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Baccalauréat Professionnel Électrotechnique, énergie, équipements communicants

Baccalauréat Professionnel Électrotechnique, énergie, équipements communicants Épreuve : E2 CORRIGE Durée : 5 heures Page : 1 / 27 Coefficient : 5 Baccalauréat Professionnel Électrotechnique, énergie, équipements communicants EPREUVE E2 : Etude d’un ouvrage SESSION 2009 SEDIBEX : Société d'Elimination de Déchets Industriels de la Basse-seine d'Exploitation CORRIGÉ Baccalauréat Professionnel Électrotechnique, énergie, équipements communicants Épreuve : E2 CORRIGE Durée : 5 heures Page : 2 / 27 Coefficient : 5 Baccalauréat Professionnel Électrotechnique, énergie, équipements communicants EPREUVE E2 : Etude d’un ouvrage SESSION 2009 Sujet : tronc commun Baccalauréat Professionnel Électrotechnique, énergie, équipements communicants Épreuve : E2 CORRIGE Durée : 5 heures Page : 3 / 27 Coefficient : 5 Contenu du sujet Lecture du sujet : Durée conseillée : 0 h 15 Partie A : ETUDE DU TRANSFORMATEUR : Durée conseillée : 0 h 45 Barème / 30 Partie B: ETUDE DE LA DISTRIBUTION DE L’INSTALLATION : Durée conseillée : 0 h 45 Barème / 40 Partie C : ETUDE DE L’ECLAIRAGE DE LA SALLE DE REUNION : Durée conseillée : 1 h 00 Barème / 40 Partie D : ETUDE DE LA V.D.I. DE L’EXTENSION : Durée conseillée : 0 h 45 Barème / 30 Champ d’application habitat-tertiaire : Partie E : ETUDE DE L’ECLAIRAGE DE SECURITE ET DE L’ALARME INCENDIE : Durée conseillée : 1 h 30 Barème / 60 OU Champ d’application industriel : Partie F : ETUDE DU MOTEUR DE LEVAGE : Durée conseillée : 1 h 30 Barème / 60 Baccalauréat Professionnel Électrotechnique, énergie, équipements communicants Épreuve : E2 CORRIGE Durée : 5 heures Page : 4 / 27 Coefficient : 5 PARTIE A : TRANSFORMATEUR PRINCIPAL (Dossier technique p. 4/31 à 5/31, 10/31 à 11/31) L’usine SEDIBEX est alimentée depuis le TGBT principal par deux sources de livraison (couplées en permanence en fonctionnement normal) : * Le réseau EDF avec deux transformateurs de 800 kVA – 20 kV / 400V * Un turboalternateur ALSTHOM de 1578 kVA – 400 V Le TGBT et les 2 transformateurs ont été installés en 1975. Pour des raisons de vieillissement et de normes au niveau des transformateurs (pyralène interdit), le choix est fait de remplacer les deux transformateurs par un seul. On vous demande de choisir le nouveau transformateur, ainsi que la batterie de condensateurs. A1.1- Déterminer le bilan de puissance de la ligne 1 en complétant le tableau ci-dessous. (Ne pas remplir les cases grisées) Ligne 1 P Puissance (kW) KS Facteur de simultanéité Cosϕ Facteur de puissance P’ Puissance active (kW) Q Puissance réactive (kVAr) Formule ΣP P’ = P x KS Q = P’ x tanϕ ϕ ϕ ϕ Application numérique 484,4 x 0,9 435,96 x 0,75 Résultat 484,4 0,9 0,8 435,96 326,97 A1.2- Déterminer la puissance totale installée en complétant le tableau ci-dessous. Puissance active (kW) Puissance réactive (kVAr) Ligne 1 435,96 326,97 Ligne 2 390 290 Auxiliaires 190 125 Total 1015,96 741,97 A2- Choix du transformateur. A2.1- Déterminer la puissance apparente installée. Formule Application numérique Résultat ) Q (P S 2 2 INST + + + + = = = = ) 741,97 (1015,96 S 2 2 INST + + + + = = = = kVA 258,05 1 SINST = = = = A2.2- Déterminer la puissance apparente après réserve. Pour une sûreté de fonctionnement, on prendra un coefficient de réserve de 25 %. Formule Application numérique Résultat S = 1,25 x SINST S = 1,25 x 1258,05 S = 1572,56 kVA / 4 / 2 / 2 / 2 Baccalauréat Professionnel Électrotechnique, énergie, équipements communicants Épreuve : E2 CORRIGE Durée : 5 heures Page : 5 / 27 Coefficient : 5 A2.3- Compléter le tableau ci-dessous concernant le choix du transformateur. Caractéristiques Marque France transfo Puissance apparente 1600 kVA Couplage HT Couplage triangle (D) Couplage BT Couplage étoile (y) Indice horaire 11 Diélectrique Huile minérale Pertes Fer 2300 W Tension de court-circuit 6 % A3- Choix de la batterie de condensateurs. Compléter le tableau ci-dessous afin de définir la puissance de la batterie de condensateurs, sachant que la puissance apparente des récepteurs produisant des harmoniques (Gh) est égale à 448 kVA et que l’on souhaite ramener la tanϕ à 0,4. (On prendra PINST = 1020 kW et QINST = 750 kVAR). A3.1- Déterminer la valeur de la puissance réactive à compenser. Formule Application numérique Résultat Tan ϕ de l’installation non compensée P Q tan = = = = ϕ ϕ ϕ ϕ 1020 750 tan = = = = ϕ ϕ ϕ ϕ 74 , 0 tan = = = = ϕ ϕ ϕ ϕ Puissance réactive Qf après compensation ' tan . P Qf ϕ ϕ ϕ ϕ = = = = 4 , 0 . 