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Dossier technique 20-EQCIN Page 1/12 BREVET DE TECHNICIEN SUPÉRIEUR ÉLECTROTECH

Dossier technique 20-EQCIN Page 1/12 BREVET DE TECHNICIEN SUPÉRIEUR ÉLECTROTECHNIQUE SESSION 2020 ÉPREUVE E4.2 Station de captage d’eau brute DOSSIER TECHNIQUE DTEC1 : schéma électrique de l’installation ................................................................................. 2 DTEC2 : schéma d’alimentation des circuits terminaux auxiliaires .............................................. 3 DTEC3 : schéma électrique du réchauffage des moteurs des vannes de refoulement ................ 4 DTEC4 : schéma « Process Pompage » de la vanne d’aspiration de la pompe 1 ....................... 4 DTEC5 : schéma «Process Pompage » de la vanne de refoulement de la pompe 1 ................... 6 DTEC6 : schéma « Process & Automate » de la vanne de refoulement de la pompe 1 .............. 7 DTEC7 : schéma « Process & Automate » Sorties TOR.............................................................. 8 DTEC8 : grafcet fonctionnel de la phase de démarrage d’une pompe ......................................... 9 DTEC9 : commutation des pompes en mode automatique ........................................................ 10 DTEC10 : courbes de rendement à différentes vitesses en fonction du débit pour une pompe . 11 DTEC11 : relevés « Station de pompage » du 9 au 11 janvier 2019 ......................................... 12 Dossier technique 20-EQCIN Page 2/12 DTEC1 : schéma électrique de l’installation Certaines données techniques figurant dans ces documents ont été adaptées au sujet afin de satisfaire un caractère de sureté TR1 est le transformateur 20 kV / 690 V d’alimentation des trois variateurs des pompes et de TR2. TR2 est le transformateur 690 V / 400 V d’alimentation des autres armoires électriques. L’installation est en régime TN. TR1 TR2 Dossier technique 20-EQCIN Page 3/12 DTEC2 : schéma d’alimentation des circuits terminaux auxiliaires TR2n est le nouveau transformateur 20 kV / 410 V d’alimentation des circuits terminaux auxiliaires. L’installation est en régime TN. Le disjoncteur de départ 05Q1 est un NSX100F calibré pour un courant d’emploi de 100A. Le câble d’alimentation 5G25 de l’armoire « Process Pompage » est en cuivre, d’une longueur de 30 m, en Polyéthylène Réticulé (PR). Il est installé seul, sous caniveau et la température ambiante est de 35°C. Le neutre n’est pas chargé Kn=1. La chute de tension provoquée par ce câble 5G25 est de 1% de la tension secondaire du transformateur. Les chutes de tension à l’intérieur des armoires électriques sont négligées. 20 kV / 410 V Dossier technique 20-EQCIN Page 4/12 DTEC3 : schéma électrique du réchauffage des moteurs des vannes de refoulement Le disjoncteur 06Q4, prévu en réserve, est déjà câblé dans l’armoire « Process Pompage ». Il pourrait-être raccordé à un câble en cuivre R2V 3G2.5 de repère 02ACP04 de 24 mètres de longueur si les préconisations de la norme NFC-15 100 sont respectées au niveau de la protection des biens et des personnes. Le disjoncteur bipolaire 06Q4 est un modèle iC60N Courbe C 6A avec un pouvoir de coupure de 10 kA et une tension d’emploi maxi de 440V. Le courant de court-circuit du jeu de barre principal de l’armoire «Process Pompage» est de 7 kA. DTEC4 : schéma « Process Pompage » de la vanne d’aspiration de la pompe 1 R2V 3 G 2.52 02ACP04 I th 230V Ph-N Alimentation 1300 W 1300 W 1300 W 1300 W Icc=7kA Dossier technique 20-EQCIN Page 5/12 Process-Pompage Dossier technique 20-EQCIN Page 6/12 DTEC5 : schéma «Process Pompage » de la vanne de refoulement de la pompe 1 Process-Pompage Dossier technique 20-EQCIN Page 7/12 DTEC6 : schéma « Process & Automate » de la vanne de refoulement de la pompe 1 Process & Automate Dossier technique 20-EQCIN Page 8/12 DTEC7 : schéma « Process & Automate » Sorties TOR Process & Automate Dossier technique 20-EQCIN Page 9/12 DTEC8 : grafcet fonctionnel de la phase de démarrage d’une pompe Phase de démarrage de la nouvelle pompe seule pilotée par l’automate programmable : pour démarrer la pompe, il faut appuyer sur le Bp « marche pompe », ce qui provoque la validation du variateur et l’ouverture de la vanne de refoulement VR. Après 10 minutes, si la vanne de refoulement est ouverte, l’opérateur peut alors ajuster la vitesse de rotation du moteur de la pompe en appuyant sur les boutons poussoirs Bp+ « plus vite » ou Bp- « moins vite » pour obtenir le débit souhaité. Le bouton poussoir « Bp fin de démarrage » permet de valider le débit de production d’eau choisi. Grafcet fonctionnel de la phase de démarrage Grafcet fonctionnel de la phase d’arrêt à compléter sur DREP6 Phase d’arrêt de la nouvelle pompe seule pilotée par l’automate programmable : Pour arrêter une pompe depuis la salle de conduite, appuyer sur le bouton poussoir Bp « arrêt pompe » puis diminuer la vitesse de rotation par Bp- « moins vite » jusqu’à 0 tr/min. Le variateur reçoit alors un ordre d’arrêt « inhiber variateur » et 5 secondes après, la vanne de refoulement doit se fermer automatiquement. Les deux grafcets sont alors initialisés. Dossier technique 20-EQCIN Page 10/12 DTEC9 : commutation des pompes en mode automatique Principe théorique de fonctionnement de l’installation actuelle en mode automatique : Commutation de 1 pompe à 2 pompes et inversement (permutation hors étude): Remarque : la vitesse de 300 tr/min correspond à la vitesse minimale en dessous de laquelle une pompe ne débite pas. Rappel : lorsque deux pompes fonctionnent en même temps et à la même vitesse, chaque pompe produit la moitié du débit total. En régime établi, lorsque plusieurs pompes fonctionnent en parallèle, pour éviter des perturbations hydrauliques, elles doivent tourner à la même vitesse et donc produire le même débit unitaire. Q station (m3/h) Vitesse P1 (Tr/min) Vitesse P2 (Tr/min) t t t 300 300 600 5000 4000 500 500 1 2 3 4 5 6 N° de Phase : 4500 Dossier technique 20-EQCIN Page 11/12 DTEC10 : courbes de rendement à différentes vitesses en fonction du débit pour une pompe Légende: h 500 : 1 pompe à la vitesse de 500 tr/min h 600 : 1 pompe à la vitesse de 600 tr/min h 700 : 1 pompe à la vitesse de 700 tr/min h 1000 : 1 pompe à la vitesse de 1000 tr/min 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 Rendement (%)=f(Q) avec Q en (m3/h) h 500 h 600 h 700 h 1000 Dossier technique 20-EQCIN Page 12/12 DTEC11 : relevés « Station de pompage » du 9 au 11 janvier 2019 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 Vitesse Pompe 2 en tr/min 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 Vitesse Pompe 3 en tr/min 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 Puissance électrique "totale" (consommée Kw) 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 Débit station en m3/h Vitesse Pompe 1 en tr/min Point 1 Point 2 uploads/s1/epreuve-e42-bts-elec-2020metropole-doc-tech.pdf