QCM : Systèmes énergétiques électriques (11 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Quel cheminement décrit le transfert de l’électricité depuis sa production jusqu’aux consommateurs ?

Production, transformateurs élévateurs, transport THT, postes et transformateurs abaisseurs, répartition HT, distribution MT/BT, consommation
Production, transport THT, transformateurs élévateurs, répartition HT, postes et transformateurs abaisseurs, distribution MT/BT, consommation
Production, transformateurs abaisseurs, transport THT, postes et transformateurs élévateurs, répartition HT, distribution MT/BT, consommation
Production, transformateurs élévateurs, répartition HT, transport THT, distribution MT/BT, postes et transformateurs abaisseurs, consommation

Production, transformateurs élévateurs, transport THT, postes et transformateurs abaisseurs, répartition HT, distribution MT/BT, consommation

Explication

Les transformateurs élèvent la tension avant le transport THT, puis les postes l’abaissent pour la répartition et la distribution. Inverser les transformateurs élévateurs et abaisseurs ne correspond pas à ce cheminement.

2. Dans la représentation d’un réseau électrique, que relient les branches ?

Des nœuds de production, de consommation ou d’interconnexion, au moyen de lignes et de transformateurs aux changements de tension
Des postes de distribution entre eux, au moyen de transformateurs placés à chaque changement de niveau de puissance
Des centrales de production entre elles, au moyen de lignes sans liaison avec les postes de consommation
Des nœuds de consommation uniquement, au moyen de lignes et de transformateurs aux changements de fréquence

Des nœuds de production, de consommation ou d’interconnexion, au moyen de lignes et de transformateurs aux changements de tension

Explication

Un réseau associe des nœuds de production, de consommation ou d’interconnexion reliés par des branches comprenant des lignes et des transformateurs aux changements de tension. Le réseau ne relie donc pas uniquement des centrales entre elles.

3. Comment définit-on la réserve tournante d’un groupe de production ?

Comme l’écart entre sa puissance réactive maximale et sa puissance active moyenne sur une journée
Comme l’écart entre sa puissance active maximale permanente et sa puissance en régime stable à l’instant considéré
Comme la différence entre la puissance demandée par le réseau et la puissance totale installée
Comme la puissance active produite par les groupes de secours avant leur mise en service

Comme l’écart entre sa puissance active maximale permanente et sa puissance en régime stable à l’instant considéré

Explication

La réserve tournante mesure la marge entre la puissance active maximale permanente du groupe et sa puissance stable à l’instant considéré. La puissance réactive ne définit pas cette réserve.

4. Une demande supplémentaire dépasse la réserve tournante disponible : quelle action devient nécessaire pour rétablir l’équilibre ?

Mobiliser un groupe de secours ou délester des consommateurs non prioritaires
Déconnecter les transformateurs de répartition afin de limiter les pertes du réseau
Réduire la tension des lignes tout en maintenant les mêmes groupes de production
Augmenter la réserve tournante en faisant fonctionner les groupes à puissance réduite

Mobiliser un groupe de secours ou délester des consommateurs non prioritaires

Explication

Lorsque la hausse de demande excède la réserve tournante, il faut mobiliser un groupe de secours ou délester des consommateurs non prioritaires. Réduire la tension des lignes ne constitue pas la réponse indiquée à ce dépassement.

5. Qu’est-ce que le dispatching économique dans la gestion de la production électrique ?

La programmation des échanges contractuels entre réseaux interconnectés pour limiter les conséquences d’une coupure
La répartition des lignes entre les postes afin de respecter les limites thermiques et de stabilité du réseau
La décision des puissances active et réactive de chaque générateur pour équilibrer la charge, stabiliser la tension et réduire le coût d’exploitation
Le calcul des tensions nodales à partir des transits mesurés dans les lignes du réseau électrique

La décision des puissances active et réactive de chaque générateur pour équilibrer la charge, stabiliser la tension et réduire le coût d’exploitation

Explication

Le dispatching économique détermine les puissances active et réactive produites par les générateurs en tenant compte de l’équilibre de la charge, de la tension et du coût d’exploitation. La programmation des échanges contractuels constitue un objectif de l’analyse du transit, mais ne définit pas le dispatching économique.

6. Quelle énergie une réaction de fission libère-t-elle approximativement ?

Environ 1 eV
Environ 1 MeV
Environ 200 MeV
Environ 200 eV

Environ 200 MeV

Explication

La fission libère environ 200 MeV, une énergie très supérieure à celle d’une réaction chimique, évaluée à environ 1 eV. Cette dernière valeur concerne les réactions chimiques et non les réactions de fission.

