Station_pompage

NOM :

Station de Pompage

Réalisation

/20

Mise en service

/20

Date :

PRÉSENTATION DE LA STATION DE POMPAGE DES EAUX DE LA VILLE DE GARAZI La ville de GARAZI (64), située aux abords de la rivière « NIVE », pompe ses eaux vers un bassin collecteur de traitement de 2500 m3 équipé de filtres à sable et d’un circuit de chloration. Cette eau, devenue potable en fin de chaîne, est ensuite pompée vers le château d’eau pour une utilisation domestique.

Pompe 2 Bassin Château Château d’eau

niveau - haut

Pompe 1 Rivière Bassin

- moyen - bas niveau - haut - moyen

Bassin de traitement

Utilisation client

- bas

Rivière

Armoire électrique

Défaut pompes Pompe 2 Pompe 1 Essai Pompes Urgence

.

ACADEMIE de BORDEAUX CCF SESSION 2011 BEP Métiers de L'électrotechnique – EPREUVE de certification BEP - Réalisation - Mise en service Temps alloué 8 heures Ce sujet comporte 18 pages

Page 1

FONCTIONNEMENT La pompe P1 pompe l’eau directement de la rivière à travers une crépine (filtre grillagé) pour remplir le bassin de traitement. Ce bassin purifie l’eau en la faisant passer par des filtres à sable (décantation et élimination des particules minérales), puis des filtres à charbons actifs (élimination des particules microscopiques), enfin à travers un circuit de chloration chimique (élimination de toute trace de germes pathogènes). L’eau sort potable. La pompe P2 pompe l’eau devenue potable (l’extrémité propre du bassin) et la monte en haut du château d’eau pour stockage terminal avant l’utilisation publique. Le bassin de traitement est équipé de 3 capteurs de niveau d’eau : - niveau haut : la pompe 1 est à l’arrêt - niveau moyen : la pompe 1 démarre et pompe jusqu’à remplir le bassin au niveau haut - niveau bas : Sécurité bassin. Niveau critique, manque d’eau, risque de turbidité. Interdiction de pomper l’eau potable vers le château. Le château d’eau est équipé de 3 capteurs de niveau d’eau : - niveau haut : la pompe 2 est à l’arrêt, château plein. - niveau moyen : la pompe 2 démarre et pompe jusqu’à remplir le château au niveau haut - niveau bas : Sécurité château. Niveau critique, manque d’eau, risque de turbidité de fond de cuve. Alarme klaxon. Le fonctionnement automatique des pompes dépend du niveau d’eau dans le bassin collecteur et dans le château. Voir grafcets. Fonctionnement manuel : Un commutateur 3 positions permet l’essai des pompes en manuel. Position 1 : essai manuel pompe 1 (voyant vert) Position 2 : essai manuel pompe 2 (voyant orange) Position 3 : station en automatique (voyants selon l’état des pompes) Un arrêt d’urgence stoppe les actionneurs. Cet arrêt d’urgence câblé NF sur le 24 V~ sera également câblé NF et géré par l’API.

.


Page 2

Actigramme niveau A - 0 du Process STATION DE POMPAGE Energie électrique

Eau de rivière

Approvisionner une réserve en eau potable

Eau potable sous pression

GRAFCET DE SÉCURITÉ Point de vue fonctionnel

30

Point de vue technologique

30 Défaut pompe 1 ou pompe 2 ou arrêt d’urgence ou niveaux critiques

31

X10 – X20 – X 40 voyant rouge et klaxon si château vide Défaut moteur 1 et 2 et arrêt d’urgence relâchés et niveaux minimum atteints

.

