Détecter et résoudre une contrainte de tension

Contexte

Après avoir contrôlé un premier départ (voir Analyser l'état électrique d'un départ), un chargé d'études élargit le contrôle à un départ BT, pour repérer une contrainte de tension et la corriger. Contrairement à une contrainte de courant, une contrainte de tension admet plusieurs solutions possibles : renforcer un tronçon, ajuster le plan de tension (prise à vide du transformateur), ou modifier la topologie du réseau.

Objectif

Repérer une sous-tension en bout de départ, identifier le tronçon responsable de la chute et le renforcer. Explorer ensuite les autres leviers disponibles face à une contrainte de tension : l'ajustement du plan de tension, puis la modification de la topologie du réseau.

Pas à pas

Renforcement d'un tronçon

1. Sélectionner un départ en sous-tension

Avec l'outil recherche, sélectionner le départ BT RUE EGLISE 1 - RIOM 00219, puis ouvrir le panneau Graphiques.

En consommation, la tension chute progressivement jusqu'à 90 % au dernier point du départ, sous le seuil bas de 91,5 % : c'est une contrainte réelle de tension basse. En production, la tension reste dans les bornes.

2. Identifier le tronçon à renforcer

Sur le graphique, la pente de la courbe de tension est nettement plus forte sur le dernier segment, juste avant le coffret en sous-tension : c'est ce tronçon qui concentre l'essentiel de la chute, et c'est lui qu'il faut renforcer.

Sa fiche confirme qu'il est en torsadé aluminium 35 mm², sur 388 m, avec un taux de charge de 60,2 % (vert) : ce n'est pas le courant qui est en cause ici, mais l'impédance du conducteur sur cette longueur.

3. Renforcer le tronçon

Créer un nouveau projet, sélectionner le tronçon, puis passer sa section à 70 mm², comme les tronçons amont.

Le taux de charge du tronçon descend à 37,2 %. Sur le graphique de tension en consommation, le dernier point remonte au-dessus du seuil de 91,5 % : il passe du rouge (contrainte réelle) à l'orange (proche du seuil). Un renforcement supplémentaire, en amont ou sur ce même tronçon, reste envisageable pour sortir complètement de la zone d'alerte.

Ajuster le plan de tension

Contrairement au renforcement, qui agit localement sur un tronçon, la prise à vide se règle sur le transformateur et modifie la tension de tous les départs qu'il alimente.

Les régleurs en charge des transformateurs HT/MT

Au niveau des transformateurs HT/MT (postes-source), le réglage de tension ne se fait pas par une prise à vide fixe mais par un régleur en charge : un dispositif qui ajuste automatiquement sa prise, en fonctionnement, pour tenir une consigne de tension en aval du transformateur. Cette consigne est tenue avec une certaine incertitude (généralement ± 1 %), et s'applique à tous les départs en aval du transformateur concerné. La zone impactée par un changement de consigne MT est donc généralement très étendue, et la nouvelle consigne doit être choisie judicieusement pour ne pas créer de contraintes collatérales ailleurs sur cette zone.

1. Sélectionner un départ en surtension

Avec l'outil recherche, sélectionner le départ BT LE VIGNON 1 - VOLVI00442 et afficher le calque Production (menu Calques) pour localiser les nœuds concernés.

En production, la tension dépasse 108,5 % sur la fin du départ : c'est une contrainte réelle de surtension. Le calque fait apparaître les nœuds concernés en orange et rouge.

2. Remonter au transformateur amont

Créer un nouveau projet. Depuis la fiche du départ, remonter la filiation (panneau de droite) jusqu'au transformateur MT/BT amont.

Sa fiche montre qu'il alimente deux départs BT (LE VIGNON 1 - VOLVI00442 et LE VIGNON 2 - VOLVI00443) et que sa prise à vide est réglée sur +2,5 %. Tout ajustement de cette prise affectera donc la tension des deux départs à la fois, pas seulement celui en contrainte.

3. Baisser la prise à vide

Régler la prise à vide sur 0,0 %.

Le taux de charge du transformateur, à 43,2 %, n'est pas affecté par ce réglage : seule la tension de sortie change.

4. Vérifier l'impact sur les deux départs aval

Depuis la zone Réseau aval de la fiche, sélectionner successivement LE VIGNON 1 puis LE VIGNON 2 pour comparer leur tension avant/après ce changement de prise.

Sur LE VIGNON 1, la synthèse est désormais entièrement satisfaisante : tension min 97,3 %, chute de tension max -0,7 %, élévation de tension max 3,3 % et courant max 42,5 %, tous en vert. La tension max, à 108,3 %, reste juste sous le seuil de 108,5 % (orange, à surveiller mais plus de contrainte réelle).

Sur LE VIGNON 2, la synthèse est également entièrement au vert : tension min 97,7 %, chute de tension max -0,4 %, tension max 105,1 %, élévation de tension max 0,0 % et courant max 3,3 %. Le réglage de la prise à vide a donc résolu la contrainte sur le départ visé sans dégrader l'autre départ alimenté par le même transformateur.

Modification de la topologie

Une contrainte de tension peut aussi se résoudre en modifiant la topologie du réseau : transférer une poche de réseau vers un autre poste ou un autre départ, moins chargé ou plus proche, créer un nouveau départ, voire un nouveau poste...

1. Repérer un coffret en sous-tension

On s'intéresse au coffret 6320145855, qui alimente deux clients BT dont un abonnement de 36 kVA.

Sa tension min est à 89,4 % (rouge, contrainte réelle), tension max 105,2 % (vert). Il est alimenté par le poste CHATELET, situé à environ 350 m au nord. Un autre départ existe à proximité, qui ne semble pas présenter de problème de tension : c'est un candidat pour reprendre ce coffret.

2. Isoler le coffret de son départ actuel

Créer un nouveau projet, puis avec Ajouter un équipement > Organe de manœuvre, placer un interrupteur ouvert juste en amont du coffret.

Le coffret se retrouve non alimenté : il est désormais isolé de son ancien départ, prêt à être raccordé au départ voisin.

3. Raccorder le coffret au départ voisin

Avec Ajouter un équipement > Tronçon BT, créer un nouveau segment reliant le coffret au départ voisin, situé juste en aval. On choisi un conducteur, par exemple torsadé aluminium 35 mm².

4. Vérifier le résultat

Le coffret est maintenant alimenté par LE BOSC FOLLET 2. Sa tension min remonte à 92,2 % : la marge est faible (le seuil bas est à 91,5 %), mais la contrainte est résolue. Tension max à 106,2 % (vert).

Résultat attendu

Une même famille de contrainte, la sous-tension ou la surtension, résolue de trois façons différentes selon le contexte : renforcement d'un tronçon (courant max ramené de 60,2 % ne change pas, mais tension min remontée de 90 % à une zone d'alerte plus proche du seuil), ajustement de la prise à vide d'un transformateur MT/BT (les deux départs aval repassent entièrement au vert), et modification de la topologie d'un coffret isolé puis raccordé à un départ voisin (contrainte résolue, marge faible à 92,2 %).

Exercice

Choisir un départ MT ou BT en contrainte de tension à l'état initial, et choisir une ou plusieurs des solutions détaillées ci-dessus pour résoudre la contrainte.

N'oubliez pas de vérifier l'existence de contraintes de courant !