I
BILAN DE PUISSANCE - COURANT d’EMPLOI
1
Courant d’emploi (cas généraux)
1.1
Formules générales
Moteur triphasé
Ib( A ) =
P u (kW ) U (kV ) × 3 × cosϕ ×η
Circuits terminaux Moteur biphasé /monophasé
Ib( A ) =
Ib( A ) =
Circuit biphasé/ monophasé
P u (kW )
Ib( A ) =
U (kV ) × cos ϕ ×η P u (kW )
Ib( A ) =
V (kV ) × cos ϕ ×η
Circuits principaux Ib( A ) = Σ I ( A ) × ku × ks × ke
P (kW ) U (kV ) × cosϕ
S (kVA) avec Ib( A ) = × U
(kV )
P (kW ) V (kV ) × cosϕ
ou Ib( A ) =
3
P (kW ) U (kV ) × 3 × cos ϕ
ku :
Coefficient d’utilisation - ks : Coefficient de simultanéité - ke : Coefficient d’extension P u (kW ) : Puissance utile -. Cosρ : facteur de puissance - η : Rendement - Ib( A ) : Courant d’emploi U (kV ) :
1.2
Tension composée en kV - V (kV ) : Tension simple en kV
Ordre de grandeur des coefficients ku, ks et ke Facteurs d’utilisation Guide pratique UTE C 15-105 Utilisations
Facteurs de simultanéité Norme NFC 63-410 Norme NFC 14-100 ku (1)
Nombres
ks
Nombres
ks
Facteur d’extension ke
1.3.2 Circuits principaux triphasés (P(kW), U(V) connus et cos estimé) U(V) Cosϕ
410 0,8
400 0,8
237 0,8
231 0,8
410 1
400 1
237 1
231 1
Ib(A)
1,76× P (kW )
1,8× P (kW )
3,04× P (kW )
3,12× P (kW )
1,4× P (kW )
1,44× P (kW )
2,43× P (kW )
2,5× P (kW )
1.3.3 Circuits principaux triphasés (S(kVA), U(V) connus)
U(V)
410
400
237
231
Ib(A)
1, 4 × S (kVA)
1,44 × S (kVA)
2,43 × S (kVA)
2,5 × S (kVA)
1.3.4 Circuits principaux monophasés (P(kW), U(V) connus et cos estimé)
Uph/n (V) Cosϕ
410 0,8
400 0,8
237 0,8
231 0,8
410 1
400 1
237 1
231 1
Ib(A)
3,04 × P (kW )
3,125 × P (kW )
5, 27 × P (kW )
5, 41 × P (kW )
2, 43 × P (kW )
2,5 × P (kW )
4,21 × P (kW )
4,32 × P (kW )
1.3.5 Circuits principaux biphasés (S(kVA), U(V) connus) Uph/ph (V) Ib(A)
410 2 43 × P (
400 )
2 5 × P (
237 )
4 21 × P (
231 )
4 32 × P (
)
Annexe 0 : - Principaux symboles et sigles utilisés Annexe 1 : - Tableaux construits à partir de documents constructeurs Annexe 1-1 – 400V) Annexe 1-2 – 400V) Annexe 1-3 Moteurs) Annexe 1-4 SOMER) Annexe 1-5 SOMER)
: Intensités absorbées par les moteurs asynchrones triphasés standards (0,37kW à 37kW : Intensités absorbées par les moteurs asynchrones triphasés standards (45kW à 600kW : Intensités absorbées par les moteurs asynchrones triphasés standards (Doc AAB : Intensités absorbées par les moteurs asynchrones triphasés standards (Doc LEROY : Intensités absorbées par les moteurs asynchrones monophasés standards (Doc LEROY