Q1 + Q2 + Atu + /b2 + /b1

X10 – X20 – X40 – H4 – H1 si /b2

31 /Q1

. /Q2 . /Atu . b2 . b1


Page 3

GRAFCET DES ESSAI POMPES EN MANUEL (du point de vue fonctionnel) En automatique

40

Commutateur en « essai pompe 1 » Départ Pompe 1 et Voyant vert

41

Commutateur en « essai pompe 2 »

Tempo 5 secondes Pompe 1 et voyant vert

42

Commutateur en position « automatique »

Départ Pompe 2 et Voyant orange

43

Tempo 5 secondes Pompe 2 et voyant orange

44

Commutateur en position « automatique »

GRAFCET DES ESSAI POMPES EN MANUEL (du point de vue technologique)

40 S1-1

S1-2 KM0 KM1D H3 set Digistart (Q2.0)

41

Tempo 5 secondes KM1F H3

42 /S1-1

.

KM0 KM2D H2 set Digistart (Q2.0)

43

Tempo 5 secondes KM2F H2

44 /S1-2


Page 4

GRAFCET POMPAGE AUTOMATIQUE POMPE 1 Point de vue fonctionnel 10

Digistart sous tension – tempo 1 (3s)

Point de vue technologique 10

X30 . X40 . /h1 . /m1 . b1 . /X21. T1/X10/3s

Aucun défaut (X30) et en auto (X40) et niveau moyen non atteint et niveau haut non atteint et niveau bas atteint et non démarrage P2 et 3s

11

Digistart sous tension – voyant vert Départ Pompe 1 – tempo 2 (5s)

11

Pompe 1 – voyant vert

12

Pompe 1 – voyant vert et tempo 4 (2s)

KM1F – H3 m1. h1 . b1

niveau moyen atteint et niveau haut atteint et niveau bas atteint

13

KM0 – KM1D – H3 –tempo 2 (5s) T2/X11/5s

Tempo 2 (5s)

12

KM0 – tempo 1 (3s)

13

KM1F – H3 tempo 4 (2s) T4/X13/2s . m1. h1 . b1

Tempo 4 (2s) et niveau haut atteint

14

14

m1. /h1 . b1

niveau haut non atteint

GRAFCET POMPAGE AUTOMATIQUE POMPE 2 Point de vue fonctionnel 20

Point de vue technologique

Digistart sous tension – tempo 3 (3s)

20 Aucun défaut (X30) et en auto (X40) et niveau moyen non atteint et niveau haut non atteint et niveau bas atteint et non démarrage P1 et 3s

21

Digistart sous tension – voyant orange Départ Pompe 4 – tempo 2 (5s)

KM0 – tempo 3 (3s) X30 . X40 . /b1. /h2 . /m2 . b2 . /X11. T3/X20/3s

21

KM0 – KM2D – H2 –tempo 4 (5s)

Tempo 2 (5s) T4/X21/5s

22

Pompe 2 – voyant orange

22

KM2F – H2

niveau moyen atteint et niveau haut atteint et niveau bas atteint m2. h2 . b2

23

Pompe 2 – voyant orange et tempo 5 (2s)

23

Tempo 5 et niveau haut atteint

KM2F – H2 et tempo 5 (2s)

T5/X23/2s . h2 . b2 . m2

24 24 niveau moyen atteint et niveau haut non atteint et niveau bas atteint m2. /h2 . b2

.


Page 5

MAQUETTE

Q0 Inter dif

Q10 Sectionneur

KM0 Démarreur

KM1F Pompe1

Q3 Prim

Q4 Sec.

ooooooooo API ooooooooo

KM1D Pompe1

PC Q5 API 2P+PE

OOO Transfo

OOO

OOO Démarreur

OOO ooo

KM2D Pompe2

KM2F Q1 Q2 Pompe2 Mot. 1 Mot. 2

Repère du câble : 1- 2 -3 -4 Repère du câble : 5 et 6 non utilisés (24 v)

N

L1 L2 L3

Alimentation Fiche P17 rouge

PE

U1 V1 W1

U1 V1 W1

PE

Pompe 1 avec câble

Pompe 2 avec câble

H07 VV F 3G1,5 mm²

H07 VV F 3G1,5 mm²

Pompe 1

.

