Université sidi Mohammed ben Abdallah École Supérieure de Technologie Fès Filière : Gène Industriel Et Maintenance
PROJET DE FIN D’ETUDES
La Maintenance Des Installations Electriques
Réalisé par:
Encadré par:
Yassine Chaachoue Mohammed Mahrach
Mr. Errouha
ANNEE UNIVERSITAIRE : 2013-2014
Maintenance Des Installations Electriques
Projet de Fin d’Etudes
Nous dédions ce modeste travail à tous qui de prés et de loin m’ont accordé leur soutien moral et physique pour la réalisation de cette œuvre :
A
notre parent pour leurs soutiens durant toute nous études et qui non
pas cesser de nous prodiguer de leurs amours.
A nous frères et nous nous sœurs sœurs trouveront ici l’expression de nous respect
et amour.
A tous
A
nos collègues de département Maintenance Industrielle.
toute personne que nous connaissons et avec qui nous échangeons des
sentiments d’amitié d’amour et de respect
Yassine Chaachoue
2
Mohammed Mahrach
Maintenance Des Installations Electriques
Projet de Fin d’Etudes
Élaborer ce rapport fut pour nous un honneur, le rédiger fut un plaisir. Nous tenons avons avons d’aborder le développement de ce rapport, à remercier notre encadrant encadrant Mr errouha errouha enseignant à l’Ecole l’Ecole Supérieure Supérieure de Technologie de Fès pour les efforts qu’il a déployés, les conseils fructueux qu’il n’a cessés de nous prodiguer avec bienveillance. On n’aura garde d’oublier dans ces remerciements les membres du
jury qui nous ont honorés par leur présence. On adresse pareillement nos remerciements à tous les enseignants du Département Maintenance Industrielle qui ont contribué à notre formation pendant ces deux années. Enfin, nous remercions tous ce qui a contribué à faciliter la tâche de notre travail, en prodiguant généralement leur aide accompagnée de sympathie et d’encouragements trouvent ici l’expression de notre sincère
gratitude.
Yassine Chaachoue
3
Mohammed Mahrach
Maintenance Des Installations Electriques
Projet de Fin d’Etudes
Sommaire Chapitre 1 : LES INSTALLATIONS ELECTRIQUES ......................................... .................... ............................... .......... 8 I. Définition des installations électriques : ......................................... .................... ............................... .......... 8 II. Exemple d’installation électrique : ............................................ ...................... ...................................... ................ 8 1. Transformateur : .......................................... .................... ............................................ ............................................ ........................ 9 i.
Définition : ......................................... .................... ........................................... ........................................... .............................. ......... 9
ii. Transformateur monophasé : ......................................... ................... ............................................ ........................ 9 iii.
Transformateur triphasé: ......................................... ................... ............................................ ........................... ..... 9
2. Batterie : ........................................... ...................... ........................................... ............................................ ................................ .......... 10 3. Les Moteur électrique : ........................................... ..................... ........................................... ................................ ........... 11 b) Moteur asynchrone triphasé : ......................................... ................... ........................................... ..................... 11 c) Moteur asynchrone monophasé : ......................................... ................... .................................... .............. 14 d) Moteur à courant continue : ........................................... ..................... ........................................... ..................... 15 e) Moteur universel : ........................................... ..................... ........................................... .................................... ............... 17 4. Les éléments de protection : .......................................... .................... ............................................ ......................... ... 18 i.
Sectionneur porte –fusibles : ............................................................... 19
ii. Contacteur : .......................................... ..................... ........................................... ............................................ ......................... ... 21 iii. i.
