ELE652 ÉLECTRICITÉ INDUSTRIELLE Préalable(s) : ELE550

École de technologie supérieure
Département de génie électrique
Responsable(s)
du cours :
Pierre Jean Lagacé
Crédits :
3
ELE652
ÉLECTRICITÉ INDUSTRIELLE
Préalable(s) : ELE550
PLAN DE COURS – SESSION AUTOMNE 2013
1.
Coordonnées de l’enseignant
Groupe 01: Pierre Jean Lagacé ([email protected])
2.
Descriptif officiel du cours
Se familiariser avec la distribution électrique et les divers types de relais et de protection.
Planification d'un système électrique industriel. Sécurité, fiabilité. Choix de la tension.
Effets attribuables à la variation de tension. Protection des transformateurs, des moteurs,
des câbles. Calcul des courants de faute. Composants symétriques. Mesure du facteur de
puissance, normes relatives aux condensateurs. Harmoniques et transitoires. Coordination
des relais, disjoncteurs et fusibles. Mise à la terre. Utilisation de l'ordinateur pour la
conception et le calcul.
Séances de laboratoire orientées vers l'estimation des capacités des différentes
composantes d'un système électrique industriel et de sa protection.
3.
Objectifs spécifiques du cours
Les objectifs de ce cours sont :
− l’introduction à l’analyse et la planification des systèmes électriques industriels;
− de se familiariser avec l’appareillage électrique industriel;
− l’application des techniques d’analyse des réseaux électriques à des problèmes
concrets.
4.
Stratégies pédagogiques utilisées
− Un (1) cours magistral par semaine.
− Deux (2) heures par semaine de laboratoire.
Travaux à remettre
− Cinq (5) devoirs et six (6) rapports de laboratoire.
− Les devoirs sont effectués sur une base individuelle.
− Les rapports de laboratoire sont effectués par groupe de deux (2) étudiant(e)s.
Session automne 2013
ELE652 – ÉLECTRICITÉ INDUSTRIELLE
1
5.
Contenu du cours
Date
Contenus traités dans le cours
1. Introduction
− Notion des systèmes électriques. Types de réseaux
électriques. Classification des réseaux électriques.
Représentation de la puissance électrique.
2. Circuits polyphasés équilibrés et déséquilibrés
− Rappel des équations de base des systèmes électriques.
Circuits triphasés équilibrés. Moteurs électriques et
transformateurs. Circuits triphasés déséquilibrés :
composantes symétriques.
3. Considération et calcul pratique des courants de défaut
Heures
3 heures
6 heures
9 heures
− Origines et conséquences des défauts. Types de défauts.
But des calculs et des hypothèses simplificatrices.
Méthode de calcul des courants de défaut (schéma
équivalent en Ohm et par unité).
6 heures
4. Protection
− Notion de la protection dans les systèmes électriques.
Normes. Fiabilité et sélectivité. Types de relais :
surcourant, surtension instantanée, temporisée et à
distance. Type de protection : surcourant, différentielle.
Types de disjoncteurs, fusibles. Coordination de la
protection.
6 heures
5. Harmoniques et transitoires dans les réseaux électriques
− Harmoniques et courants de court-circuit transitoires.
Méthode X/R.
9 heures
6. Sécurité et fiabilité des installations électriques
− Dispositions du Code de l'électricité du Québec. Mise à la
terre.
Total
39
Note : Tous les cours sont d'une durée de 3 heures 30 minutes par semaine.
Session automne 2013
ELE652 – ÉLECTRICITÉ INDUSTRIELLE
2
6.
Laboratoires
ou
travaux
Date
Description
Représentation des transformateurs dans un système
monophasé et triphasé
− Détermination des paramètres des transformateurs à partir
des tests en court-circuit et en circuit ouvert. Étudier le
comportement des différentes connexions de
transformateurs sous diverses conditions de charges.
Courants de court-circuit dans les réseaux électriques
− Effectuer les mesures en phase de courants et de potentiel
dans un réseau en état de court-circuit. Valider les mesures à
partir des valeurs théoriques en séquence et en phase.
Courants de court-circuit dans un réseau triphasé suite à un
défaut shunt
− Étudier le comportement d'un réseau triphasé suite à un
défaut de type shunt.
Courants de court-circuit dans un réseau triphasé suite à un
défaut série
− Étudier le comportement d'un réseau triphasé suite à un
défaut de type série.
Mesure de la résistivité du sol
− Mesurer et interpréter les valeurs de résistivité du sol pour
une région à stratifications horizontales.
Mesure de la résistance de mise à la terre
− Mesurer la résistance de mise à la terre pour différents
arrangements d'électrodes. Effectuer les mesures de profil
de potentiel au voisinage des prises de terre. Calculer les
résistances propres et mutuelles des différentes
composantes d'une mise à la terre.