PE

Pompe 2


Page 6

Capteur château bas b2

Capteur château moyen m2

Capteur traitement moyen m1

Capteur traitement haut h1

Communs Voyants

Voyant H4

Voyant H3

Voyant H2

4 deS1-2

4 deS1-1

4 del’Atu

3 – de l’Atu et 3 de S1-1 et 3 de S1-2

1-2 de l’Atu

X21 X22 X23 X24 X25 X26

Capteur traitement bas b1

X11 X12 X13 X14 X15 X16

X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 X8 X9 X10

bornier capteurs château

Capteur château haut h2

bornier capteurs traitement

Bornier de boutons et voyants de porte

Correspondance des couleurs des capteurs Capteurs Bassin Capteurs Château Niveau bas Marron

Marron / vert

Niveau moyen

Niveau haut

Blanc

Gris rose

Blanc / vert

Gris marron

Niveau bas Rouge

Rouge / bleu

Niveau moyen Rose

Rose / blanc

Niveau haut Jaune

Jaune / blanc

TABLEAU D’AFFECTATION DES ENTRÉES - SORTIES

Entrées I I I I I I I I I I I I

.

1.Ø 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 1.1Ø 1.11

Q1 Q2 Atu S1-1 S1-2 h1 m1 b1 h2 m2 b2

Thermique défaut pompe 1 Disj. mot. défaut pompe 2 Arrêt d’urgence (NF) Essai pompe 1 (NO) Essai pompe 2 (NO) Bassin au niveau haut Bassin au niveau moyen Bassin au niveau bas Château au niveau haut Château au niveau moyen Château au niveau bas

Sorties Q2.Ø Q2.1 Q2.2 Q2.3 Q2.4 Q2.5 Q2.6 Q2.7 Q2.8 Q2.9 Q2.1Ø Q2.11

Start H4 H3 H2

Ordre de départ démarreur

H1

Klaxon : château vide

KM0 KM1F KM1D KM2D KM2F

Alimentation Digistart

Voyant rouge : défauts Voyant vert : Pompe 1 Voyant orange : Pompe 2

Pompe 1 Full (By pass) Démarrage Pompe 1 Démarrage Pompe 2 Pompe 2 Full (By pass)


Page 7

LISTE DE MATERIEL Désignation

Armoire et porte d’armoire Référence

Marque / fournisseur

Armoire IP 55 – 600 x 400 Accessoires de fixation grille (visserie, boulonnerie) Grille + Ecrou clips M4 x 25 + Vis H M4 + Rail oméga Ω Goulotte horizontale et verticale Bornes puissance 6 mm² pour rail Ω + PE même section Bornes commande 1,5 mm² pour rail Ω + PE même section

Quantité 1 ~ 50 1 + ~ 50 3m 10 + 3 ~ 20

Interrupteur différentiel tétrapolaire 20 A 30 mA Sectionneur tripolaire à fusibles 25 A (10 x 38) + 1 NO

1 1

Contacteur tripolaire 9A bobine 24V∼ Blocs de verrouillage mécanique pour contacteurs

5 3

Bloc additif pour contacteur 2 NO + 2 NF

4

Disjoncteur bipolaire 2 A courbe D Disjoncteur unipolaire + neutre 2A courbe C

1 1

Disjoncteur unipolaire + neutre 10 A courbe C Transformateur TBTS 400V – 24V~ - 100 VA Disjoncteur moteur tripolaire - réglable 1 à 1,6 A Prise de courant modulaire 2 P + T (16 A) API 16 E /12 S - 230V~ - sorties à contacts secs 1 A Embouts de câblage 1,5 mm² Embouts de câblage 0,75 mm² Cosses à sertir M 4 pour 1,5 mm² Presse étoupe φ 22,5 mm Presse étoupe φ 18,3 mm Conducteur H07 V-K 2,5 mm² noir Conducteur H07 V-K 2,5 mm² bleu Conducteur H07 V-K 2,5 mm² vert /jaune Conducteur H07 V-K 0,75 mm² blanc Conducteur H07 V-K 0,75 mm² rouge Conducteur H07 V-K 0,75 mm² bleu Conducteur H07 V-K 0,75 mm² violet Conducteur H07 V-K 0,75 mm² marron Conducteur H07 V-K 0,75 mm² vert / jaune

