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Détecter et résoudre une contrainte de courant

Contexte​

Après avoir analysé l'état électrique du réseau (voir Analyser l'état électrique du réseau), un chargé d'études s'intéresse à un départ MT plus chargé, pour repérer une contrainte de courant et la corriger avant qu'elle ne se dégrade. Une contrainte de courant peut toucher un tronçon ou un transformateur : les deux cas sont traités ici.

Objectif​

Repérer une contrainte de courant sur un tronçon, retrouver les tronçons surchargés grâce au panneau Tronçons, puis résoudre la contrainte en les renforçant. Repérer ensuite une surcharge sur un transformateur et la résoudre, soit en le mutant vers un modèle de puissance suffisante, soit en transférant une partie de ses départs vers un autre transformateur.

Pas à pas​

Contrainte de courant sur un tronçon​

1. Sélectionner un départ chargé​

Avec l'outil recherche, sélectionner le départ MT STCHAR - C.NEYC0003. Le mode d'affichage État électrique (menu Calques) est activé.

Fiche du départ STCHAR et tronçons surchargés en rouge sur la carte

La section Taux de charge max. de la fiche affiche 108,7 % (rouge) : le courant admissible est dépassé sur au moins un tronçon. C'est une contrainte physique : la limite thermique du conducteur est dépassée, avec un risque direct de dégradation du matériel. Le badge rouge indique 1,4 km de tronçons surchargés. Sur la carte, les tronçons concernés apparaissent en rouge : c'est l'ossature principale du départ, en sortie de poste.

2. Étudier le détail dans les graphiques​

Ouvrir le panneau Graphiques.

Graphiques du départ STCHAR

Observons les histogrammes des courants. Dans le scénario de consommation, une partie des longueurs cumulées dépasse la limite des 100 % (barres rouges au-delà de la ligne pointillée) : c'est la contrainte de courant.

Dans le scénario de production, on ne détecte aucune surcharge.

3. Retrouver les tronçons surchargés​

Dans la fiche du départ, cliquer sur le badge 1,4 km de tronçons surchargés : le panneau Tronçons s'ouvre, trié par niveau de courant décroissant.

Tronçons triés par niveau de courant

Deux tronçons consécutifs en conducteur aérien Alu-Acier (511 m et 926 m, soit environ 1,4 km au total) dépassent la limite : 108,7 % et 101,6 %. Cliquer sur une ligne sélectionne le tronçon et le localise sur la carte. Ce sont les tronçons à renforcer en priorité.

4. Renforcer l'ossature principale​

Ouvrir un projet (ou en créer un nouveau).

Sélectionner successivement chacun des deux tronçons et, dans la section Conducteur de sa fiche, choisir un nouveau conducteur, par exemple un câble souterrain aluminium 150 mm². Le sélecteur propose successivement le type, le matériau et la section.

Sélecteur de conducteur : type, matériau et section

Le calcul électrique est relancé à chaque changement.

Tronçons renforcés, après passage en souterrain aluminium 150 mm²

Les deux tronçons affichent désormais un niveau de courant d'environ 39 %, largement sous la limite : la contrainte de courant est résolue, et l'ossature principale repasse en vert sur la carte.

Fiche du départ après renforcement des deux tronçons

On peut vérifier que la fiche du départ a été mise à jour : le taux de charge max. retombe à 39,5 %, et les badges de tronçons surchargés sont à zéro.

Contrainte de courant sur un transformateur​

1. Rechercher le transformateur en surcharge​

Avec l'outil recherche, sélectionner le transformateur MT/BT TR 1 - OH5PCMU05459.

Fiche du transformateur OH5PCMU05459, en surcharge

La puissance nominale du transformateur installé se lit dans l'en-tête de sa fiche, sous son nom : ici 100 kVA (à côté de la tension nominale du réseau BT aval, 400 V).

La section Puissance disponible n'affiche plus aucune capacité en soutirage (0 kVA), avec un badge rouge 171 % : le transformateur est largement surchargé dans le scénario de consommation. Le survol de la pastille rappelle le scénario et le taux de charge. C'est une contrainte physique : la limite thermique du transformateur est dépassée.

On constate aussi que la chute de tension est très importante sur le réseau BT : la jauge Variation de tension BT du départ aval dépasse la limite basse (rouge). Le transformateur surchargé y contribue directement.

2. Muter le transformateur​

Dans un projet, survoler le bandeau du transformateur et cliquer sur Muter le transformateur. La fenêtre Muter le transformateur MT/BT s'ouvre sur le choix du modèle.

note

Si le bouton Muter le transformateur n'est pas cliquable, c'est qu'aucun projet n'est actuellement ouvert.