Annexe 1a : - Exercice résolu sur le bilan de puissance d’une installation BTA Annexe 1b : - Exercice à résoudre sur le bilan de puissance d’une installation BTA 2 -
Courant d’emploi (cas particulier) Calcul de l’intensité quadratique (équivalente)
I q =
Application numérique
( I
2 1
) (
)
(
× t 1 + I 22 × t 2 + ... + I n2 × t n
t 1 + t 2 + ... + t n
)
Jean-Marie BEAUSSY 9, rue Auguste BLANQUI 17000 LA ROCHELLE Tél 1. : 05.46.44.11.12 Tél 2 : 08.70.51.11.36 E-Mail :
[email protected]
ETUDE des INSTALLATIONS ELECTRIQUES
BATIMENT MAINTENANCE P U Ib Cos ϕ Tg ϕ ke
Armoire Générale Maintenance Coefficient de simultanéité 3e niveau
= = 400 V = = = = 1,4
ks = 0,8
Ib Cos ϕ
Armoire atelier "A"
= =
Ib Cos ϕ
Ib Cos ϕ
Armoire atelier "B"
Coefficient de simultanéité 2e niveau
ks = 0,8
Force motrice
Ib Cos ϕ
= =
Armoire atelier "C"
ks = 1
Prise de courant
Eclairage
Force motrice
ks = 1
Prise de courant
Eclairage
Coefficient d'utilisation ku =
Ib Cos ϕ
Prise de courant
Eclairage
= =
Coffret divisionnaire N°2
0,2
ks = 0,75
0,8
0,8
0,8
0,8
0,8
0,8
N°1
N°2
N°3
N°4
N°1
N°2
Tours automatiques 5,5kW 3000tr/mn
Perceuses 2,2kW 1500tr/mn
1
1
5PC 2x16A
Atelier "A"
Déssiné par : Jean-Marie BEAUSSY
Force motrice
= =
Coffret divisionnaire N°1
Coefficient de simultanéité 1er niveau
= =
0,2
0,2
1
5PC 3x16A
ks = 0,2
1
1
5PC 3x25A
1
10 fluos 2x40W
0,8
Compresseur 5,5kW 3000tr/mn
1
1
ks = 1
1
3 prises de courant 2x16A
1
10 fluos 2x40W
Atelier "B"
BILAN de PUISSANCE
1
1
N°1
N°2
Ventilateurs 3kW 1000tr/mn
ks = 0,2
1
1
N°1
N°2
1
Fours 5kW
1
2 prises de courant 2x16A
1
10 fluos 2x40W
Atelier "C"
Données
Folio 1/4
POSTE de TRANSFORMATION USINE P U Ib Cos ϕ Tg ϕ
Transformateur
Coefficient d'extension
= = = = =
_ _ _ _ kVA 400 V _ _ _ _ A _ _ _ _ _ _
ks = 1,1
Ib = Cos ϕ = Tg ϕ = = ∆u l =
_ _ _ _ A _ _ _ _ _ _ 0,5% 10m
Tableau Général Basse Tension
Coefficient de simultanéité
ks = 0,5
Atelier montage N°1
P Ib Cos ϕ l ∆u
Traitement de surface
= = = = =
208kW 400A 0,75 50m 2%
P Ib Cos ϕ l ∆u
Chaufferie
= = = = =
239kW 400A 0,86 40m 2%
= = = = =
208kW 400A 0,75 50m 2%
P Ib Cos ϕ l ∆u
= = = = =
144kW 250A 0,83 50m 2%
P Ib Cos ϕ l ∆u
Compresseurs
= = = = =
251kW 148A 0,85 70m 2%
Administration Bureau d'études
Bâtiment Maintenance
P Ib Cos ϕ l ∆u
Atelier de Montage N°3
P Ib Cos ϕ l ∆u
Déssiné par : Jean-Marie BEAUSSY
