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ETUDE D’UNE DISTRIBUTION BASSE TENSION

II-- EETTUUDDEE DDUU TTRRAANNSSFFOORRMMAATTEEUURR HHTT//BBTT Dans un hôpital, compte tenu de l'évolution des plateaux techniques, l’ancien transformateur de distribution HTA/BTA de puissance 250 kVA n’était plus adapté. Il est remplacé par un transformateur de puissance 400 kVA correspondant aux nouveaux besoins. La plaque signalétique du nouveau transformateur est donnée ci-dessous :

Q1- Décoder la plaque signalétique du transformateur en complétant le tableau ci-dessous.

Décodage

D

y

n

11

ONAN

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Q2- Relever et décoder les symboles alphabétiques du mode de refroidissement du transformateur.

Symboles alphabétiques composant

le mode de refroidissement du

transformateur

Signification des sigles alphabétiques composant le mode de

refroidissement

Q3- Après avoir Identifié les couplages primaire et secondaire à la question précédente, compléter sur le schéma

de gauche la représentation vectorielle des tensions secondaires puis représenter sur le schéma de droite les

couplages des enroulements côté primaire et secondaire.

Q4- Même question pour un transformateur Dyn5. De la même manière, dessiner la représentation vectorielle

des tensions puis représenter les couplages côté primaire et secondaire.

ENROULEMENTS

PRIMAIRE

Enroulements

secondaire

A B C

a b c n

ENROULEMENTS

PRIMAIRE

Enroulements

secondaire

A B C

a b c n

A

B C

UAB

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Q5- Compléter le tableau ci-dessous d’après la plaque signalétique du transformateur.

Q 6- Justifier par le calcul les grandeurs électriques suivantes :

- L’intensité nominale du courant au secondaire : I2n (d’après la formule de la puissance apparente triphasée

S=√√√√3.U.I).

- La tension secondaire à vide, sachant que la chute de tension évaluée par le constructeur pour la charge

nominale (Δu) est de 2,5 % ou 0,025.

- Le rapport de transformation à vide mv.

IIII-- EETTUUDDEE DDUU DDIISSJJOONNCCTTEEUURR GGEENNEERRAALL QQ00

Q7- Lorsqu’un court-circuit se produit dans une installation raccordée à un transformateur, l’intensité débitée

par le secondaire du transformateur augmente très vite et sa tension chute fortement. La valeur de cette tension

en court-circuit est donnée par le constructeur sous forme d’un pourcentage de la tension nominale U2n et elle est

notée UCC.

Relever la tension de court-circuit UCC noté sur la plaque signalétique en pourcent:……………………………………..……..

Q8- Calcul du courant de court-circuit :

La formule de la puissance apparente triphasée S=√√√√3.U.I s’applique aussi en court-circuit et devient S=√√√√3.UCC.ICC

Cette formule permet de calculer le courant de court-circuit ICC que peut débiter le transformateur.

Cette grandeur est nécessaire afin de choisir le pouvoir de coupure du disjoncteur général Q0 installé en sortie du

transformateur pour protéger l’installation.

Calculer la valeur du courant de court-circuit ICC

Formule littérale Application numérique Résultat (avec unité)

Q9- Le pouvoir de coupure de Q0 doit être (cocher la bonne réponse) :

≤ à Icc

≥ à Icc

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Q10- Connaissant le courant nominal et le courant de court-circuit au secondaire du transformateur choisir la

référence du disjoncteur général Q0 dans la gamme COMPACT NSX (document ressource DR1), le disjoncteur

comportera 4 pôles et 4 déclencheurs et il devra être équipé d’un déclencheur électronique Micrologic 2.3 :

Q11- Le déclencheur est l’élément qui permet de régler les paramètres de la protection que devra assurer le

disjoncteur. Différents types de disjoncteurs sont disponibles assurant une protection soit magnétique soit

magnéto-thermique.

� Sur ce type d’appareil le curseur I0 permet de régler le calibre de l’appareil. Par exemple si le courant

nominal est de 490A positionner le curseur I0 sur 500A.

� Il faut ensuite utiliser le curseur Ir pour régler la valeur de la protection thermique. Dans notre exemple

490/500=0,98 Il faut donc positionner le curseur Ir sur .98

� Il convient enfin de régler la protection magnétique de 1,5 à 10 fois le courant de réglage avec le curseur

Isd . Le disjoncteur déclenchera après une temporisation non réglable de 20ms afin d’assurer la sélectivité avec

les protections placées en aval.

� Lorsque le courant de court-circuit dépasse la valeur Ii le disjoncteur déclenche instantanément.