Relais thermique : ......................................... ................... ............................................ .................................... .............. 23 Disjoncteur :.......................................... ..................... ........................................... ............................................ ......................... ... 24
D’INSTALLATIONS ELECTRIQUES ................................ 25 Chapitre 2 : LES PANNE D’INSTALLATIONS I. Les Panne du Transformateurs : ............................................ ...................... ........................................... ..................... 25 1) Les défauts : ......................................... .................... ........................................... ........................................... ............................ ....... 25
2) Explication des défauts : ......................................... ................... ............................................ ................................ .......... 26 II. Les pannes des moteurs asynchrones: ......................................... ................... .................................... .............. 27 1. Les défauts : ......................................... .................... ........................................... ........................................... ............................ ....... 27 2. Explication des défauts : ......................................... ................... ............................................ ................................ .......... 28 III. Les pannes du moteur à courant continu : .......................................... ..................... ......................... .... 34 1) Les défauts: .......................................... ..................... ........................................... ........................................... ............................ ....... 34
Yassine Chaachoue
4
Mohammed Mahrach
Maintenance Des Installations Electriques
Projet de Fin d’Etudes
2) Explications des défauts : ........................................................................ 35 Chapitre 3 : MAINTENANCE DES INSTALLATIONS ELECTRIQUES ....................... 38 I. Généralité sur la maintenance ................................................................... 38 1. Définition de la maintenance : ................................................................ 38 2. Différents types de maintenance : .......................................................... 38 3. Les Objectifs de la maintenance : ............................................................ 40 II. Intervention : ............................................................................................. 41 III. Maintenance des transformateurs : ........................................................ 43 IV. Maintenance des moteurs électriques : .................................................. 44 1. Maintenance préventive : ....................................................................... 44 2. Maintenance corrective : ........................................................................ 46
Yassine Chaachoue
5
Mohammed Mahrach
Maintenance Des Installations Electriques
Projet de Fin d’Etudes
Les exigences de productivité, de qualité et de sécurité nécessitent une fiabilité de haut niveau de fonctionnement des équipements et de leurs installations électrique. Toutefois les installations électrique ne répondent pas toutes à ce degré de fiabilité, et lorsque les pannes surviennent, les causes peuvent êtres multiples et combinées. Dans le domaine industriel les installations électriques constituent la partie la plus intéressante pour un bon démarrage de la production industrielle. Les installations électriques sont tous jour perturber par des pannes électriques soit les fréquentes ou bien les compliques. La maintenance des installations électriques a venue spécialement pour attribuer une nouvelle stratégie de traitements de ce type des installations , par la maitrise du plusieurs interventions qui doivent être exécuté sur les déférentes Equipment De ses installations. Pour effectuer la maintenance ; il faut connaitre les régalements et procédures pour intervenir en toute sécurité sur une installation : 1. réunir les informations nécessaires sur tous les Equipment de l’installation avant toute intervention. 2. Chercher les causes possibles des pannes. 3. Bien choisir le type de maintenance efficace pour chaque panne.
Yassine Chaachoue
6
Mohammed Mahrach
Maintenance Des Installations Electriques
Projet de Fin d’Etudes
Le premier chapitre de notre projet est consacré à l'étude d’installation électrique. Nous allons nous attacher dans un premier temps a définie en détail l’installation électrique en général (moteur électrique, transformateur, relai thermique, disjoncteur…).Dans le Deuxième chapitre
l'élaboration des panne des installations
électrique. Dans le troisième chapitre est consacré à l'étude de maintenance des installations
électriques. Nous allons nous attacher dans un temps à rappeler
brièvement les travaux de la maintenance, essentiellement est les différents niveaux de la maintenance.
Yassine Chaachoue
7
Mohammed Mahrach
Maintenance Des Installations Electriques
Projet de Fin d’Etudes
Chapitre 1 : LESINSTALLATIONS ELECTRIQUES I.
Définition des installations électriques : Les installations électriques sont des installations qui produisent, transforment,
permettent la distribution vers des points bien déterminés pour la transformer en une autre forme d'énergie (mécanique, lumineuse…). En général l’installation électrique est un regroupement ou un ensemble des organes
(transformateur,
batterie…),
canalisation
alimentant
les
appareilles
consommateurs d’énergies électrique (moteur asynchrone …).
II.
Exemple d’installation électrique :
Yassine Chaachoue
8
Mohammed Mahrach
Maintenance Des Installations Electriques
Projet de Fin d’Etudes
1. Transformateur : i.
Définition : Un transformateur électrique est une machine électrique permettant de modifier
les valeurs de tension et d'intensité du courant délivrées par une source d'énergie électrique alternative, en un système de tension et de courant de valeurs différentes, mais de même fréquence et de même forme. Il effectue cette transformation avec un excellent rendement (plus que 96%).
ii.
Transformateur monophasé : Un transformateur (fig.1) est un appareil statique permettant de modifier la
présentation de l'énergie électrique, il ne fonctionne qu'en alternatif. Avec un excellent rendement (99% pour un transfo industriel), il permet de monter (ou abaisser) la tension tout en abaissant (ou montant) l'intensité.
Fig.1 iii.
Transformateur triphasé: Le terme transformateur triphasé provient du fait qu'il est relié à trois lignes
électriques. Considéré comme étant un récepteur électrique, il fonctionne comme trois transformateurs monophasés combinés. Son principe de fonctionnement est déterminé par l'émission d'une énergie électrique à haute tension obtenue grâce à la transformation d'une énergie à basse tension.
Yassine Chaachoue
9
Mohammed Mahrach
Maintenance Des Installations Electriques
Projet de Fin d’Etudes
Constitution intérieur (fig.2) :
Fig.2
2. Batterie : La batterie d’installation électrique est généralement constituée de trois condensateurs mis en parallèle, et couplés en triangle ou en étoile. La batterie sert à augmenter le facteur de puissance de l'installation, en diminuant donc le déphasage φ causé par la charge.
Yassine Chaachoue
10
Mohammed Mahrach
Maintenance Des Installations Electriques
Projet de Fin d’Etudes
NB : en régime équilibré (fp=cos (f)).
