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REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUP

REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE Encadré par : Pr. Bachir MAOUCHE, A.MEDJDOUB et Mr. Y.BRAHIMI Année Universitaire 2015-2016 UNIVERSITE ABDERRAHMANE MIRA -BEJAIA FACULTE DE TECHNOLOGIE DEPARTEMENT DE GENIE ELECTRIQUE Mémoire de Fin d’Etude Présenté par: ABBAS Hichem et AIT AMOKHTAR Samir Pour l’obtention du diplôme de MASTER EN ELECTROTECHNIQUE Option : Technique de Haute Tension Thème Etude et dimensionnement électrique de la raffinerie sucre liquide Cevital Remerciement Remerciement Nos remerciements vont tout d’abord au Dieu le tout puissant pour la santé et la patience qu’il nous a donné. Le travail présenté dans ce manuscrit a été effectué dans le cadre du projet de Master, sou la direction de Mr : B. MAOUCHE et Mr : A.MEDJDOUB, auquel nous tenons à adresser nos plus vifs remerciements pour nous avoir aidé à diriger cette étude. Sans oublier Mr : L.BRAHIMI, pour sa disponibilité, son aide, et d’avoir mis toute la documentation nécessaire, a notre disposition. Ainsi que tous le personnel de la direction technique de Cevital. Nos vifs remerciements au membre de jurys de bien vouloir accepter d’évaluer notre travaille. Et enfin, à toutes les personnes qui ont contribuées, de près ou de loin à la réalisation de ce modeste travail. Dédicaces 5 Dédicaces Je dédie ce modeste travail Aux être les plus chères, mes parents, mes frères et sœurs qui ont étaient à mes côtés et m’ont toujours soutenu tout au long de ces langues années d’études. L’expression de ma profonde gratitude pour tout ce qu’ils ont consenti d’efforts et de moyens pour me voir réussir dans mes études. A tous mes amis avec qui j’ai partagé beaucoup de moments inoubliables. Hichem Dédicaces 6 Dédicaces Je dédie ce modeste travail à Mes chers parents qui ont fait de moi ce que je suis aujourd’hui et qui m’ont beaucoup apporté toute au long de mon existence, à mes frères et sœurs qui ont étaient présent et m’ont toujours soutenu tout au long de ces langues années d’études, et aussi à mes oncles et tantes qui m’ont épaulé de quelque façon que ce soit. L’expression de ma profonde gratitude pour tout ce qu’ils ont consenti d’efforts et de moyens pour me voir réussir dans mes études. A tous mes amis et personnes avec qui j’ai partagé beaucoup de moments agréables et inoubliables, Amine, Fahem, Mr & Mme Benouaret, mouloud, Mohamed et à tant d’autres que je ne peux pas tous les citer. Et aussi une pensée à tous se qui on fait partie de ma vie à un moment ou un autre. Samir Liste des tableaux 7 TABLE DES MATIERES TABLE DES MATIERES ............................................................................................ 7 LISTE DES TABLEAUX ........................................................................................... 11 LISTE DES FIGURES............................................................................................... 12 INTRODUCTION GENERALE .............................................................................. 14 I- Gestion de l’énergie électrique.............................................................................................. 15 I.1- Différents moyens de production de l’électricité ........................... 16 I.1.1- Technologies les plus utilisées ........................................ 16 I.1.1.1- Centrale thermique à flamme.................................... 16 I.1.1.2- Centrale hydraulique ................................................ 17 I.1.1.3- Centrale thermique nucléaire ................................... 18 I.1.2- Technologies nouvelle .................................................... 20 I.1.2.1- Panneaux solaires .................................................... 20 I.1.2.2- Eoliennes ................................................................. 21 I.1.3- Technologies peu utilisées .............................................. 22 I.1.3.1- Centrale géothermique.............................................. 22 I.1.3.2- Hydrolienne .............................................................. 22 I.2- Catégorie de réseaux et principes généraux ................................. 24 I.3- Structure d’un réseau électrique ................................................. 24 I.3.1- Réseaux de transport et de répartition ........................... 24 I.3.2- Réseaux de distribution ................................................. 26 I.4- Réglage et protection des réseaux ................................................ 29 I.5- Les puissances ............................................................................ 29 I.5.1- Bilan de puissances ....................................................... 29 I.5.2- Détermination de la puissance ....................................... 30 I.5.2.1- Puissance installée ................................................... 