AVANT PROJET 94 USINE MIDI ALPHALTE

THEME A :

1. Tarification :

• Tarif bleu ( puissance inférieur à 36 kVA )• Tarif jaune ( puissance comprise entre 36 et 250 kVA )• Tarif vert ( puissance supérieur à 250 kVA )

options possibles : - EJP- Heures creuses- Tempo- Utilisation longue , moyenne ou courte

2. Analyse des factures :

Utilisation longue Utilisation moyennePrime fixe 338.16*240=81158.4 116.04*240=27849.6Heures pleines hiver 122270 170962Heures creuses hiver 22858 30823Heures pleines été 53311 57130Heures creuses été 9684 9930Total en francs français 289 281,4 F 296 694,6 F

on constate que malgré une prime fixe plus importante , le contrat utilisation longue reste meilleur a unpeu moins de 7000 F prés. Si la consommation annuelle baisse légèrement ( baisse d’activité del’entreprise ) , l’utilisation moyenne devient plus avantageuse.

3. Compensation du facteur de puissance :

3.1. puissance réactive maximum :

P = V1.I1.cosϕ1 + V2.I2.cosϕ2 + V3.I3.cosϕ3

S = V1.I1 + V2.I2 + V3.I3 = P Q2 2+Q = V1.I1.sin ϕ1 + V2.I2.sin ϕ2 + V3.I3.sin ϕ3

cosϕ les plus faible :cosϕ1 = 0.64 I1 = 320 A V1 = 225 Vcosϕ2 = 0.66 I2 = 350 A V2 = 225 Vcosϕ3 = 0.64 I3 = 350 A V3 = 225 V

Puissance réactive maximum :à 10 heures Q = 340*225*0.751+350*225*0.751+350*225*0.768 = 177 072.75 VAR

3.2. Batterie de condensateurs :

On désire tg ϕ = 0.3 cosϕ = 0.957 sinϕ = 0.2873

1

Q voulu = 67228.2 VAR Q réel = 177072.75 VAR Q condensateur = Q réel - Q voulu

= 109 843.8 VAR

• Pour 3 condensateurs montés en étoile Q = 3.V2.C.ω ⇒ C = 2300 µF• Pour 3 condensateurs montés en triangle Q = 9.V2.C.ω ⇒ C = 770 µF

3.3.Nouvelle puissance souscrite :

S = P Q2 2+ P = V1.I1.cosϕ1 + V2.I2.cosϕ2 + V3.I3.cosϕ3 = 162 kW Q = 67.2 kVAR S = 175.5 kVA ⇒ puissance souscrite : 180 kVA

3.4. Gain annuel :

Batterie de condensateur :300 F/kVAR ⇒ 110 *300 = 33 000 F HT

Prime fixe : ( utilisation longue ) : 338.16*180 = 60 869 F au lieu de 81 158 F sans compensation d’énergie réactive soit un gain annuel de 20 289 F ou encore de 1690 F/mois

3.5. Retour d’investissement :

33000*1.186 = 23.2 mois retour d’investissement = 2 ans 1690

4. schéma électrique :

2

I1 I2 I3 N V1 V2 V3 1 3 5 8 9 10 N V11 2 3

N

TC

TC

TC

DGBT

kWh Contrôleur ACPE

THEME B :

1. Câble :

1.1. choix du câble d’alimentation des résistances du silo à bitume :

Lettre E Multiconducteurs, chemin de câble perforéK1 1 lettre EK2 0,82 3 câblesK3 1 PRC , 30°CK 0,82 K=K1× K2× K3

Calcul du courant d’emploi :

IP

US

UB =× ×

=×

=×

=3 3

50103 380

3

cos.

ϕ76 A I z

IK

B' = = 92,6 A

d’ou d’après le tableau une section de 16 mm2 (Câble en cuivre, PR 3 ( triphasé), lettre E)

1.2. chute de tension :

Relation déterminant la chute de tension : ∆U I L R XB= × × × × + ×3 ( cos sin )ϕ ϕPar lecture du tableau :

∆UU

= 4 6, % pour

cosϕ = 1 ( résistances )100 m400V80 A16 mm2

chute de tension due au câble : ∆U=1,31×380= 5 V

2. Disjoncteur :

2.1. courant de court-circuit :

S=250 kVA , U=380 V → IN= 379,8 A Ucc = 4 %

Icc = IUcc

N =379 8004

,.

= 9500 A Icc = 9,5 kA

2.2. contrainte thermique du disjoncteur :

Contrainte thermique du disjoncteur C101N pour Icc = 9,5 kA → i2t = 6,5 105 A2s

Contrainte thermique du câble 16 mm2, PRC, cuivre : i2t = 4,69 106 A2s

Le i2t du disjoncteur étant inférieur au i2t du câble, le disjoncteur réagira avant que le câble fonde

3

En corrigeant avec la longueur du câble et la valeur réelle du courant :

1,31 %cette valeur est bien inférieure au 8 % autorisé par la norme NFC 15-100

THEME C :

1. Choix du convertisseur et du moteur du malaxeur :2. Mode de ventilation du moteur :

Pour éviter un déclassement du moteur et donc être obligé de prendre un moteur de puissance plus élevé( surcoût ), nous choisissons la ventilation forcée. Solution souvent préférée en cas de fonctionnement avitesse réduite.

1.2. Puissance du moteur :

Puissance utile minimum : 13 kWVitesse nominale : 1000 tr/mn ou 104,7 rd/sVitesse minimum :200 tr/mnRéseau triphasé 380 V

⇒ moteur 15 kW ( Ventilation forcée ) ou moteur de 22 kW en ventilation naturelle ( intérêt de la ventilation forcée !)

1.3. choix du convertisseur :

moteur de 15 kW → Convertisseur phénix JIS 35 GR 1 Intensité nominale de sortie : 30 A

Courant absorbé par le moteur : IPu

UN =× × ×

=×

× × ×313 10

3 380 0 86 0 88

3

cos , ,ϕ η= 26 A

Compatible, car I moteur < I convertisseur

1.4. couple de démarrage maximum :

JIS 35 01 , moteur 15 kW → CdCn

=1 ⇒ Cd = 143.2 N.m

2. Régulation de température :3. Puissance mise en jeu pour l’essai en boucle ouverte :

∆θ = −θ θF a = 100°C ⇒ P = ∆θ / K2 = 100/0.01 P= 10 kW

2.2. Puissance chauffante des résistances :

P = 0.2 PR ⇒ PR = 50 kW

2.3. choix du gradateur à train d’ondes :

Puissance > 50 kW380 V triphasé

2.4. chronogrammes :

valeur moyenne de la puissance : 1/5 PR = 10 kW

4

Couple C= = 125 N.m

LH1 CB 12 MQ

t

t

t

t

25 sinusoïdes