d’harmoniques présents surtout que les armoires sont reconstituées de manière aléatoire. Pour valider cette hypothèse nous avons utilisé les résultats d’analyse obtenus sur les compensations de quatre moteurs à courant continu équipant les cages à savoir : M6, M16, M20 et M23. IV.3.2.1 Compensation M16 L’armoire de compensation fonctionne actuellement avec 4 gradins identiques de type C1 protégés par des bobines L2 (figure 21).
90
CHAPITRE IV : COMPENSATION DE L’ENERGIE REACTIVE ET ECHAUFFEMENT DES SELFS ANTI-HARMONIQUES
Figure 21: Composition de l'armoire de compensation M16 Forme des courants Les formes de courant ont été relevées dans les deux cas : lorsque le moteur tourne à vide puis lorsque le moteur est en charge.
91
CHAPITRE IV : COMPENSATION DE L’ENERGIE REACTIVE ET ECHAUFFEMENT DES SELFS ANTI-HARMONIQUES
A vide (figure 22) :
Figure 22: Forme d'onde et spectre des courants dans la branche de compensation L2C1 du moteur M16 à vide
92
CHAPITRE IV : COMPENSATION DE L’ENERGIE REACTIVE ET ECHAUFFEMENT DES SELFS ANTI-HARMONIQUES
En charge (figure 23) :
Figure 23: Forme d'onde et spectre des courants dans la branche de compensation L2C1 du moteur M16 en charge
93
CHAPITRE IV : COMPENSATION DE L’ENERGIE REACTIVE ET ECHAUFFEMENT DES SELFS ANTI-HARMONIQUES
Tant à vide qu’en charge, Les spectres du courant sont riches en harmoniques issus du redresseur, avec harmonique cinq prépondérant. Lorsque le moteur M16 est en charge, le THDI de l’harmonique cinq a passé de 4 à 15%. Impact des harmoniques du courant sur les bobines Suivant les résultats des mesures, on voit que les inductances ne bloquent pas les courants harmoniques. Les courants traversant les capacités sont de l’ordre de 4 fois le courant nominal, ce qui conduit à l’échauffement des bobines. A partir des valeurs mesurées des capacités et des inductances, la fréquence d’antirésonance vaut : 𝒇𝒂𝒓 =
𝟏 𝟐𝝅√𝑳𝑪
L2=1.2mH, C1=113µF far=432 Hz. Cette fréquence est au-dessus des premiers rangs harmoniques présents dans le circuit (Harmoniques 5 et 7). Le choix de L2 n’est pas adapté. L’inductance adaptée doit correspondre à une fréquence anti-harmonique généralement fixée à far =210 Hz. Donc la valeur correcte de L2 est calculée par la formule suivante : 𝟏 𝑳𝟐 = 𝟐 𝟒𝝅 𝒇𝟐𝒂𝒓 𝑪 𝑳𝟐 = 𝟓. 𝟏 𝒎𝑯 L’association de C1 avec L2 de 1,2mH est incorrecte ; Les batteries de condensateurs de type C1 doivent être associées à des selfs antiharmoniques dont l’inductance est d’environ 5mH pour éviter le phénomène de résonance. IV.3.2.2 Compensation M20 L’armoire fonctionne avec trois gradins identiques de type C3 protégés par des selfs antiharmoniques L3 (figure 24).
94
CHAPITRE IV : COMPENSATION DE L’ENERGIE REACTIVE ET ECHAUFFEMENT DES SELFS ANTI-HARMONIQUES
Figure 24: Composition de l'armoire de compensation M20
95
CHAPITRE IV : COMPENSATION DE L’ENERGIE REACTIVE ET ECHAUFFEMENT DES SELFS ANTI-HARMONIQUES
Formes des courants A vide (figure 25) :
Figure 25: Forme d'onde et spectre des courants dans la branche de compensation L3C3 du moteur M20 à vide
96
CHAPITRE IV : COMPENSATION DE L’ENERGIE REACTIVE ET ECHAUFFEMENT DES SELFS ANTI-HARMONIQUES
En charge (figure 26) :
Figure 26: Forme d'onde et spectre des courants dans la branche de compensation L3C3 du moteur M20 en charge Tant à vide qu’en charge, en comparant à la situation de M16, on constate ici un bon blocage des harmoniques par les selfs anti-harmoniques. Impact des harmoniques du courant sur les bobines Suivant les résultats des mesures, on voit que les inductances, cette fois, bloquent assez bien les courants harmoniques. La fréquence d’antirésonance du gradin L3C3 est donnée par :
𝒇𝒂𝒓 =
𝟏
𝟐𝝅√𝑳𝑪
L3=1.5mH, C3=452µF far=193 Hz.
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CHAPITRE IV : COMPENSATION DE L’ENERGIE REACTIVE ET ECHAUFFEMENT DES SELFS ANTI-HARMONIQUES
Cette fréquence est au-dessous de la fréquence du premier rang harmonique présent dans le réseau (Harmonique 5). IV.3.2.3 Compensation M23 L’armoire fonctionne actuellement avec trois gradins identiques de type C1 protégés par des bobines L2 et un gradin de type C1 protégé par une bobine de type L3 (figure 27).
Figure 27: Composition de l'armoire de compensation M 23
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CHAPITRE IV : COMPENSATION DE L’ENERGIE REACTIVE ET ECHAUFFEMENT DES SELFS ANTI-HARMONIQUES
Forme des courants A vide (figure 28)
Figure 28: Forme d'onde et spectre des courants dans la branche de compensation L2C1//L3C1 du moteur M23 à vide
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CHAPITRE IV : COMPENSATION DE L’ENERGIE REACTIVE ET ECHAUFFEMENT DES SELFS ANTI-HARMONIQUES
En charge (figure 29)
Figure 29: Forme d'onde et spectre des courants dans la branche de compensation L2C1//L3C1 du moteur M23 en charge
Tant à vide qu’en charge, les harmoniques 5, 7 et 11 sont fortement présents dans les condensateurs malgré les selfs anti-harmoniques sensées les bloquer. Impact des harmoniques de courant sur les bobines Suivant les résultats des mesures, on voit que les inductances ne bloquent pas les courants harmoniques. Nous retrouvons une situation similaire au cas de la machine M16.