1020 Qf = = = = kVAR 08 4 Qf = = = = Puissance réactive de compensation QC ) ' tan .(tan P QC ϕ ϕ ϕ ϕ − − − − ϕ ϕ ϕ ϕ = = = = ) 4 , 0 74 , 0 .( 1020 QC − − − − = = = = kVAR 8 , 346 QC = = = = A3.2- Donner le type de compensation à choisir. Justifier votre réponse. Automatique Fixe A3.3- Donner le type de batterie à choisir. Justifier votre réponse. Formule Application numérique Résultat n S Gh 100 x 1600 448 S Gh n = = = = % 25 % 28 S Gh n > > > > = = = = Caractéristique de l’équipement de compensation Référence Type SAH QC = 350 kVAR 52667 Justification % 15 % 7 , 21 100 1600 350 > = = x S Q n C / 4 / 3 / 2 / 5 Baccalauréat Professionnel Électrotechnique, énergie, équipements communicants Épreuve : E2 CORRIGE Durée : 5 heures Page : 6 / 27 Coefficient : 5 A4- Planning de remplacement des deux transformateurs 800 kVA par le nouveau transformateur. Le nouveau transformateur sera installé sur l’emplacement du transformateur 1. On pré-câblera la cellule d’arrivée, le nouveau transformateur et le nouveau TGBT avant le basculement de l’installation. Pendant la dépose du transformateur 1, l’installation fonctionnera grâce au transformateur 2 et au turboalternateur. Le transformateur 2 sera déposé une fois l’installation remise sous tension. Début du chantier : Lundi 10 Le basculement de l’installation s’effectuera le samedi 22. L’installation sera remise sous tension le dimanche 23. Fin du chantier : Mercredi 26. Pas de travaux le samedi 15 et le dimanche 16. Proposer l’ordre d’exécution des différentes tâches listées dans le tableau ci-dessous, en sachant que : - les tâches sont listées dans un ordre quelconque. - les tâches ne peuvent pas se dérouler simultanément sauf le samedi 22 où plusieurs tâches seront effectuées par plusieurs équipes en même temps. - Le temps de chaque tâche est évalué (en jour) Semaine 37 Semaine 38 Semaine 39 L M M J V S D L M M J V S D L M M 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 Consignation du TR1 800 kVA Débrochage et dépose du selpac TR1 1 jour Raccordement HT cellule d'arrivée 1 jour Dépose du transfo TR2 et de ses câbles 1 jour Raccordement BT nouveau transfo / TGBT 1 jour Raccordement HT nouveau transfo / cellule d'arrivée 1 jour Nettoyage du chantier 2 jours Consignation du TR2 800 kVA Débrochage et dépose du selpac TR2 1 jour Pose et raccordement de la cellule arrivée au nouveau transfo 1 jour Préparation raccordement BT nouveau transfo / TGBT 4 jours Dépose du transfo TR1 et de ses câbles 1 jour Mise en service et essais 1 jour Mise en place du nouveau transfo. 2 jours 2 solutions / 6 Baccalauréat Professionnel Électrotechnique, énergie, équipements communicants Épreuve : E2 CORRIGE Durée : 5 heures Page : 7 / 27 Coefficient : 5 PARTIE B : DISTRIBUTION (Dossier technique p. 4/31, 12/31 à 14/31) Le transformateur (1600 kVA – 20 kV / 400 V) est donc installé. Il faut aussi changer les câbles reliant le transformateur au TGBT, ainsi que le disjoncteur principal Q1. On vous demande de déterminer le câble C1 et le disjoncteur Q1. B1- Déterminer le type d’alimentation du poste de livraison HT. Quel est le principal avantage de ce type d’alimentation ? Type d’alimentation HT Avantage principal Coupure d’artère Continuité de service en cas de maintenance une fois le défaut isolé. B2- Déterminer le type de SLT. Justifier la réponse. Type de SLT Justification IT Présence d’un éclateur (cardew) Donner la signification de ce SLT ainsi que son principal avantage. Lettre Signification Avantage principal I Neutre du transformateur isolé Continuité de service T Masses interconnectées reliées à une prise de terre B3.1- Calculer le courant In au secondaire du transformateur. Formule Application numérique Résultat ) 3 (U. S In = = = = ) 3 (400. 1600000 In = = = = In = 2309 A B3.2- Déterminer le courant de court circuit Icc au secondaire du transformateur. (UCC exprimée en %) Formule Application numérique Résultat CC n uploads/s1/ correction-bac-rp-eleec-2009.pdf