Total
7.
Utilisation d’outils d’ingénierie
8.
Évaluation
Activité
pratiques
Heures
4 heures
4 heures
4 heures
4 heures
4 heures
4 heures
(24)
Logiciel Matlab
Description
Travaux pratiques
Laboratoires
Examen mi-session
Examen final
%
20 %
20 %
30 %
30 %
Date de remise
29 octobre 2013
Retard de remise d’un travail 10 % de pénalité par jour de retard.
9.
Documentation obligatoire
Aucune référence obligatoire.
Session automne 2013
ELE652 – ÉLECTRICITÉ INDUSTRIELLE
3
10. Ouvrages de référence GLOVER, J.D., SARMA, M.S., OVERBYE, T.J., Power Systems Analysis
and Design, 5th Ed., Cengage Learning, 2012. ISBN-10 1-111-42577-9.
Hydro-Québec TransÉnergie Technologies, SimPowerSystems 4, User’s Guide, The
MathWorks Inc., 2008.
IEEE Guide for Safety in AC Substation Grounding, IEEE Power and Energy Society, 2000.
ISBN 0-7381-1927-X
Code canadien de l’électricité, ACNOR 2009, C22.1.
BERGEN, A.R., Vittal, V., Power Systems Analysis, 2nd Ed., Upper Saddle River, N.J., Prentice
Hall, 2000. ISBN 0-13-691990-1.
GRAINGER, J.J., STEVENSON, W.D. Jr., Power System Analysis, New York, McGraw-Hill,
1994. ISBN 0-070-61293-5.
WILDI, T., SYBILLE, G., Électrotechnique, 3e édition, Sainte-Foy, Les Presses de l'Université
Laval, 2000. ISBN 2-7637-7593-4.
MATLAB, Matlab and Simulink Student Version R2012a, The MathWorks Inc., 1994-2012,
ISBN 13:978-0-9825838-5-2.
Session automne 2013
ELE652 – ÉLECTRICITÉ INDUSTRIELLE
4
ELE652 – ÉLECTRICITÉ INDUSTRIELLE
ANNEXE I
1. Caractéristiques du cours
• Responsable(s) du cours : Pierre Jean Lagacé
• Coordonnées de l’enseignant :
Groupe 01: Pierre Jean Lagacé ([email protected])
• Préalables :
Profil T : ELE550
• Crédits : 3
2.
Descriptif officiel du cours
Se familiariser avec la distribution électrique et les divers types de relais et de protection.
Planification d'un système électrique industriel. Sécurité, fiabilité. Choix de la tension.
Effets attribuables à la variation de tension. Protection des transformateurs, des moteurs,
des câbles. Calcul des courants de faute. Composants symétriques. Mesure du facteur de
puissance, normes relatives aux condensateurs. Harmoniques et transitoires. Coordination
des relais, disjoncteurs et fusibles. Mise à la terre. Utilisation de l'ordinateur pour la
conception et le calcul.
Séances de laboratoire orientées vers l'estimation des capacités des différentes
composantes d'un système électrique industriel et de sa protection.
3.
Répartition des unités d’agrément du BCAPG
Maths
Sciences
naturelles
Études
complémentaires
Science du
génie
Conception
en ingénierie
Total
0,0
0,0
0,0
19,6
39,2
58,8
4.
Qualités (Qx) et compétences (Cy) enseignées et ou évaluées -
5.
Évaluation
Absence à un examen
Dans les cinq (5) jours ouvrables suivant la tenue de son examen, l’étudiant devra justifier
son absence d’un examen durant le trimestre auprès de la coordonnatrice – Affaires
départementales qui en référera au directeur du département. Pour un examen final,
l’étudiant devra justifier son absence auprès du Bureau du registraire. Toute absence non
Session automne 2013
ELE652 – ÉLECTRICITÉ INDUSTRIELLE
5
justifiée par un motif majeur (maladie certifiée par un billet de médecin, décès d’un parent
immédiat ou autre) à un examen entraînera l’attribution de la note zéro (0).
Plagiat et fraude
Les clauses du « Chapitre 10 : Plagiat et fraude » du « Règlement des études de 1er cycle »
s’appliquent dans ce cours ainsi que dans tous les cours du département. Afin de se
sensibiliser au respect de la propriété intellectuelle, tous les étudiants doivent consulter la
page Citer, pas plagier ! http://www.etsmtl.ca/Etudiants-actuels/Cycles-sup/Realisationetudes/Citer-pas-plagier
Session automne 2013
ELE652 – ÉLECTRICITÉ INDUSTRIELLE
6