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Nom Prénom Groupe 1/7 Contrôle d’électricité PCE5 Génie Civil 2015 Installation

Nom Prénom Groupe 1/7 Contrôle d’électricité PCE5 Génie Civil 2015 Installation électrique de la tour Eiffel-durée 1h 30.Pas de documents. Corrigé disponible sur http://perso.univ-rennes1.fr/gilles.choisy/ On se propose de faire l’étude de l’installation électrique de la tour Eiffel, dont la charge est composée de : - 12000 ampoules - 5 ascenseurs - 1 antenne radio / TV - restaurants et boutiques (circuits divers) On considère le schéma électrique simplifié suivant, correspondant à l’installation triphasée. Toutes les charges sont équilibrées et les puissances indiquées correspondent au fonctionnement en plein régime des diverses charges. Les courants sont tous en retard par rapport aux tensions. 1- Calculer les puissances active Pa et réactive Qa totales correspondant au fonctionnement simultané des 5 ascenseurs. a Ascenseurs P 5.P = Q Tan P = ϕ Pa= 500 kW Qa= 375 kVAR 2- Calculer la puissance réactive Qe2 consommée par les 3000 ampoules flash, en plein régime. Q Tan P = ϕ Qe2= 104 kVAR L1 L3 L2 N Circuits divers Antenne Radio / TV M 3 Eclairage 1 9000 ampoules simples 140kW cos φ = 1 Eclairage 2 3000 ampoules flash 60kW cos φ = 0,5 Ascenseurs 5 ascenseurs 100kW chacun cos φ = 0,8 Antenne 72kW tan φ = 1 Circuits divers 700kW cos φ = 0,9 Réseaux EDF : 230V / 400V 50Hz Nom Prénom Groupe 2/7 3- Calculer les puissances réactives Qant et Qcd consommées respectivement par l’antenne Radio / TV et par les circuits divers, en plein régime. Q Tan P = ϕ Qcd=tan(arccos(0,9))=0,48.700=340 kVAR Qa=Pa=72kVAR Qant = 72 kVAR Qcd = 340 kVAR 4- Compléter Tableau 1 ci-dessous et calculer la puissance active totale PT et la puissance réactive totale QT correspondant au fonctionnement en plein régime de la tour Eiffel. Récepteurs P(kW) Q(kVar) cosϕ ϕ ϕ ϕ ϕ ϕ ϕ ϕ tanϕ ϕ ϕ ϕ I(A) Eclairage1 140 0 1,00 0 0,00 203 Eclairage2 60 104 0,50 60 1,73 174 Ascenseurs 500 375 0,80 37 0,75 906 Antennes 72 72 0,71 45 1,00 148 Divers 700 339 0,90 26 0,48 1127 Total1 1472 890 0,86 31 0,60 2493 Tableau 1 Nom Prénom Groupe 3/7 5- Tracez pour la phase 1 le diagramme de Fresnel des différentes intensités : Eclairage1 , Eclairage2 ,Ascenseurs, Antennes et Divers et retrouvez le courant ITotal1.Echelle :100 A=0,5 cm. V1 IEclairage 1 IEclairage 2 IAscenseurs IAntennes IDivers ITotal1 Nom Prénom Groupe 4/7 6- En déduire la valeur du courant de ligne I consommé en tête de l’installation et la valeur du facteur de puissance global cos (φ).Compléter le Tableau 1 ITot = 2493 A cos (φ). = 0,86 7- On désire relever le facteur de puissance à 1.Compléter le Tableau 2 et calculez la puissance réactive QC à installer. Récepteurs P(kW) Q(kVar) cosϕ ϕ ϕ ϕ ϕ ϕ ϕ ϕ tanϕ ϕ ϕ ϕ I(A) Total1 1472 890 0,86 31 0,60 2493 Capacités 0 Qc=-890 k VAR 0 90 - Total2 1472 0 Tableau 2 8- Les trois capacités sont connectées en étoile. Calculez la valeur du courant IC traversant une capacité et en déduire la valeur de cette capacité C 3 2 c 2 891.10 Q 3.V . C 17 880 F 3.230 .314 = − ω ⇒ = = µ Ou 3 C C c 891.10 Q 3.V.I I 1289A 3.230 = − ⇒ = = IC= 1289 A C = 17880 µF 9- Calculer l’énergie (en kWh) consommée en une journée par cette installation en considérant les points suivants (1 kWh = 1kW consommé pendant 1h.) : Eclairages Ascenseurs Antenne Radio/TV Circuits divers 8h par jour 4h par jour permanent 16h par jour Tableau 3 E=((140+60)x8+500x4+72x24+700x16)=16528 kW.h Nom Prénom Groupe 5/7 E= 16528 kW.h 10- Calculer alors le prix d’une journée d’alimentation électrique sachant que 1kWh=0,1€. Prix= 1652,8€ En raison de la hauteur de l’édifice, les diverses charges sont distantes des transformateurs d’une distance moyenne de 150 m. Le schéma monophasé équivalent de l’ensemble de l’installation fait apparaître une résistance R, équivalente aux câbles, qui s’interpose entre la tension d’EDF et la charge équivalente à l’installation. 11- Calculer le courant de ligne I correspondant à la puissance en régime moyen P =300 kW au niveau de la charge équivalente. 3 300.10 P V.I.cos I 1630A 230x0,8 = ϕ ⇒= = I= 1630 A 12- Calculer les puissances actives PEDF et réactive QEDF produites par EDF dans ce cas. En déduire la valeur de la tension VEDF produite par EDF permettant de fournir 230 V à la charge. 2 3 2 3 EDF EDF 2 2 2 2 EDF EDF 2 2 EDF EDF EDF EDF P R.I P 10.E x1630 300.10 326kW Q V.I.sin 225kVAR P Q 326kW 225kVAR V xI P Q 396,5 kVA V 243V I 1630 − = + = + = = ϕ = + + = + = ⇒ = = = Charge Equivalente Cos (φ)=0,8 R = 10mΩ VEDF ? 230V I ? Nom Prénom Groupe 6/7 PEDF= 326 kW QEDF= 225 kVAR VEDF= 243 V Nom Prénom Groupe 7/7 uploads/Litterature/ exercice-1 3 .pdf