1 1 2 1 1 ~ 100 ~ 100 ~ 20 2 1 20 m 3m 4m 3m 20 m 5m 10 m 2m 2m

Voyant DEL – rouge - φ 22,5 mm 24 V~ Voyant DEL – orange - φ 22,5 mm 24 V~

1 1

Voyant DEL – vert - φ 22,5 mm 24 V~

1

Interrupteur à crosse 3 positions tenues 1 NO + 1 NO Arrêt d’urgence (tourner déverrouiller) NO + NF φ 22,5 mm

1 1

Gaine souple de câblage pour boutons de porte Colliers de fixation

2m ~ 30

Câble H 05 VV-K 4 G 1,5 mm²pour les moteurs Câble d’alimentation avec fiche type P 17 tri.

4m 1

.


Page 8

TRAVAIL DEMANDÉ POUR LA RÉALISATION A partir des documents et des matériels fournis : Raccorder les éléments S1, H2, H3 et H4 posés sur la porte Câbler le circuit de puissance en H07 VK 1,5 mm² et le circuit de commande en H07 VK 0,75 mm² Tracer et défoncer la tôle pour poser le presse étoupe du câble d’alimentation Repérer les bornes du bornier commande au moyen de chiffres de couleur et les connexions commande au moyen du repérage équipotentiel Repérer chaque élément sur la grille, sur les pompes, sur les tuyaux et sur la porte d’armoire (fonction et code sans ambiguïté) au moyen des étiquettes en dernière page Laisser le poste dans un bon état de propreté et de finition. Laisser le dossier papier sur le poste.

Perçage de la tôle de fond d’armoire La tôle de fond d’armoire dispose de plusieurs trous pour recevoir les presse-étoupe. Le perçage pour le câble d’alimentation a été oublié. Vous devez tracer et percer ce trou selon le plan ci-dessous, pour recevoir le presse-étoupe adapté

au câble qui vous a été donné. Vue de dessus, de l’intérieur d’armoire

70 mm

80 mm

.


Page 9

A

B

C

D

E

F

G

H

L3 L2 L1 N

J

K

FOLIO 1 / 3

1

3

5

7

4

6

8

SCHÉMA DE PUISSANCE

2

1

I

2

Q0 3 ( 02 - B1 ) ( 02 - C1 ) N

1

3

5

4 Q10 2

4

6

1/L1

3/L2

5/L3

5

6 A1

KM0 Alimentation Digistart A2

2/T1

7

L1

4/T2

L2

6/T3

L3

PE

Démarreur 8

Contrôle Digistart

DIGISTART 1,5 KW T1

T2

T3

PE

+

avant arrière stop

9

( 02 - F10 ) ( 02 - F11 )

10

11 1/L1

3/L2

5/L3

A1

1/L1

3/L2

4/T2

6/T3

1/L1

3/L2

5/L3

5/L3

1/L1

KM2D

4/T2

6/T3

5/L3

KM2F

Pompe 2 Départ A2

2/T1

3/L2

A1

Pompe 1 Départ A2

2/T1

3/L2

KM1D

Pompe 1 Full A2

1/L1 A1

KM1F 12

5/L3

A1

Pompe 2 Full A2

2/T1

4/T2

6/T3

1/L1

3/L2

5/L3

2/T1

4/T2

6/T3

13

14

Q1

Q2

15

16

2/T1

4/T2

6/T3

2/T1

4/T2

6/T3

U1

V1

W1

U1

V1

W1

POMPE 1 Fleuve --> Bassin

17

.