Fenêtre de mutation du transformateur, étape Modèle

Choisir une puissance nominale suffisante, par exemple 250 kVA, puis cliquer sur Suivant. L'étape Réglage permet de choisir la prise à vide ; valider avec Muter.

Fiche après mutation : 250 kVA

La fiche est recalculée : le transformateur affiche 250 kVA, la puissance disponible en soutirage remonte à 83 kVA et le badge rouge disparaît (taux de charge de 67 % au survol).

3. Vérifier le départ aval​

On peut vérifier la qualité de l'alimentation du réseau situé en aval directement sur la fiche du transformateur : la variation de tension BT du départ LES FOSSES (SIRUS) 1, qui dépassait la limite basse avant la mutation, n'est plus que proche de cette limite (orange), et la qualité d'alimentation reste entre les limites basse et haute. La mutation améliore donc aussi la tension en aval, la chute de tension dans le transformateur étant plus faible. Pour un examen plus détaillé, ouvrir le panneau Graphiques du départ aval.

4. Alternative : rééquilibrer les charges entre deux transformateurs​

Une alternative peut être de mieux répartir les charges entre le transformateur surchargé et un autre transformateur situé à proximité. Si le poste compte plusieurs transformateurs, il est possible de transférer une partie des départs du transformateur surchargé vers un autre, moins chargé.

Avec l'outil recherche, sélectionner le transformateur MT/BT TR 2 - UOJ1C4P03459.

Fiche du transformateur UOJ1C4P03459, en surcharge, 5 départs BT en aval

Sa fiche n'affiche plus de puissance disponible en soutirage, avec un badge rouge 125 % : le transformateur de 250 kVA est surchargé. Les sections Variation de tension BT et Qualité d'alimentation listent ses 5 départs BT (LA SENARDIERE 1, 3, 5, 7 et 9).

Remonter la filiation (panneau de droite) jusqu'au poste MT.

Fiche du poste MT, deux transformateurs de 250 kVA

Sa fiche liste les transformateurs MT/BT du poste : on découvre un second transformateur (TR 1, également 250 kVA), dont la jauge de taux de charge reste verte (42 % au survol). On va donc essayer de rééquilibrer les charges entre les deux, plutôt que de créer un nouveau transformateur.

note

Une autre option, non détaillée ici, aurait été d'ajouter un nouveau transformateur dans ce poste depuis sa fiche (bouton Ajouter un transformateur), puis de lui transférer une partie des départs, plutôt que de rééquilibrer vers un transformateur déjà existant.

5. Transférer un départ vers l'autre transformateur​

Dans un projet, revenir sur la fiche du transformateur surchargé. Dans le détail par départ de la section Variation de tension BT, le survol d'une ligne fait apparaître, à droite, l'action Transférer ce départ BT.

Réseau aval du transformateur : action de transfert au survol du départ LA SENARDIERE 1

Cliquer sur cette action pour le premier départ, LA SENARDIERE 1, ouvre la fenêtre Transférer le départ.

Fenêtre "Transférer le départ", transformateur de destination TR 1 - M87HJ9SO3458

Le champ Vers le transformateur propose directement l'autre transformateur du poste, TR 1 - M87HJ9SO3458. Valider avec Déplacer pour transférer le départ vers ce transformateur.

6. Vérifier la fiche du poste​

Une fois le transfert validé, revenir sur la fiche du poste MT LA SENARDIERE : elle affiche les jauges de taux de charge des deux transformateurs côte à côte.

Fiche du poste après transfert : TR 1 à 71,7 %, TR 2 à 96 %

  • TR 2 redescend à 96 % (orange) : il reste proche de sa limite, mais la contrainte de surcharge est résolue. Sa fiche ne liste plus que 4 départs (LA SENARDIERE 3, 5, 7 et 9).
  • TR 1 passe à 71,7 % : il absorbe la charge transférée sans devenir lui-même surchargé, et compte désormais 5 départs, avec l'arrivée de LA SENARDIERE 1.

Rééquilibrer les charges entre les deux transformateurs du poste a permis de résoudre la contrainte sans mutation.

Résultat attendu​

Une contrainte de courant sur un tronçon, détectée puis résolue par le renforcement de l'ossature principale du départ (taux de charge max. ramené de 108,7 % à 39,5 %). Une contrainte de courant sur un transformateur, résolue par mutation vers un modèle de puissance supérieure (taux de charge ramené de 171 % à 67 %) ou par transfert d'un départ vers un autre transformateur du poste (taux de charge ramené de 125 % à 96 %).

Exercice​

Transférer un départ MT d'un transformateur HT/MT à un autre

Reproduire les mêmes étapes qu'en basse tension : dans la fiche du transformateur HT/MT, l'action Transférer ce départ MT apparaît au survol de chaque départ, dans le détail de la section Plages de tension MT.