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CHAPITRE IV : COMPENSATION DE L’ENERGIE REACTIVE ET ECHAUFFEMENT DES SELFS ANTI-HARMONIQUES
IV.3.2.4 Compensation M6 L’armoire fonctionne actuellement avec deux gradins identiques de type C1 protégés par des bobines L1 et quatre gradins identiques de type C2 protégés par des bobines de type L2 (figure 30).
Figure 30: Composition de l'armoire de compensation M6
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CHAPITRE IV : COMPENSATION DE L’ENERGIE REACTIVE ET ECHAUFFEMENT DES SELFS ANTI-HARMONIQUES
Formes d’ondes des courants des circuits de compensation A vide (figure 31)
Figure 31: Forme d'onde et spectre des courants dans la branche de compensation L1C1//L2C2 du moteur M6 à vide
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CHAPITRE IV : COMPENSATION DE L’ENERGIE REACTIVE ET ECHAUFFEMENT DES SELFS ANTI-HARMONIQUES
En charge (figure 32)
Figure 32: Forme d'onde et spectre des courants dans la branche de compensation L1C1//L2C2 du moteur M6 en charge Impact des harmoniques sur les bobines Suivant les résultats des mesures, on voit que les inductances ne bloquent pas les courants harmoniques. Nous retrouvons une situation similaire au cas de la machine M16. Le courant dans le condensateur comporte également une composante harmonique de rang 5 très élevée. La fréquence propre du circuit LC est de : FC = 279 Hz, proche de la fréquence du rang 5 (250 Hz).
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CHAPITRE IV : COMPENSATION DE L’ENERGIE REACTIVE ET ECHAUFFEMENT DES SELFS ANTI-HARMONIQUES
IV.3.3 Mise en place et test de la solution proposée Pour tester la solution proposée nous avons rectifié les entrefers des inductances L1 et L2 pour amener leurs inductances aux valeurs calculées c’est-à-dire 2,5mH pour L2 et 1,25mH pour L1 afin d’éviter le phénomène de la résonnance. Les tests ont été effectués sur l’armoire de compensation de la cage 24. Cette armoire est composée de trois gradins de type L3C3, deux gradins de type L2C2 et un seul gradin de type L1C1 (figure 33). D’après les mesures effectuées sur les différents gradins, MCC 24 en charge et à vide, nous avons constaté l’absence de courants harmoniques au niveau des différents gradins et nous n’avons enregistré aucun échauffement des bobines.
Ainsi, nous avons demandé aux
responsables de la société de généraliser la solution sur les autres armoires de la compensation de l’énergie réactive.
Figure 33: Armoire de compensation mise en test
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CHAPITRE IV : COMPENSATION DE L’ENERGIE REACTIVE ET ECHAUFFEMENT DES SELFS ANTI-HARMONIQUES
IV.4 Conclusion La compensation de l’énergie réactive en présence d’harmoniques pose souvent problème aux unités industrielles. Ce chapitre a été consacré à l’étude et résolution de ce problème, en se basant sur les factures de consommation et l’analyse du fonctionnement des récepteurs de l’usine. Le chapitre suivant traitera les non-conformités relevées au niveau de l’installation électrique et les recommandations pour la mise en conformité avec estimation du coût de leur réalisation.
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Chapitre V Diagnostic, relevé des nonconformités et recommandations
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CHAPITRE V: DIAGNOSTIC DE L’INSTALLATION, RELEVE DES NON-CONFORMITES ET RECOMMANDATIONS
V.1 Introduction Une non-conformité signifie l’état d’un équipement ou d’une installation dont les caractéristiques n’obéissent pas aux exigences des normes en vigueur. Elle peut être due à des calculs erronés : section de câble inappropriée, réglage de disjoncteur inadéquat, manque d’éléments importants dans le réseau… comme elle peut être due à la mal-attention des opérateurs : câbles mal-installés, équipements mal positionnés, … Ces non-conformités, si elles ne sont pas immédiatement éliminées, sont susceptibles de provoquer des dangers électriques aussi bien aux équipements qu’aux personnes. Ce chapitre présente une analyse critique de l’architecture du réseau, les différentes nonconformités relevées visuellement lors du recueil de l’existant et celles obtenues par les calculs et les mesures effectuées sur l’installation.
V.2 Analyse de l’architecture du réseau L’architecture actuelle du réseau, avec deux contrats, deux arrivée ONEE du même transformateur avec deux comptages, ne présente aucun avantage pour la société en terme de continuité de service. En cas d’un défaut au niveau du transformateur 60/22 KV d’Ouled AZZOUZ, les deux arrivées seront privés de l’électricité. En cas du défaut par exemple sur une arrivée, le basculement sur l’autre arrivée est impossible vu que la section du câble de 70 mm2 ne permet pas de véhiculer le courant nécessaire à l’alimentation de l’installation. De plus, si on bascule sur une arrivée on dépassera largement la puissance souscrite. Cette architecture constitue une charge pour l’entreprise. Cette dernière paie les frais d’entretien des compteurs et les frais de mise à disposition doublement. Suivant les données actuelles côté ONEE (alimentation en antenne), nous recommandons une seule arrivée avec un seul comptage d’une puissance souscrite optimisée (