La façade du déclencheur est représentée ci-dessous. Dessiner la position des curseurs de réglage I0, Ir et Isd du

déclencheur Micrologic 2.3 (le déclencheur magnétique sera réglé à 10 In):

IIIIII-- EETTUUDDEE DDEESS CCAABBLLEESS RREELLIIAANNTT LLEE TTRRAANNSSFFOORRMMAATTEEUURR AAUU TTGGBBTT

Désignation Caractéristiques Référence

Disjoncteur

Type :……………………………………………………………………….

Nombre de pôles : ………………………

Courant assigné d’emploi sous 400V :……………………

Pouvoir de coupure :………………………

……………..…………………..

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La liaison basse tension entre le secondaire du transformateur et le disjoncteur général (situé dans le Tableau

Général Basse Tension) est réalisée par des câbles unipolaires (3 phases + neutre) de référence U 1000 A R 02 V

Les câbles sont posés seuls sous caniveau et sous vide de construction, la température ambiante est prise à 40°C.

Q12-D’après le tableau du système de désignation NF-USE donné en document ressource DR2 indiquer la

signification précise des indications de cette référence :

U 1000 A R 0 2 V

Q13- Rappeler par la valeur de l’intensité nominale I2n du courant au secondaire du transformateur qui va

traverser le câble (appelée Iz dans la méthode de choix de la section) :…………………………………………………………………

Le choix de la section des câbles se fait en appliquant la méthode donnée dans les documents ressources DR3 et

DR4 :

Q14- Donner la lettre qui définit le mode de pose sachant que le câble emprunte un chemin de câble

perforé …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..

Q15- Donner le coefficient K1 correspondant au facteur de correction lié au mode de pose ……………….………

Q16- Donner le coefficient K2 correspondant au facteur de correction lié à l’influence des circuits entre

eux………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….

Q17- Donner le coefficient K3 de l’influence de la température, sachant que l’enveloppe isolante est en

polyéthylène réticulé (PR) ………………………………………………………………………………………………………………..…………..

Q18- Calculer le coefficient global K :

Formule littérale Application numérique Résultat (avec unité)

K = ……………………………….

Q19- Calculer le courant maximum admissible (I’Z) dans le câble :

Formule littérale Application numérique Résultat (avec unité)

I’Z =……………………………….

Q20-Combien y a t-il de conducteurs chargés dans le circuit ?

2 (circuit monophasé)

3 (circuit triphasé)

Q21-A l’aide du tableau de détermination de la section minimale, déterminer la section des câbles assurant la

liaison entre le secondaire du transformateur et le TGBT, sachant que nous avons choisi un câble de référence

U1000 A R 02 V (enveloppe isolante en polyéthylène réticulé PR).

2)

1)

3)

6)

7)

5)

4)

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Remarque : Si l’intensité est trop élevée et que la section correspondante n’est pas disponible, on peut utiliser 2

câbles unipolaires par phase et ainsi diviser l’intensité qui circule dans un câble par 2.

S =…………………………………………………….

Q22- Le raccordement des éclairages et des prises de la salle de repos et de restauration des infirmières est

réalisé par des conducteurs référencés H 07 V-U. D’après le tableau du document ressource DR2, indiquer la

signification précise des indications de cette référence :

H 07 V - U

Q23- L’appareil de cuisson installé dans cette salle de repos est alimenté par des conducteurs de 6mm²

référencés H 07 V-R. Indiquer précisément quelle est la différence entre ce conducteur et le conducteur de la

question précédente (Q23-)

Q24- L’ordinateur de la réceptionniste est alimenté par un câble référencés H 03 VV-F 3G0.75mm². D’après le

tableau du système de désignation NF-USE donné en document ressource DR2, indiquer la signification précise

des indications de cette référence :

H 03 V V – F 3G0,75

Q25- Le raccordement des pompes de circulation d’eau chaude est réalisé par des câbles référencés H 07 RN-F

4G16mm². D’après le tableau du système de désignation NF-USE donné en document ressource DR2, indiquer la

signification précise des indications de cette référence :

H 07 R N - F

Q26- Le câble H 07 RN-F 4G16mm² qui alimente une pompe mesure 100m. La chute de tension dans ce câble ne

doit pas être supérieure à 8% de la tension fournie par le transformateur. Le courant absorbé par une pompe est

de 56A.

� Calculer le rapport intensité x longueur (en Axkm) de ce câble :…………………………………..………………………………

� D’après les courbes du document ressource DR5, déterminer la chute de tension en volt dans le câble.

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

� Vérifier que cette chute de tension est bien inférieure au 8% exigés.

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

2)

1)

4)

5)

2)

1)

3)

4)

5)

6)

2)

1)

3)

4)

5)

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DR1

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DR2

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DR3

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DR4

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DR5