Réseaux électriques 2 : transformateurs et déséquilibres - 4EU8RE24

Objectif(s)

Permettre aux élèves d’acquérir de bonnes connaissances sur les technologies avancées de transformateurs, leur utilisation dans les réseaux électriques, le fonctionnement des réseaux électriques en régime déséquilibré et des premières notions sur les protections. Les étudiants sauront caractériser un régime déséquilibré et calculer les courants de court-circuit. Des TD, des illustrations pratiques et un projet sur des transformateurs réels et les fonctionnements de réseau complètent cet enseignement.

Contenu(s)

Réseau électriques (18h CM+10h de TD) :

Transformateurs
•Principe de base des transformateurs
•Différents types de transformateur
•Régimes de fonctionnement des transformateurs
•Paramètres de fonctionnement des transformateurs
•Régime de fonctionnement : régime à vide, régime en charge, régime transitoire, analyse des enclenchements des transformateurs
•Eléments de technologies
•Eléments de modélisation
•La ferro résonnance

Régimes perturbés et de déséquilibre dans les réseaux électriques
•Les différents types de déséquilibre
•Introduction aux méthodes d’analyse des régimes déséquilibrés
•Méthode des composantes symétriques : Matrices circulantes, Matrices de passage (transformation des courants, tensions/fem, impédances/admittances, puissances)
•Etudes de cas : courts-circuits et déséquilibres
•Les différents courts-circuits et déséquilibres
•Application sur des machines synchrones à vide
•Détermination des impédances de séquence des réseaux multi-machines
•Réseaux équivalents des séquences directes, inverses et homopolaires
•Calcul des courants de court-circuit et des variables post-défaut du réseau

Régimes perturbés et de déséquilibre dans les réseaux électriques

Types de défauts et conséquences

Introduction aux protections
•Protections à maximum de courant
•Sélectivité

TP transformateurs (12h) :
Transformateurs en régime déséquilibré (impédances homopolaire en fonction des couplages et du type de circuit magnétique, débit monophasé).
Courant à vide d’un transformateur (influence des couplages et du circuit magnétique) et courant d’enclenchement d’un transformateur (influence de l’instant d’enclenchement et de l’état magnétique initial)

BE/projet sur transformateur industriel de puissance (20h) :
Mise en oeuvre et approfondissement des connaissances sur un transformateur industriel: vérification du dimensionnement à partir des documents constructeurs ; analyse des contraintes, prise en compte des normes, durée de vie, approche du coût global, coût capitalisé (amortissement). Sécurité des matériels, coordinations des isolations, tenue aux surtensions (atmosphériques, onde de choc, prise en compte des capacités série et dérivé, isolation hétérogène…), calcul des pertes, refroidissement, analyse sur le circuit magnétique, efforts électrodynamiques ….

• module « Energie électrique » (S5)
• module « Power system I » (IEE S6)