Brevet de technicien supérieur électrotechnique session 2018

Épreuve E.4.1. Etude d’un système technique industriel

Pré-étude et modélisation    Durée 4 heures – Coefficient 3

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Présentation générale

La Compagnie Nationale du Rhône (CNR), créée en 1933, est aujourd’hui le premier producteur français d'énergie électrique renouvelable. Elle est également le deuxième producteur d’électricité, avec environ 3 % de la production électrique française et 25 % de la production hydroélectrique. L’État lui a cédé la concession unique du Rhône en 1934, afin d’exploiter et d’aménager un ensemble d'installation entre le lac Léman et la mer Méditerranée.

Ces aménagements doivent permettre de garantir la navigation fluviale 24h/24 tous les jours de l’année.

L’écluse et son alimentation en énergie font l’objet de l’étude. Elle a une longueur de 195  mètres et une largeur de 12 mètres.

Le barrage de Villeneuve permet d’obtenir une dénivellation de 10,5 mètres afin de produire l’électricité. L’écluse permet aux bateaux de franchir cette dénivellation.

L'écluse est constituée d'un sas dans lequel on peut faire varier le niveau de l'eau et de deux portes étanches, l'une située en amont et l'autre située en aval.

Le sas peut être vu comme un bassin que l’on peut remplir ou vider grâce à deux portes amont et aval.

ENJEU - OBJECTIFS

L’enjeu est de permettre une navigation fluviale 24h/24. Cette continuité de service est nécessaire pour assurer le transport maritime sur le fleuve. La Compagnie Nationale du Rhône (CNR) chargée d’assurer cette continuité de service doit payer des pénalités de retard au cas où le transport maritime est interrompu à cause d’une défaillance de l’une de ses écluses.
L’objectif principal est d’assurer un fonctionnement satisfaisant de l’écluse. L’étude porte sur le mouvement des portes et l’alimentation électrique du poste écluse.

Questionnement

• Partie A : Dimensionnement du moteur par rapport aux contraintes hydrauliques et mécaniques ;
• Partie B : Comparaison entre l’ancienne motorisation et le nouveau moteur asynchrone du treuil ;
• Partie C : Alimentation du poste écluse et étude du transformateur abaisseur 5,5 kV / 400 V.