30 I.5.2.2- Puissance utilisée ..................................................... 30 I.6- Conclusion ................................................................................. 32 II- Méthodologie de calcul d’une installation industrielle ....................................................... 33 II.1- Introduction ................................................................................ 34 II.2- Méthodologie de calcul d’une installation industrielle : ................ 34 II.2.1- Bilan de puissance ......................................................... 34 Liste des tableaux 8 II.2.2- Détermination des sections des câbles ........................... 35 II.2.2.1- Section technique ..................................................... 35 II.2.2.1.1- Echauffement normal .......................................... 35 II.2.2.1.2- Chute de tension ................................................. 36 II.2.2.1.3- Surcharge due au court-circuit ............................ 36 II.2.2.2- Section de sécurité Ss ............................................... 36 II.2.3- Détermination des chutes de tension admissibles ........... 37 II.2.3.1- Calcul de la chute de tension en ligne ....................... 37 II.2.3.2- Limites des chutes de tension en ligne ...................... 38 II.2.4- Détermination des courants de court-circuit .................. 38 II.2.4.1- Les différents types de court-circuit .......................... 38 II.2.4.2- Objectifs du calcul des courants de court-circuit ...... 38 II.2.4.3- Méthode de calcul des courants de court-circuit ....... 39 II.2.4.4- Détermination des courants de court-circuit ............. 40 II.2.5- Calibrage des déclencheurs des disjoncteurs .................. 41 II.2.6- Choix des dispositifs de protection ................................. 42 II.2.6.1- Choix des appareils de protections ............................ 42 II.2.6.2- Détermination des caractéristiques du réseau .......... 42 II.2.6.3- Courant présumé ..................................................... 43 II.2.6.4- Le pouvoir de limitation ............................................ 44 II.2.6.5- Les principes de déclenchement................................ 44 II.2.6.6- Règle générale de la protection .................................. 44 II.2.7- La sélectivité .................................................................. 44 II.2.7.1- Sélectivité totale ....................................................... 45 II.2.7.2- Sélectivité partielle ................................................... 46 II.2.7.3- Sélectivité ampérométrique ....................................... 46 II.2.7.4- Sélectivité chronométrique ........................................ 47 II.2.8- La filiation ..................................................................... 48 II.2.8.1- Conditions de mise en œuvre .................................... 48 II.2.8.2- Avantages de la filiation ............................................ 48 II.2.9- Protection contre les chocs électriques ........................... 49 II.2.9.1- Protection contre les contacts directs ........................ 49 II.2.9.2- Protection contre les contacts indirects ..................... 49 II.2.10- Conclusion ..................................................................... 52 Liste des tableaux 9 III- Calcul des puissances et détermination de la charge totale ............................................... 54 III.1-Introduction ................................................................................ 55 III.2-Calcul de la puissance installée du TGBT .................................... 55 III.3-Calcul de la puissance d’utilisation ............................................. 59 III.3.1- Puissance utile d’une charge Pui .................................... 59 III.3.2- Puissance utile dans une branche Puj ............................ 59 III.3.3- La Charge totale de la TGBT ........................................... 63 III.3.4- Détermination de facteur de puissance totale ................. 64 III.4-Choix et Dimensionnement du transformateur ............................ 64 III.5-Compensation de l’énergie réactive .............................................. 65 III.5.1- Introduction ................................................................... 65 III.5.2- Le principe de la compensation ...................................... 65 III.5.3- Matériel et mode de compensation d’énergie réactive ...... 66 III.5.3.1- Mode de compensation ............................................. 66 III.5.4- Installation de batteries de compensation ....................... 68 III.5.5- Choix de type de compensation ...................................... 68 III.5.6- Puissance réactive à installer ......................................... 69 III.5.7- Calcul des valeurs de capacités des condensateurs ........ 70 III.5.8- Calcul de la puissance de compensation ........................ 72 III.5.8.1- Vérification du type de compensation ....................... 