QUALITÉ DE L’ÉNERGIE ÉLECTRIQUE BTS

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Essais de Systèmes - eds7-2_qualité_énergie.doc 03/08/2007 Page 1 sur 7

LYCÉE FERNAND RENAUDEAU CHOLET 2007 - 2008

BTS

ÉLECTROTECHNIQUE

Système :

Canalis Atelier Armoire salle TR Armoire triphasée /

variateur / filtres

TP7.2

QUALITÉ DE L’ÉNERGIE ÉLECTRIQUE

ESSAIS DE SYSTÈMES

1- RÉFÉRENTIEL

Fonction 5 : ESSAI - MISE EN SERVICE - CONTRÔLE

Tâche 5.1 : Contrôler la conformité d’un produit ou d’un travail réalisé et mettre en place des actions correctives

C01 : Analyser un dossier

C04 : Rédiger un document de synthèse

C13 : Appliquer les normes

C17 : Mettre en oeuvre des moyens de mesurage

C18 : Interpréter des indicateurs, des résultats de mesure et d’essais

Tâche 5.3 : Réaliser les essais et les mesures nécessaires à la qualification d’un ouvrage, d’un équipement

C01 : Analyser un dossier

C04 : Rédiger un document de synthèse

C13 : Appliquer les normes

C17 : Mettre en oeuvre des moyens de mesurage

C18 : Interpréter des indicateurs, des résultats de mesure et d’essais

2- DONNÉES DISPONIBLES POUR RÉALISER LA TÂCHE

 Cahier des charges

 Données techniques des fournisseurs (documents techniques et logiciels)

 Ouvrages sur les perturbations harmoniques (livres, fascicules, DVD et CD)

3- SITUATION DE TRAVAIL

- Analyse harmonique d’un réseau et recherche d’une solution d’amélioration de la qualité de l’énergie.

- Durée :

6 heures dans l’espace d’essais de systèmes.

- Matériels :

Canalis Atelier - Armoire salle TR – Armoire triphasée + variateur + filtres.

Un ordinateur portable.

Analyseur d’énergie Qualistar.

Pince ampèremétrique.

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1- Situation problème :

Une entreprise fait appel à un bureau de conseils en qualité de l’énergie dont vous faites partie. Votre travail consiste à analyser le réseau client que vous devez qualifier ou rendre qualifiable en matière de respect des normes européennes.

2- Cahier des charges (extrait) :

2.1- ÉNONCÉ DU BESOIN :

2.2- LE CONTEXTE DE LA DEMANDE, LES OBJECTIFS : 2.2.1 Description de la prestation demandée :

 Connaître les normes européennes.

 Analyser un réseau électrique.

 Mettre éventuellement en œuvre une solution de filtrage ou de dimensionnement.

2.2.2 Situation dans un programme plus vaste :

 Campagne de mesurages.

 Appliquer les textes administratifs et réglementaires

 Simulation.

2.2.3 Limites de l'étude :

 L’étude se limitera au canalis atelier, à l’armoire salle TR et à l’armoire triphasée + variateur + filtres de la salle de câblage.

2.2.4 Etude déjà effectuée:

 Analyse d’un signal.

 Etude de l’armoire TR et du canalis atelier (eds2.2_distribution électrique d’un atelier, eds2.3_distribution électrique d’une salle).

2.2.5 Etudes menées en parallèle sur des sujets voisins:

 TP7.1 : Harmocem - Harmoniques

 TP7.3 : Modes de fonctionnement d’un gradateur (Bain de traitement thermique – gradateur – qualité de l’énergie vue du réseau).

2.2.6 Suites prévues:

 TP7.1

 TP7.3

Analyse critique Réseau client

Proposer et tester une solution permettant de qualifier le réseau client.

Normes Européennes

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2.3 INVENTAIRE DES INFORMATIONS A EXAMINER 2.3.1 Informations techniques

2.3.1.1 Ouvrage :

 Coexistence courants forts / courants faibles, les harmoniques de Schneider Electric.

 Cahier technique n°183 de Merlin Gérin.

 Perturbations harmoniques ; Effets, origine, mesures, diagnostic, remèdes. Eric Félice.

 Normes européennes.

2.3.1.2 Catalogues de constructeurs

 Schémas électriques.

2.3.1.3 Document multimédia

 DVD Harmoniques de Fluke.

 CD Outil Perturbations Réseaux.

2.4 CONTRAINTES GLOBALES

2.4.1 Normes, standards et/ou règlements à respecter

 Normes électriques en vigueur NFC 15-100

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FICHE TECHNIQUE N°1

PRÉPARATION DE PROTOCOLES D’ANALYSES

Activité :

1- Visualisez le DVD de Fluke sur l’analyse d’un réseau électrique et prendre connaissance du contenu du CD « Outil Perturbations Réseaux ».

2- Etablir un protocole d’action pour l’analyse de l’alimentation triphasée d’un moteur asynchrone.

3- Etablir un protocole d’action pour l’analyse d’un réseau triphasé qui alimente des charges non linéaires.

4- Préparez un document de « terrain » utilisable par un technicien chargé de consigner les résultats des mesures et de donner un avis sur la qualification du réseau client. Proposez votre document au professeur avant de poursuivre.

Moyens utilisés :

 Perturbations harmoniques ; Effets, origine, mesures, diagnostic, remèdes. Eric Félice.

Document de synthèse :

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FICHE TECHNIQUE N°2

ANALYSE DE LA QUALITÉ D’ÉNERGIE DÉLIVRÉE PAR UNE ARMOIRE TRIPHASÉE CHARGÉE PAR UN GROUPE VARIATEUR MLI ET MACHINE

ASYNCHRONE

Activité :

Relier le moteur asynchrone (ecodym) en sortie du variateur MLI et régler la valeur efficace du courant en ligne moteur à 2A à l’aide du frein à poudre (on limitera au maximum le temps d’utilisation de ce frein à poudre pour éviter le déclenchement de son disjoncteur thermique). Les filtres sont initialement déconnectés.

1- Faire une analyse de la qualité de l’énergie délivrée au moteur asynchrone par l’armoire triphasée.

Commentez les résultats en matière de respect des normes et proposez une éventuelle solution que vous mettrez en œuvre.

2- Faire une analyse de la qualité de l’énergie délivrée en amont du variateur. Commentez les résultats en matière de respect des normes et expliquez en particulier la nature du spectre en courant et l’origine de la pollution harmonique. Proposez une éventuelle solution que vous mettrez en œuvre.

Vous produirez un document excel de synthèse regroupant commentaires et captures d’écran du Qualistar (formes d’ondes, spectres et tableaux de valeurs des paramètres importants).

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FICHE TECHNIQUE N°3

ANALYSE DE LA QUALITÉ D’ÉNERGIE DÉLIVRÉE PAR L’ARMOIRE TR

Activité :

1- Faire une analyse de la qualité de l’énergie électrique en tête d’armoire, commentez le résultat des mesures et expliquez en particulier la nature du spectre en courant et l’origine de la pollution harmonique.

2- Etablir la liste des principales perturbations électriques et proposer des solutions. On explicitera en particulier le résultat des mesures effectuées sur le neutre.

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FICHE TECHNIQUE N°4

ANALYSE DE LA QUALITÉ D’ÉNERGIE AU NIVEAU DU CANALIS ATELIER

Activité :

1- Faire une analyse de la qualité de l’énergie électrique en tête de canalis.

2- Etablir la liste des principales perturbations électriques en expliquant l’origine de ces perturbations.

3- Proposez une solution permettant de filtrer l’harmonique de rang 3.