Atelier Montage N°2
= = = = =
_ _ _kW _ _ _ A _ _ _ 40m 2%
P Ib Cos ϕ l ∆u
Informatique
P Ib Cos ϕ l ∆u
= = = = =
320kW 628A 0,735 80m 2%
BILAN de PUISSANCE
Données
= = = = =
62kW 101A 0,89 50m 2%
Expéditions
P Ib Cos ϕ l ∆u
= = = = =
72kW 125A 0,83 60m 2%
P Ib Cos ϕ l ∆u
= = = = =
121kW 175A 0,75 40m 2%
Folio 2/4
BILAN de PUISSANCE Coffret divisionnaire N°1
UTILISATION
Repère
U (V)
cos
Pu (kW)
tg
ku
Pabs (kW)
Q (kVar)
S (kVA)
Ib (A)
Tour N°1
400
5,5
0,84
0,89
0,512
0,8
5,24
2,68
5,89
8,49
Tour N°2
400
5,5
0,84
0,89
0,512
0,8
5,24
2,68
5,89
8,49
Tour N°3
400
5,5
0,84
0,89
0,512
0,8
5,24
2,68
5,89
8,49
Tour N°4
400
5,5
0,84
0,89
0,512
0,8
5,24
2,68
5,89
8,49
Perceuse N°1
400
2,2
0,79
0,83
0,672
0,8
2,23
1,50
2,68
3,87
Perceuse N°2
400
2,2
0,79
0,83
0,672
0,8
2,23
1,50
2,68
3,87
25,41
13,73
28,88
41,68
TOTAUX
Coefficient de simultanéité
ks
0,75
19,06
10,30
21,66
Coefficient d'extension
ke
1
19,06
10,30
21,66
Facteur de puissance global
cos ϕ
0,880
Courant d'emploi
Ib (A)
31,26
Report
P (kW)
19,06
1/7
Coffret 1
BILAN de PUISSANCE Armoire Atelier "A"
UTILISATION
Repère
U (V)
cos
Pu (kW)
tg
ku
Pabs (kW)
Q (kVar)
S (kVA)
Ib (A)
Report coffret N°1
400
19
1
0,88
0,540
1
19,06
10,30
21,66
31,26
5 PC 2x16A
231
22
1
0,8
0,750
0,2
4,40
3,30
5,50
13,75
Eclairage
231
1
1
0,85
0,620
1
1,00
0,62
1,18
2,94
5 PC 3x16A
400
44,34
1
0,8
0,750
0,2
8,87
6,65
11,09
16,00
5 PC 3x25A
400
69,28
1
0,8
0,750
0,2
13,86
10,39
17,32
25,00
47,18
31,26
56,60
81,69
TOTAUX
Coefficient de simultanéité
ks
0,8
37,74
25,01
45,28
Coefficient d'extension
ke
1
37,74
25,01
45,28
Facteur de puissance global
cos ϕ
0,834
Courant d'emploi
Ib (A)
65,35
Report
P (kW)
37,74
2/7
Atelier A
BILAN de PUISSANCE Armoire Atelier "B"
UTILISATION
Repère
U (V)
cos
Pu (kW)
tg
ku
Pabs (kW)
Q (kVar)
S (kVA)
Ib (A)
Compresseur
400
5,5
0,84
0,89
0,512
0,8
5,24
2,68
5,89
8,49
3 PC 2x16A
231
6,6
1
0,8
0,750
0,2
1,32
0,99
1,65
4,12
Eclairage
231
1
1
0,85
0,620
1
1,00
0,62
1,18
2,94
7,56
4,29
8,69
12,55
TOTAUX
Coefficient de simultanéité
ks
1
7,56
4,29
8,69
Coefficient d'extension
ke
1
7,56
4,29
8,69
Facteur de puissance global
cos ϕ
Courant d'emploi
Ib (A)
0,870 12,55
Report
P (kW)
7,56
3/7
Atelier B
BILAN de PUISSANCE Coffret divisonnaire N°2
UTILISATION
Repère
U (V)
cos
Pu (kW)
tg
ku
Pabs (kW)
Q (kVar)
S (kVA)
Ib (A)
Ventilateur 1
400
3
0,8
0,78
0,802
1
3,75
3,01
4,81
6,94
Ventilateur 2
400
3
0,8
