Technique d‘énergie électrique

L’équipement permet une initiation facile au réseau intelligent (Smart Grid). 

Production d’énergie

Le courant électrique est principalement produit par des alternateurs triphasés. Ce principe s’applique aussi bien aux centrales électriques qu’aux groupes électrogènes de secours et aux turbines éoliennes. Dans le cadre des expériences, un réseau triphasé réglable est utilisé en guise d’émulation d’alternateurs triphasés.

Transmission de l’énergie

La simulation d’une ligne de transmission est conçue de manière à ce que les tensions du modèle soient comprises entre 110 V et 380 V. Différentes longueurs de lignes peuvent être sélectionnées à l’aide de masques correspondants. Les analyses sur le système de formation peuvent être effectuées en marche à vide, en fonctionnement normal, en cas de court-circuit de même qu’en cas de défauts dus à une charge déséquilibrée. Pour votre sécurité, l’étude des lignes de transmission de 380 kV et 110 kV et de leur interconnexion se fait au niveau basse tension, sans que les caractéristiques de la vraie ligne à haute tension ne soient pour autant altérées ! Ces répliques réalistes d’une ligne de transmission de 380 kV et d’un câble de 110 kV commutent automatiquement entre des longueurs de ligne de 95 miles et de 190 miles (150 km et 300 km), une fois le masque mis en place.

Technique de protection

La défaillance de composants du système d’alimentation en énergie dans les réseaux basse, moyenne et haute tension peut avoir de graves conséquences sur les installations et le réseau situés en aval. Par ailleurs, les composants constituent un investissement de grande valeur. La technique de protection vise à protéger les composants contre les impacts liés à des défaillances électriques et à garantir une alimentation fiable de consommateurs non atteints par ces dysfonctionnements. Dans ce contexte, les défaillances doivent impérativement être détectées rapidement et de manière sûre puis désactivées de manière ciblée.

Distribution d’énergie

Dans les grands postes de commutation, la distribution de l’énergie électrique se fait presque exclusivement par le biais de systèmes de jeux de barres (omnibus) doubles. Ces installations contiennent des travées de couplage assurant la liaison entre les deux barres omnibus, les champs d’alimentation et de sortie ainsi que les champs de mesure. Des disjoncteurs et un sectionneur par raccordement de barre omnibus sont utilisés dans les champs d’alimentation, de sortie et les travées de couplage. Pour des raisons de sécurité, il est nécessaire de suivre ici une logique de commutation qui doit être strictement respectée. Le modèle de jeux des barres omnibus doubles comprend toutes les fonctions pertinentes pour les applications pratiques. Des appareils de mesure intégrés pour les courants et les tensions permettent d’analyser immédiatement les manœuvres de commutation.

Étude de charges

Des expériences visant à réduire les pointes de charge grâce à des mesures prises à l’aide de compteurs numériques intelligents (smartmeter) industriels à courant actif montrent comment il est possible de réduire la charge d’un réseau d’alimentation électrique et de la répartir uniformément sur une période de 24 heures. Chaque expérience permet donc d’étudier en détail les charges statiques, équilibrées et déséquilibrées.

Gestion de l’énergie

Pour des raisons économiques et écologiques, une utilisation rationnelle de l’énergie est un facteur qui revêt une importance croissante. Chaque expérience permet donc d’étudier en détail les charges statiques, équilibrées et déséquilibrées. Toutes les expériences sont surveillées et pilotées par un logiciel SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition).

Contenus didactiques :

Production d’énergie triphasée

• Alimentation en tension triphasée réglable
• Tension de sortie 3x 0...450 V, 50/60 Hz réglable
• Transformateur triphasé

Ligne de transmission triphasée

• Paramètres de la ligne de transmission
• Fonctionnement de la ligne de transmission en marche à vide
• Fonctionnement de la ligne en cas d’adaptation
• Fonctionnement de la ligne en cas de court-circuit symétrique
• Fonctionnement de la ligne en cas de charge ohmique
• Pertes de transmission, rendement
• Compensation de la puissance réactive
• Régulation de la tension

Relais de surintensité temporisé triphasé

• Mesure et paramétrage de la protection temporisée contre les surintensités
• Bases théoriques de la technique de protection et de la protection temporisée contre les surintensités
• Détermination du rapport de commutation inverse pour un court-circuit à un, deux et trois pôles
• Contrôle des caractéristiques de déclenchement d’un disjoncteur en cas de défaillance

Distribution d’énergie triphasée

• Structure de base des postes de commutation
• Différence entre un sectionneur et un disjoncteur
• Familiarisation avec les fonctions des jeux de barres omnibus doubles
• Analyse de la distribution d’énergie dans les postes de commutation
• Apprentissage des séquences de commutation correctes
• Commutation sécurisée des sorties
• Commutation de jeux de barres omnibus 
• Compétence en action (une commutation erronée peut se révéler très coûteuse)

Consommateurs d’énergie électrique triphasés

• Consommateurs triphasés couplés en étoile ou en triangle
• Mesure avec des compteurs d’énergie active et réactive
• Charges statiques, équilibrées et non équilibrées

Gestion de l’énergie triphasée

• Gestion de la charge par logiciel API
• Gestion de la demande d’énergie (Demand Side Management)
• Enregistrement de profils de charge avec SCADA