M 3~

Pu = 0,75 kW 230 / 400 V 3,8 - 2,2 A 2800 tr/min

POMPE 2 Bassin --> Château

M 3~

Pu = 0,75 kW 230 / 400 V 3,8 A / 2,2 A 2800 tr/min


Page 10

A

B

C

D

E

F

G

H

I

J

K

L

M

N

O

P

Q

R

S

i1.10

i1.11

T

U

( 01 - H3) ( 01 - H4 )

Q3 2A

3

1

1

2

3

1

FOLIO 2 / 3

Q5 2A

SCHÉMA DE COMMANDE DES SORTIES

4

1

4

2

4

2

3

2

T1

5

CE

1

7

i1.1

i1.2

i1.3

i1.4

i1.5

i1.6

i1.7

i1.8

i1.9

A.P.I. 12 entrées T.O.R.

4 3

3

6

i1.0

230 V~

A.P.I. 12 sorties T.O.R.

Ph

Q4 10 A

4

8

2

N PE C0

Q2.0

C1 - 3

Q2.1

Q2.2

Q2.3

C4 - 7

Q2.4

Q2.5

Q2.6

Q2.7

C8 - 11

Q2.8

Q2.9

Q2.10

61

61

Q2.11

Q10 Sectionneur

9 43

KM2D

Q1

10

Disj. Pompe 1

( 01- i9 )

44

KM1D

62 X9

X8

X7

X1

X1

X1

62

( 01- i9) 43 11

21

Q2 Disj. Pompe 2

H4

H3

H2

KM1D

44 12

X2

X1 1

X2

X2

1

X 10 Atu

13 X2

H1

2

2

21 KM1F

21 KM2F

21 KM2D

22

22

22

22

A1

A1

A1

A1

A1

KM0

KM1F

KM1D

A2

A2

A2

KM2D A2

KM2F A2

14 rouge défaut pompes

vert orange Pompe 1 Pompe 2

Klaxon Château vide

15

.


Page 11

alimentation pompe 1 Digisart Full By pass

démarrage pompe 1

démarrage pompe 2

pompe 2 Full By pass

A

B

C

D

E

1

F

G

H

I

J

K

L

M

N

O

P

Q

R

S

FOLIO 3/3 SCHÉMA DES ENTRÉES AUTOMATE

2

Capteurs Bassin 3

Capteurs Château

X3 Arrêt essai essai Urgence pompe 1 pompe 2

4

défaut moteurs

1

3 Atu

5

2 31

Q1

6 32

X4

31

S1-1 4 X5

X 11

X 13

niveau haut

3

X 15

niveau niveau moyen bas

X 21 niveau haut

X 23 niveau moyen

X 25 niveau bas

13

13

13

h2

S2

b2

S1-2 4 X6

13

h1

13

m1

b1

Q2 32

14

14

X 22

X 24

14

13

14

14

X 12

X 14

X 26

14

X 16

7 CE

i1.0

i1.1

i1.2

i1.3

i1.4

i1.5

i1.6

i1.7

i1.8

i1.9

i1.10

i1.11

A.P.I. 12 entrées T.O.R.

8 230 V~

A.P.I. 12 sorties T.O.R.

Ph 9 N

10

PE C0

Q2.0

C1 - 3

Q2.1

Q2.2

Q2.3

C4 - 7

Q2.4

Q2.5

Q2.6

11

12

.


Page 12

Q2.7

C8 - 11

Q2.8

Q2.9

Q2.10

Q2.11

Mise en service A l’aide du dossier technique et du matériel mis à votre disposition : HORS TENSION - oralement en présence de l’examinateur Justifier oralement le couplage des moteurs. Relever l’intensité de chacun et régler les protections thermiques. Rechercher sur catalogue la référence des fusibles à insérer dans Q10 - justifier.

Vérifier l’absence de court circuit. Vérifier la continuité PE de votre installation Moyen utilisé Courant d’essai Valeur attendue Valeurs mesurées Raccorder les câbles moteurs. Vérifier l’isolement des moteurs 1 et 2 Moyen utilisé Tension d’essai Valeur attendue Valeurs mesurées Raccorder le câble d’alimentation. SOUS TENSION - en présence de l’examinateur Brancher le câble d’alimentation. Mesurer les tensions en amont de votre installation Points de mesure Valeur attendue Valeur mesurée

Mesurer l’intensité des moteurs. Après lecture du cahier des charges, simuler le fonctionnement normal de l’installation. Tester et valider toutes les protections. Remettre la station en position « bassins pleins » et consigner.

