BTS – DIE – Projet

Projet : Stade de foot

Dimensionner des circuits de puissance et d’éclairage.
Dimensionner et choisir des protections électriques adaptées (disjoncteurs, relais thermiques, contacteurs, etc.).
Estimer de la consommation énergétique annuelle.
Travailler en équipe projet et communiquer les résultats de façon professionnelle.

Avec la montée récente du Football Club de Dieppe en Ligue 1 ainsi que sa qualification en Ligue des Champions, la ville a décidé de construire un nouveau stade moderne afin d’accueillir dignement les supporters et les compétitions à venir.
L’étude architecturale étant désormais finalisée, le chef de projet Cristiano Ronaldo souhaite confier la partie électrique du bâtiment à une équipe compétente.
Le stade a été conçu sur le modèle du stade Océane du Havre, offrant une structure moderne et immersive. Les plans architecturaux sont fournis pour permettre la mise en place du réseau électrique de l’ensemble du complexe sportif. Pour dynamiser la fréquentation et offrir une expérience complète aux spectateurs, la municipalité a intégré dans le projet un bar-hôtel attenant au stade.
- le bâtiment principal et les zones spectateurs ;
- un bar avec une cuisine et une salle de restauration permettant de servir boissons et repas ;
- Plusieurs stand seront répartis au sein de l’enceinte pour fournir de la restauration rapide
- un espace hôtel/chambres d’hôte destiné à accueillir les visiteurs souhaitant prolonger leur séjour.

Pour cette mission, le club a fait appel à notre société Zammit’Élec, spécialisée dans les installations électriques d’infrastructures. Le chef d’entreprise, M. Zammit Julien, répartit le travail entre deux équipes d’étudiants chargées de concevoir l’ensemble du système électrique du stade.

Calculer les puissances actives et réactives des différents appareils du tableau.
Déterminer la puissance active totale P4 et la puissance réactive totale Q4 absorbées par la cuisine du bar restaurant.
Déterminer le facteur de simultanéité Ks4 à appliquer au niveau du jeu de barres du TGBT Restaurant.
Vérifier que la valeur de la puissance apparente foisonnée du restaurant vaut alors S4 = 160 kVA.
Montrer par un calcul que la valeur de l’intensité du courant absorbé I4 par la volière est 231 A.

Les puissances apparentes foisonnées S1, S2 et S3 des autres départs du poste de livraison, ainsi que le facteur de simultanéité Ks0 du jeu de barres sont indiquées sur la figure 1.
L’équipe technique applique un coefficient d’utilisation Ku = 1 pour chaque unité alimentée afin de sécuriser la disponibilité de l’énergie et considère que tous les facteurs de puissance sont identiques.
1. En tenant compte du coefficient de simultanéité Ks0 = 0,8 au niveau du jeu de barres, montrer que la puissance apparente totale foisonnée de l’installation vaut alors S = 776 kVA.
2. Conclure sur la possibilité de conserver le transformateur existant. Justifier la réponse.

Le service technique souhaite intégrer un système de secours au stade afin de permettre une continuité de service si un éventuel problème intervient.
Pour disposer d’une réserve de puissance avec le nouveau groupe électrogène, l’équipe technique souhaite un taux de charge maximal de 75 %.
Le tableau ci-dessous donne les valeurs normalisées de puissances des groupes électrogènes :
850 kVA
1 100 kVA
1 250 kVA
1 400 kVA
1 500 kVA
1. Compte tenu de la puissance apparente S = 776 kVA obtenue précédemment, montrer que le groupe électrogène actuellement utilisé n’est pas suffisant pour assurer le mode secours et doit être remplacé.
2. Parmi les valeurs standardisées proposées, déterminer la valeur de la puissance du groupe électrogène correspondant à l’utilisation souhaitée.

On souhaite dimensionner la canalisation C4 alimentant le restaurant disjoncteur Q4 de la gamme NSX 400.
Afin d’éviter un changement des câbles dans le futur en cas d’augmentation de la puissance, on prendra pour le calcul une valeur de réglage de protection thermique Ir = 320 A.

Données pour la canalisation :

câbles avec isolant en polyéthylène réticulé (PR), d’une longueur de 180 m, enterrés dans le même conduit, dans un terrain normal ;
distribution réalisée par deux câbles unipolaires par phase, considérés comme deux circuits jointifs, sur une seule couche, tel que présenté ci-contre ;
on considère que le neutre (PEN) n’est pas chargé, soit un facteur de correction Kn = 1 ;
on prend un facteur de correction de symétrie Ks = 1 ;
l’âme des conducteurs est en aluminium ;
la température maximale du sol est de 30°C.

À l’aide du document ressource DRES 2, déterminer la valeur de l’intensité du courant fictif I’z parcourant la canalisation C4 en détaillant la démarche.
À l’aide du même document ressource DRES 2, déterminer ensuite la section minimale d’un des deux câbles mono-conducteurs. On admettra que le courant se répartit équitablement entre eux.

Pour la suite de l’étude, on prendra une section de 185 mm2.

À l’aide du document ressource DRES 3, calculer la chute de tension ΔUC4 en volts pour la canalisation C4, pour un facteur de puissance de 0,85.

Les chutes de tension successives entre le transformateur et les récepteurs de la volière sont donnés dans le document technique DTEC 2.

À l’aide du document ressource DRES 3, montrer que la chute de tension globale ΔU entre le transformateur et les récepteurs de la volière est conforme à la norme