0,78
0,802
1
3,75
3,01
4,81
6,94
Four N°1
400
5
1
1
0,000
1
5,00
0,00
5,00
7,22
Four N°2
400
5
1
1
0,000
1
5,00
0,00
5,00
7,22
17,50
6,02
18,51
26,71
TOTAUX
Coefficient de simultanéité
ks
1
17,50
6,02
18,51
Coefficient d'extension
ke
1
17,50
6,02
18,51
Facteur de puissance global
cos ϕ
Courant d'emploi
Ib (A)
0,946 26,71
Report
P (kW)
17,50
4/7
Coffret 2
BILAN de PUISSANCE Atelier "C"
UTILISATION
cos
U (V)
Pu (kW)
Report coffret N°2
400
17,50
1
0,946
2 PC 2x16A
231
1,10
1
0,8
Eclairage
231
1,00
1
0,85
Repère
TOTAUX
tg
ku
Pabs (kW)
Q (kVar)
S (kVA)
Ib (A)
0,344
1
17,50
6,02
18,51
26,71
0,750
0,2
0,22
0,17
0,28
0,69
0,620
1
1,00
0,62
1,18
2,94
18,72
6,80
19,92
28,75
Coefficient de simultanéité
ks
1
18,72
6,80
19,92
Coefficient d'extension
ke
1
18,72
6,80
19,92
Facteur de puissance global
cos ϕ
Courant d'emploi
Ib (A)
0,940 28,75
Report
P (kW)
18,72
5/7
Atelier C
BILAN de PUISSANCE Armoire Générale "Bâtiment Maintenance"
UTILISATION
cos
U (V)
Pu (kW)
Report Atelier "A"
400
37,74
1
0,834
Report Atelier "B"
400
7,56
1
0,870
Report Atelier "C"
400
18,72
1
0,940
Repère
TOTAUX
tg
ku
Pabs (kW)
Q (kVar)
S (kVA)
Ib (A)
0,663
1
37,74
25,01
45,28
65,35
0,568
1
7,56
4,29
8,69
12,55
0,363
1
18,72
6,80
19,92
28,75
64,02
36,10
73,50
106,09
Coefficient de simultanéité
ks
0,8
51,22
28,88
58,80
Coefficient d'extension
ke
1,4
71,70
40,43
82,32
Facteur de puissance global
cos ϕ
Courant d'emploi
Ib (A)
118,82
0,871
Report
P (kW)
71,70
6/7
Arm géné
BILAN de PUISSANCE TABLEAU GENERAL BASSE TENSION
UTILISATION
Repère
U (V)
cos
Pu (kW)
tg
ku
Pabs (kW)
Q (kVar)
S (kVA)
Ib (A)
400
Atelier de montage N°1
400
208
1
0,750
0,882
1
208
183
277
Traitement de Surface
400
239
1
0,860
0,593
1
239
142
278
401
Atelier de montage N°2
400
144
1
0,830
0,672
1
144
97
173
250
Maintenance
400
72
1
0,871
0,564
1
72
40
82
119
Administration - BE
400
62
1
0,89
0,512
1
62
32
70
101
Chaufferie
400
56
1
0,65
1,169
1
56
65
86
124
Atelier de montage N°3
400
148
1
0,85
0,620
1
148
92
174
251
Compresseurs
400
320
1
0,735
0,923
1
320
295
435
628
Informatique
400
72
1
0,83
0,672
1
72
48
87
125
Expéditions
400
121
1
0,84
0,646
1
121
78
144
208
1442
1073
1797,28
2594,15
TOTAUX
Coefficient de simultanéité
ks
0,5
721
537
899
Coefficient d'extension
ke
1,1
793
590
989
Facteur de puissance global
cos ϕ
0,802
Tangente ϕ calculée au secondaire du transformateur
tg ϕ
0,744
tg ϕ
0,834
