CORRECTION NON OFFICIELLE DU BTS ELECTROTECHNIQUE 2014 METROPOLE
EPREUVE 4.2 : Conception et Industrialisation



PARTIE 1 : Analyse du problème en lien avec le disjoncteur

1.1 Repére du disjoncteur : FG 008 (page 6/8 dossier technique)

1.2

Grandeurs électriques Repères Valeurs / Unités
Puissance apparente nominale SrT 2 350 kVA
Tension primaire nominale U1n 20 kV
entre phase
Courant primaire nominal en I1n 67,8 A
ligne
Courant secondaire nominal en I2n 1 966,3 A
ligne
Tension de court-circuit Ukr 9,83
×20 000 = 1 966 V
100

1.3
S 2 350.103
I2n = = = 1 966,3 A
√3 U 20 √3×690
1.4

Grandeurs Valeurs / Unités
Pouvoir de coupure ultime Icu 42 kA
Courant ininterrompu assigné à 40°C 2 000 A
Courant ininterrompu assigné à 55°C 1 800 A

1.5
I2n > I55°C 1 966,3 A > 1 800 A
Donc le disjoncteur avant modification ne convient pas dans les conditions de
fonctionnement exigées.
1.6

Données Repères Valeurs / Unités
Puissance apparente nominale SrT 2 350 kVA
ou puissance assignée du
transformateur
« Tension » de court-circuit du Ukr 9,83
transformateur (sans unité)
Facteur de charge à vide m 1,05
Facteur de tension cmax 1,05
Tension nominale entre phase et U0 690
= 398 V ou 400 V
neutre √3
Tension nominale entre phases Un 690 V

1.7
c max . m . U 0
c max . m. U 0 c max . m. U 0 . S rT ×100
Ik3max = = ( m. U n ) ² .U kr =
ZT ( m. U n)² . U kr
S rT ×100

Application numérique :
1,05×1,05×398×2 350.103×100
Ik3max = = 19 985 A ou 20 085 A selon U0.
( 1,05×690) ²×9,83

1.8
Nouvelle référence choisie : E3S/H/V 20 (page 4/10 du dossier ressource).
En effet ce nouveau disjoncteur pourra supporter un courant permanent admissible de
2 000 A à 55°C.
PARTIE 2 : Choix et installation de parafoudres sur le réseau BT d'une éolienne.

2.1 Uc = Uphase – neutre = U0 = 398 V ou 400 V.

2.2
Repère du parafoudre Type de parafoudre Références Caractéristiques
principales
Uc = 440 V
SPD-A 1 DBM 1 440 FM Imp = 35 kA
961 145 Up ≤ 2,5 kV
Avec contact de
télésignalisation
Uc = 440 V
SPD-B 2 DG M TNC 440 FM In = 20 kA
952 308 Up ≤ 2 kV
2.3

Repère du déconnecteur Calibre maximal des fusibles Type de fusible
préconisé par le constructeur
D-A 500 A gL/gG
D-B 125 A gL/gG

2.4

Repère du Calibre et type Taille Références
déconnecteur Fusibles à couteaux
Choix 1 : 2 6872 0500
D-A 500 A gL/gG Choix 2 : 3 6882 0500
Choix 3 : 4 6896 0500
Choix 1 : 0 6852 0125
D-B 125 A gL/gG Choix 2 : 1 6862 0125
Choix 3 : 2 6872 0125

2.5

Repère du Références Calibre du bloc Références du Références des
déconnecteur Fusibles à interrupteur- bloc interrupteur- contacts
couteaux sectionneur sectionneur pour auxiliaires de
fusibles signalisation de
fusion des fusibles
D-A 6882 0500 630 A GS2 SB3 GS2 AF63
D-B 6852 0125 160 A GS2 LLB3 GS1 AF33
2.6

Le choix des contacts raccordés aux entrées de l'automate se porte sur des contacts « normalement
fermé (NF) » ainsi les parafoudres pourront assurer la protection de l'éolienne.
PARTIE 3 : Rédaction de la fiche de consignation/déconsignation des cellules
HTA du filtre passif

3.1




3.2
La personne qui effectuera ces opérations de consignation/déconsignation devra
posséder le titre d'habilitation BC.
PARTIE 4 : Estimation des bénéfices consécutifs au choix de l'exploitant du site

4.1.

Evaluation des pertes de production annuelles dues aux arrêts de l'éolienne n°6


Du 01/02/2011 au 31/01/2012

Nombre de jours d'arrêt suite à un défaut du relais de 10,76 jours
surveillance cellule HTA sur la période observée
Nombre de jours d'arrêt suite à un défaut du disjoncteur 4,25 jours
général BT sur la période observée
Nombre de jours d'arrêt de production de l'éolienne sur 15,01 jours
la période observée
Nombre d'heures de non production de l'éolienne sur la 360,24 heures
période observée
Puissance nominale d'une éolienne G90 Pn 2 MW
On suppose que l'éolienne fonctionne à 20% de la 400 KW
puissance nominale en moyenne sur une année
Pertes de production sur la période observée 144096 KWh
Coût de rachat de l'énergie éolienne produite 8,2 c€ HT/KWh

Manque à gagner sur la période du 01/02/2011 au 11816 € HT/an
31/12/2012
4.2.
Evaluation des coûts d'intervention lors des arrêts de l'éolienne n°6

Du 01/02/2011 au 31/01/2012

Intervention suite défaut disjoncteur Durée (h) Taux horaire Coût (€ HT)
général BT (€ HT/h)
Déplacement sur le site (aller/retour) 1,5 114
Accés à la nacelle et « dépannage » 1 76 76
Redémarrage de l'éolienne 0,5 38
Coût d'une intervention (€ HT) 228
Coût des interventions (€ HT/an) sur la 4 x 228 = 912
période observée




Intervention suite défaut relais de Durée (h) Taux horaire Coût (€ HT)
surveillance (€ HT/h)
Déplacement sur le site (aller/retour) 1,5 114
Arrêt et consignation de l'éolienne 0,75 76 57
Démontage et remplacement du relais 1 76
Déconsignation de l'éolienne 0,5 38
Redémarrage de l'éolienne 0,5 38
Coût d'une intervention (€ HT) 323
Forfait réparation d'un relais (€ HT) 646
Coût des interventions (€ HT/an) sur la 8 x (323 + 646) = 7752
période observée


4.3.
Analyse des coûts du 01/02/2010 au 31/01/2012 (sur 2 ans) :

Coût 1ère année : 18000 €
Coût 2ème année : 11816 + 912 + 7752 = 20480 €
Investissement : 10339 €

10339
10339×24
(18000+20480) = = 6,45 mois.
18000+20480
24
Donc l'investissement est « rentabilisé » au bout d'environ 7 mois.