7. Quel rôle une STEP joue-t-elle lorsque l’électricité est abondante, puis lorsqu’elle devient rare ?

Elle détourne l’eau vers un cours d’eau voisin pour réduire la demande, puis la récupère pour réguler le débit.
Elle pompe l’eau vers le bassin supérieur pour stocker l’énergie, puis la turbine vers le bassin inférieur pour en produire.
Elle chauffe l’eau du bassin supérieur pour stocker l’énergie, puis la refroidit afin d’alimenter un alternateur.
Elle turbine l’eau vers le bassin inférieur pour stocker l’énergie, puis la pompe vers le bassin supérieur pour en produire.

Elle pompe l’eau vers le bassin supérieur pour stocker l’énergie, puis la turbine vers le bassin inférieur pour en produire.

Explication

Une STEP stocke l’énergie en pompant l’eau du bassin inférieur vers le bassin supérieur, puis produit de l’électricité en turbinant l’eau dans le sens inverse. L’option qui inverse ces opérations confond le pompage, consommateur d’électricité, avec la production par turbinage.

8. En quoi la détente de la vapeur diffère-t-elle dans une turbine à action et dans une turbine à réaction ?

Dans les deux turbines, elle se produit dans les aubages fixes, mais seule la turbine à réaction possède des aubages mobiles.
Dans une turbine à action, elle se produit dans les aubages fixes ; dans une turbine à réaction, elle se répartit entre les aubages fixes et mobiles.
Dans une turbine à action, elle se produit dans les aubages mobiles ; dans une turbine à réaction, elle se limite aux aubages fixes.
Dans une turbine à action, elle se répartit entre les aubages fixes et mobiles ; dans une turbine à réaction, elle se produit dans les aubages fixes.

Dans une turbine à action, elle se produit dans les aubages fixes ; dans une turbine à réaction, elle se répartit entre les aubages fixes et mobiles.

Explication

Dans une turbine à action, la vapeur se détend dans les aubages fixes, tandis que la détente d’une turbine à réaction est répartie entre aubages fixes et mobiles. L’option qui attribue la détente aux aubages mobiles dans une turbine à action inverse la distinction décrite.

9. Pourquoi le rendement d’une turbine à gaz seule est-il limité à environ 25 à 35 % ?

La chambre de combustion consomme une partie de l’énergie pour comprimer le combustible.
L’alternateur absorbe une grande partie de l’énergie sous forme de chaleur électrique.
Une partie de l’énergie entraîne le compresseur et une autre s’échappe avec les gaz chauds.
La turbine fonctionne à une vitesse variable qui réduit la puissance transmise à l’arbre.

Une partie de l’énergie entraîne le compresseur et une autre s’échappe avec les gaz chauds.

Explication

Le compresseur est entraîné par la turbine et une partie importante de l’énergie demeure dans les gaz d’échappement, ce qui limite le rendement de la turbine à gaz seule. La chambre de combustion injecte et brûle le combustible, mais la compression de l’air est réalisée en amont par le compresseur.

10. La tension aux bornes d’un alternateur baisse : quels organes faut-il solliciter pour la corriger et sur quelle grandeur agissent-ils ?

Le gouverneur et les vannes, qui modifient le couple d’entraînement
Le régulateur et l’excitatrice, qui modifient le courant d’excitation
Le redresseur et les diodes, qui modifient la vitesse de rotation
Le comparateur et le transformateur de mesure, qui modifient le débit de vapeur

Le régulateur et l’excitatrice, qui modifient le courant d’excitation

Explication

La boucle de tension utilise le régulateur et l’excitatrice pour agir sur le courant d’excitation du générateur. Le gouverneur et les vannes interviennent plutôt dans la boucle de fréquence en agissant sur le couple d’entraînement.

11. Quelle fonction caractérise une réactance en série dans un réseau électrique ?

Elle règle le rapport de transformation pour ajuster la tension.
Elle limite le courant de court-circuit à un niveau choisi.
Elle réduit le courant capacitif d’une ligne longue peu chargée.
Elle ajoute un déphasage pour contrôler le transit de puissance.

Elle limite le courant de court-circuit à un niveau choisi.

Explication

Une réactance en série sert à limiter les courants de court-circuit à des niveaux choisis. Une réactance en dérivation réduit plutôt le courant capacitif et contribue à maîtriser les surtensions sur les lignes longues peu chargées.

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Mémorisez les réponses avec 10 flashcards sur Systèmes énergétiques électriques.

Quel est l’ordre des étapes suivies par l’électricité, de la production à la consommation ?

Production, élévation de tension, transport THT, abaissement de tension, répartition HT, distribution MT/BT, consommation.

Quels niveaux de tension caractérisent le réseau français, de la THT à la BT ?

400 kV en THT, 63, 90 ou 225 kV en HT régionale, 15 ou 20 kV en MT et 400 V en BT.

Quelles grandeurs doivent rester stables en fonctionnement normal du réseau électrique ?

La fréquence et la tension, en tous points du réseau.

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