Tangente ϕ calculée au primaire du transformateur Courant d'emploi
Ib (A)
1427
Puissance wattée totale
P (kW)
793
S (kVA) Q (kVAr)
989 344
Puissance apparente totale retenue Compensation énergie réactive
7/7
TGBT
BATIMENT MAINTENANCE
Armoire Générale Maintenance Coefficient de simultanéité 3e niveau
P U
= 72 kW = 400 V
Ib Cos ϕ Tg ϕ
= 118A = 0,871 = 0,564
ke
= 1,4
ks = 0,8
Ib Cos ϕ
Armoire atelier "A"
= 66 A = 0,834
Ib Cos ϕ
Armoire atelier "B"
Coefficient de simultanéité 2e niveau Force motrice
Coefficient d'utilisation ku =
Prise de courant
Eclairage
Force motrice
ks = 1
Prise de courant
Eclairage
Force motrice
= 32 A = 0,88
Ib Cos ϕ
Prise de courant
Eclairage
= 27 = 0,946
Coffret divisionnaire N°2
ks = 0,75
0,2
0,8
0,8
0,8
0,8
0,8
0,8
N°1
N°2
N°3
N°4
N°1
N°2
Tours automatiques 5,5kW 3000tr/mn
Perceuses 2,2kW 1500tr/mn
1
1
5PC 2x16A
Atelier "A"
Déssiné par : Jean-Marie BEAUSSY
= 29 = 0,94
ks = 1
Coffret divisionnaire N°1
Coefficient de simultanéité 1er niveau
I Cos ϕ
Armoire atelier "C"
ks= 0,8
Ib Cos ϕ
= 13 A = 0,87
0,2
0,2
1
5PC 3x16A
ks = 0,2
1
1
5PC 3x25A
1
10 fluos 2x40W
0,8
Compresseur 5,5kW 3000tr/mn
1
1
ks = 1
1
3 prises de courant 2x16A
1
10 fluos 2x40W
Atelier "B"
BILAN de PUISSANCE : Solution
1
1
N°1
N°2
Ventilateurs 3kW 1000tr/mn
ks = 0,2
1
1
N°1
N°2
1
Fours 5kW
1
2 prises de courant 2x16A
1
10 fluos 2x40W
Atelier "C"
Folio 3/4
POSTE de TRANSFORMATION USINE
Transformateur
Coefficient d'extension
Coefficient de simultanéité
Traitement de surface
Cos ϕ = l = = ∆u
400 V 1427 A 0,802
Tg ϕ
=
0,744
Ib Cos ϕ
= =
1297 A 0,802
Tg ϕ ∆u l
= = =
0,744 0,5% 10m
Atelier Montage N°2
208kW 400A
P Ib
0,75 50m 2%
Cos ϕ = l = = ∆u
Chaufferie
= =
Avant compensation
= =
208kW 400A
Cos ϕ = l =
0,75 50m
∆u
2%
=
Administration Bureau d'études
Bâtiment Maintenance
239kW 400A
P Ib
0,86 40m 2%
Cos ϕ = l = = ∆u
Atelier de Montage N°3 P Ib
Déssiné par : Jean-Marie BEAUSSY
1000 kVA
= = =
0,5
Atelier montage N°1 = =
=
U Ib Cos ϕ
1,1
Tableau Général Basse Tension
P Ib
P
= =
144kW 250A
P Ib
0,83 50m 2%
Cos ϕ = l = = ∆u
Compresseurs
= =
72 kW 118 A
P Ib
0,871 40m 2%
Cos ϕ = l = = ∆u
Informatique
= =
62kW 101A 0,89 50m 2%
Expéditions
P = Ib = Cos ϕ =
251kW 148A 0,85
P = Ib = Cos ϕ =
320kW 628A 0,735
P = Ib = Cos ϕ =
72kW 125A 0,83
P = Ib = Cos ϕ =
121kW 175A 0,75
l
70m 2%
l
80m 2%
l
60m 2%
l
40m 2%
∆u
= =
∆u
= =
BILAN de PUISSANCE
∆u
Solution
= =
∆u
= =
Folio 4/4
