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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
Prime fixe
338.16*240=81158.4
Heures pleines hiver
122270
Heures creuses hiver
22858
Heures pleines été
53311
Heures creuses été
9684
289 281,4 F
Total en francs français
Utilisation moyenne
116.04*240=27849.6
170962
30823
57130
9930
296 694,6 F
on constate que malgré une prime fixe plus importante , le contrat utilisation longue reste meilleur a un
peu moins de 7000 F prés. Si la consommation annuelle baisse légèrement ( baisse d’activité de
l’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 2 + Q 2
Q = V1.I1.sin ϕ1 + V2.I2.sin ϕ2 + V3.I3.sin ϕ3
cosϕ les plus faible :
cosϕ1 = 0.64
cosϕ2 = 0.66
cosϕ3 = 0.64
I1 = 320 A
I2 = 350 A
I3 = 350 A
V1 = 225 V
V2 = 225 V
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
• Pour 3 condensateurs montés en étoile
• Pour 3 condensateurs montés en triangle
Q condensateur = Q réel - Q voulu
= 109 843.8 VAR
Q = 3.V2.C.ω
Q = 9.V2.C.ω
⇒
⇒
C = 2300 µF
C = 770 µF
3.3.Nouvelle puissance souscrite :
P = V1.I1.cosϕ1 + V2.I2.cosϕ2 + V3.I3.cosϕ3 = 162 kW
P 2 + Q2
S = 175.5 kVA ⇒ puissance souscrite : 180 kVA
S=
Q = 67.2 kVAR
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
1690
retour d’investissement = 2 ans
4. schéma électrique :
kWh
Contrôleur ACPE
N
1 2 3
T
C
T
C
I1 I2 I3 N V1 V2 V3
1 3 5 8 9 10 N V1
T
C
DGBT
2
THEME B :
1. Câble :
1.1. choix du câble d’alimentation des résistances du silo à bitume :
Lettre
K1
K2
K3
K
E
1
0,82
1
0,82
Multiconducteurs, chemin de câble perforé
lettre E
3 câbles
PRC , 30°C
K=K1 × K2 × K3
Calcul du courant d’emploi :
P
S
5010
. 3
IB =
=
=
= 76 A
3 × U × cos ϕ
3× U
3 × 380
d’ou d’après le tableau une section de 16 mm2
I' z =
IB
= 92,6 A
K
(Câble en cuivre, PR 3 ( triphasé), lettre E)
1.2. chute de tension :
Relation déterminant la chute de tension : ∆U = 3 × I B × L × ( R × cos ϕ + X × sin ϕ)
Par lecture du tableau :
cosϕ = 1 ( résistances )
En corrigeant avec la longueur du câble et la
∆U
100 m
valeur réelle du courant :
= 4,6 % pour 400V
1,31 %
U
80 A
cette valeur est bien inférieure au 8 % autorisé
16 mm2
par la norme NFC 15-100
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
Icc =
IN
379,8
=
= 9500 A
Ucc 0.04
Ucc = 4 %
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
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 a
vitesse réduite.
1.2. Puissance du moteur :
Couple C= = 125 N.m
Puissance utile minimum : 13 kW
Vitesse nominale : 1000 tr/mn ou 104,7 rd/s
Vitesse minimum :200 tr/mn
Réseau 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
Pu
=
Courant absorbé par le moteur : I N =
3 × U × cos ϕ × η
Compatible, car I moteur < I convertisseur
Intensité nominale de sortie : 30 A
13 × 10 3
= 26 A
3 × 380 × 0,86 × 0,88
1.4. couple de démarrage maximum :
JIS 35 01 , moteur 15 kW
→
Cd
=1
Cn
⇒ Cd = 143.2 N.m
2. Régulation de température :
3. Puissance mise en jeu pour l’essai en boucle ouverte :
∆θ = θ F − θ a = 100°C ⇒ P = ∆θ / K2 = 100/0.01 P= 10 kW
2.2. Puissance chauffante des résistances :
t
P = 0.2 PR ⇒ PR = 50 kW
t
2.3. choix du gradateur à train d’ondes :
Puissance > 50 kW
380 V triphasé
LH1 CB 12 MQ
t
2.4. chronogrammes :
t
valeur moyenne de la puissance : 1/5 PR = 10 kW
25 sinusoïdes
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