.


Page 13

CARACTERISTIQUES ELECTRIQUES DES POMPES : MOTO POMPES : Pompe auto-amorçante, corps INOX. Moteur fermé IP4, Classe F. Pression Max 6 bars

Caractéristiques Hydrauliques :

.


Page 14

Plaque signalétique de la moto pompe triphasée :

V 400 230

-

.

A 2,2 3,8

Hz 50 50

min-1 2850 2850

kW 0,75 0,75

Vue éclatée d’une moto pompe monophasée


Page 15

-

Vue éclatée de la partie hydraulique de la pompe:

Nomenclature : représentation 3D N° des pièces 1 2 4 5 6 11 13 14 15 16 17 18 19 20 22-23 24 25 26 27 28-29 31 34 45 48 63

.

Désignation Corps de pompe Support moteur Rotor moteur Turbine Diffuseur Tube Venturi Ressort de maintient Stator moteur Capot moteur Ventilateur Protection ventilateur Bornier moteur Capot bornier moteur Pièce de centrage Roulements Rondelle ressort Goujon de serrage Condensateur Support condensateur Bouchons d’étanchéité à visser Joint d’étanchéité torique Joint d’étanchéité Vis de serrage Disque métallique d’étanchéité Pieds


Page 16

CAPTEURS DE NIVEAUX : Forme du contact NO ou NC L'action de commutation (par exemple changer le contact N0 en NC) peut être inversée par une rotation du capteur de 180°C. Cette opération doit être réalisée hors tension et cuves vides. -

Dévisser les 2 vis de fixation de la protection des capteurs de niveaux. Enlever la protection. Dévisser légèrement l’écrou de fixation du capteur. Faire pivoter de 180° le capteur. Capteur de niveau d’eau dans la cuve : - Sans eau (au repos) : son contact est de type normalement ouvert « NO »

- Avec eau (au travail) : son contact est commuté

Meme capteur de niveau après une rotation de 180° - Sans eau (au repos) : son contact est de type normalement commuté « NC » -

- Avec eau (au travail): son contact est ouvert VFDVREG SF83 RSF84 RSF86 Matériaux Nylon PP PPS Couleur Noire Opaque Gris Température °C -20 / +75 -20 / +100 -10 / +120* Densité mini du liquide 0,85 Niveau de fermeture (d=1) 18mm Niveau d'ouverture (d=1) 42mm Intensité Max : 5A Tension Max : 30V NOTA : Une alimentation de 24 Volts AC est nécessaire pour le fonctionnement de la carte électronique qui gère les capteurs de niveaux si on veut attaquer directement des contacteurs. Cette carte électronique est fixée dans le pupitre sur le chato et comporte des fusibles. En revanche cette carte est inutile si les capteurs de niveau attaquent des entrées A.P.I.

.


Page 17

Flèches de sens d’écoulement de l’eau à coller sur les tuyaux et les pompes.

.

Repérage – Etiquettes à coller sur la maquette Q2 Q3

Q0

Q10

Différentiel général

Sectionneur

Disjoncteur pompe 2

Primaire

Q4

Q5

Secondaire

Prise API

KM0

KM1F

KM1D

KM2D

KM2F

Prise

Alim Digistart

Pompe 1 Full – By pass

Démarrage pompe 1

Démarrage pompe 2

Pompe 2 Full – By pass

API

Défaut

Atu

Q1

Pompe 1

Pompe 2

Disjoncteur pompe 1

U1 V1 W1

U1 V1 W1

Essai Pompe 1

Essai Pompe 2

Moteur Pompe 1

Moteur Pompe 2

Automatique

Capteur château niveau haut h2

Capteur château niveau moyen m2

Capteur château niveau bas b2

Capteur traitement niveau haut h1

Capteur traitement niveau moyen m1

Alim 3x400+N+PE

Capteur traitement niveau bas b1


Page 18

Station_pompage

Recommend Documents