3. Les Moteur électrique : a) Définition :
Énergie électrique
Moteur électrique
Énergie mécanique
Un moteur électrique est un dispositif électromécanique qui permet de Transformer l'énergie électrique en énergie mécanique en toute sécurité grâce à la mise en œuvre des différents constituants. Parmes ces moteurs ; en peut citer :
b) Moteur asynchrone triphasé : Le moteur asynchrone (fig.4) triphasé est largement utilise dans l’industrie au moins 80%, sa simplicité de construction en fait un matériel très faible et qui demande peut d’entretien, il est constitué d’une partie fixe appelle le stator qui composte le bobinage et d’une partie rotative le rotor qui est bobine ou a cage d’écureuil. Le circuit magnétique du rotor et du stator (fig.3) sont constitués d’un empilage de fines tôles magnétiques pour éviter la circulation de courants de Foucault.
Fig. 3 Les organes mécaniques permettant la rotation du rotor et le maintien des différents sousensembles.
Yassine Chaachoue
11
Mohammed Mahrach
Maintenance Des Installations Electriques
Projet de Fin d’Etudes
Partie
Organes appartenant à cette partie Carcasse (ou culasse)
Rôle ou fonction à remplir Soutenir les éléments d’une machine, enveloppe.
Flasque
Supporter les organes mobiles ;
Arbre
transmission de l’énergie
mécanique Partie mécanique Paliers
Guider la rotation de l’arbre
Ventilateur
Refroidissement de la machine
Accouplements
Liaison entre la machine et la charge
Les principaux éléments des moteurs asynchrones :
fig.4
Yassine Chaachoue
12
Mohammed Mahrach
Maintenance Des Installations Electriques
Projet de Fin d’Etudes
Fig.5 1-stator. 2-rotor. 3-roulement. 4-enroulement statorique. 5-boite de raccordement. 6-flasque palier coté ventilateur. 7-flasque palier coté bout d’arbre. 8-ventilateur. 9-capot de ventilateur.
Les différents types de démarrage des moteurs asynchrones
démarrage direct.
démarrage étoile triangle.
démarrage statorique.
Yassine Chaachoue
13
Mohammed Mahrach
Maintenance Des Installations Electriques
Projet de Fin d’Etudes
démarrage par autotransformateur.
démarrage rotorique.
démarrage par démarreur électronique.
Les avantages et les inconvénients des moteurs asynchrones Les avantages ;
Le moteur asynchrone a l’avantage d’être alimenté directement par le réseau triphasé. Son prix d’achat est moins élevé, il est beaucoup plus robuste car il ne nécessite pratiquement pas d’entretien.
Ses deux qualités fondamentales (prix et solidité) résultent du fait qu’il n’a pas de collecteur. En effet, le collecteur est un organe coûteux et fragile qui nécessite un entretien fréquent Changement des balais Les inconvénients :
A l’exception du démarrage et de l’inversion du sens de marche que l’on peut résoudre de façon satisfaisante, le moteur asynchrone a des performances très médiocres par rapport à celles du moteur shunt. En effet jusqu'à ces dernières années, l’entraînement idéal était réalisé par le léonard formé un moteur shunt alimenté par un
convertisseur de tension.
c) Moteur asynchrone monophasé : De tous les moteurs à courant alternatif, le moteur monophasé (fig.6) est celui qui nous est le plus familier, car il est utilisé dans les appareils ne requérant qu'une faible puissance, comme les machines-outils portatives et les appareils électroménagers. D'une façon générale, on doit l'utiliser dans les installations où l'on ne dispose pas de courant triphasé. Applications : réfrigérateurs, lave-vaisselle, laveuses.
Yassine Chaachoue
14
Mohammed Mahrach
Maintenance Des Installations Electriques
Projet de Fin d’Etudes
Avantage :
Faible prix et relativement robuste.
le
type le plus fréquent dans la vie de tous les jours.
95 % des moteurs vendus, mais 25 % de la consommation électrique.
Inconvénients :
Faible couple au démarrage.
Réservé aux petites applications.
Fig.6 d) Moteur à courant continue : Les moteurs à courant continu sont utilisés dans des applications exigeant une variation de vitesse entre de grandes limites et dans des applications de précision.. L’usage du moteur courant continu est plutôt restreint, car la distribution se fait à
courant alternatif. Ce pendant pour certain application il est parfois avantageux d’utiliser des moteur à courant continu alimentes par des convertisseurs qui
transforment le courant alternatif en courant continu la supériorité de ces moteurs réside dans le fait qu’ils se prêtent facilement a un control souple. Continu et presque instantané de leur vitesse.
Le moteur à courant continu est constitué de deux parties essentielles :
Une armature externe fixe : le stator.
Une armature interne mobile ; le rotor.
L’entrefer l’espace qui sépare le stator du rotor.
Yassine Chaachoue
15
Mohammed Mahrach