Au terme de ce cours, l'étudiant ou l'étudiante sera familiarisé 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.

• Introduction à l’analyse et la planification des systèmes électriques industriels;
• Se familiariser avec l’appareillage électrique industriel;
• Application des techniques d’analyse des réseaux électriques à des problèmes concrets.

• Un (1) cours magistral par semaine.
• Deux (2) heures par semaine de laboratoire.

1. Introduction  (3 heures)

Notion des systèmes électriques. Types de réseaux électriques. Classification des réseaux électriques. Représentation de la puissance électrique.

2. Circuits polyphasés équilibrés et déséquilibrés  (6 heures)

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  (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).

4. Protection  (6 heures)

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.

5. Harmoniques et transitoires dans les réseaux électriques  (6 heures)

Harmoniques et courants de court-circuit transitoires. Méthode X/R.

6. Sécurité et fiabilité des installations électriques  (9 heures)

Dispositions du Code de l'électricité du Québec. Mise à la terre.

Note : Tous les cours sont d'une durée de 3 heures 30 minutes par semaine.

Calculatrices et ordinateurs. Logiciel Matlab.

20% Travaux pratiques
20% Laboratoires
30% Examen de mi-session:  le vendredi 16 juin 2023
30% Examen final: Date à déterminer

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.
• Retard de remise des travaux: 10% de pénalité par jour jusqu'à concurrence de 5 jours.
• Tous les devoirs et rapports doivent être soumis sur le site Moodle en format pdf.

Aucune référence obligatoire.

GLOVER J.D., OVERBYE T., SARMA M.S., Power System Analysis and Design, 6e Edition, Cengage Learning US, 2016, ISBN 9781305636187.

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 2012, 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 and Simulink Student Version Release .

https://ena.etsmtl.ca/course/view.php?id=18586

REMARQUE:

Seulement la partie théorique des rapports sera considérée pour les séances pour lesquelles l'école est fermé. Il pourrait être possible d'effectuer des mesures en laboratoire durant la session dépendamment de la disponibilité des laboratoires. La prise de mesure demeure cependant facultative pour tous les laboratoires.