73 III.6-Conclusion ................................................................................. 73 IV- Dimensionnement et choix des éléments de l’installation .................................................. 75 IV.1- Introduction .......................................................................... 76 IV.2- Conditions générales ............................................................. 76 IV.3- Caractéristiques des câbles .................................................... 77 IV.4- Détermination des sections des câbles ................................... 77 IV.4.1- Détermination des courants influençant sur la section ... 78 IV.4.1.1- Courant d’emploi Ie ................................................. 78 IV.4.1.2- Courant admissible Iad ............................................ 78 IV.4.1.3- Courant fictif ............................................................ 79 IV.5- Calcul et choix des sections des câbles en BT ........................ 79 IV.5.1- Section technique .......................................................... 79 IV.5.1.1- Calcul de la section selon l’échauffement Sj .............. 79 Liste des tableaux 10 IV.5.1.2- Vérification de la chute de tension ............................ 80 IV.6- Choix et Dimensionnement des jeux de barres ....................... 81 IV.6.1- Effet thermique .............................................................. 81 IV.6.2- Calcul du courant admissible maximal ........................... 83 IV.6.3- L’échauffement du au courant de court-circuit ............... 83 IV.7- Détermination des courants de court-circuit .......................... 84 IV.7.1- Méthode générale de calcul des courants de court-circuit84 IV.8- Protection .............................................................................. 87 IV.8.1- Définition et rôle de la protection ................................... 87 IV.8.2- Problème de la protection ............................................... 87 IV.8.3- Protection contre les surcharges et court-circuit ............. 88 IV.8.4- Protection par système de liaison à la terre .................... 88 IV.8.4.1- Les différents régimes du neutre ............................... 88 IV.8.4.2- Choix du SLT ........................................................... 89 IV.8.4.3- Régime du neutre utilisé dans l’entreprise ................ 89 IV.8.5- Protection par disjoncteur .............................................. 90 IV.9- Dimensionnement des appareils de protection ....................... 90 IV.9.1- Calibres de disjoncteur: ................................................. 90 IV.9.2- Calibrage de disjoncteur de tête ..................................... 90 IV.9.3- Calibrage des disjoncteurs des récepteurs ECDI ............. 91 IV.9.4- Calibrage de disjoncteur de l’armoire moller ................... 91 IV.9.5- Calibrage de disjoncteur de colonne ............................... 91 IV.9.6- Calibrage des disjoncteurs des récepteurs ...................... 92 IV.9.7- Vérification de la sélectivité des disjoncteurs .................. 92 IV.9.7.1- Vérification de la sélectivité Dt et Drec ...................... 92 IV.9.7.2- Vérification de la sélectivité Dt et Da.m ..................... 93 IV.9.7.3- Vérification de la sélectivité entre Da.m et Dc1........ 94 IV.9.7.4- Vérification de la sélectivité entre Dc1 et D1 ............. 95 IV.10- Conclusion ............................................................................ 97 CONCLUSION GENERALE ..................................................................................... 98 REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES .................................................................... 99 ANNEXE 1 .............................................................................................................. 101 Liste des tableaux 11 LISTE DES TABLEAUX Tableau I.1 : Facteur de simultanéité selon le nombre de récepteurs………………………19 Tableau I.2 : Facteur de simultanéité selon l’utilisation ………………………………………19 Tableau II. 1: Chute de tension de différents conducteurs…………………………………….25 Tableau II. 2: Limites des chutes de tension……………………………………………………….26 Tableau II. 3: Méthodes de calcul des courants de court-circuit………………………………29 Tableau II. 4: Temps de coupure maximal du dispositif de protection selon les tensions de contact……………………………………………………………………………………………………….39 Tableau III .1 : Bilan de puissance installée armoire ECDI du TGBT…………………………44 Tableau III.2 : Bilan de puissance installée armoire moeller colone1 du TGBT…………….45 Tableau III .3 : Bilan de puissance installée armoire moeller colone2 du TGBT……………46 Tableau III.4 : Bilan de puissance installée armoire moeller colone3 du TGBT…………….47 Tableau III .5 bilan de puissance a installé………………………………………………………….47 Tableau uploads/Geographie/ etude-et-dimensionnement-electrique-de-la-raffinerie-sucre-liquide-cevital.pdf