Peut-on changer la position de prise d’un transformateur de 35 kV lorsqu’il est sous tension ?

Une mesure de tension dérive en dehors de la plage de fonctionnement recommandée, la production est en cours et l’arrêt du transformateur interromprait l’activité du site. Peut-on modifier la position de prise d’un transformateur de 35 kV lorsqu’il est sous tension ? Uniquement s’il est équipé d’un régleur en charge conçu pour fonctionner sous tension et si la modification envisagée est autorisée par les instructions du fabricant et les procédures d’exploitation du site.

Pour un transformateur de 35 kV équipé d’un régleur hors tension, la réponse est non, même si la charge secondaire a été déconnectée. La tension nominale ne permet pas, à elle seule, de déterminer si le réglage des prises sous tension est autorisé. Les éléments déterminants sont le régleur installé, son état et la configuration d’exploitation du transformateur.

Il est important de vérifier cette distinction avant que quiconque ne manipule une manette ou n’envoie une commande à distance. Confondre les deux types de régleurs peut transformer un réglage de tension courant en défaut interne, en dommage matériel ou en accident grave.

Le facteur déterminant est le régleur, et non « 35 kV »

Les transformateurs ajustent leur rapport de tension en sélectionnant différents points de connexion des enroulements, appelés prises. Toutefois, les mécanismes utilisés pour sélectionner ces prises n’ont pas tous les mêmes capacités de commutation.

Le terme « régleur hors charge » appelle une prudence particulière. Il est parfois employé de manière informelle pour désigner un régleur hors tension, mais peut laisser penser qu’il suffit d’ouvrir le disjoncteur secondaire. L’absence de charge et l’absence de tension sont deux conditions différentes. Fiez-vous à la définition du fabricant plutôt qu’à une terminologie informelle.

Pourquoi un régleur hors tension ne peut pas être manœuvré sous tension

Un régleur hors tension est conçu pour sélectionner une connexion d’enroulement lorsque le transformateur est isolé électriquement et que l’intervention peut être effectuée en sécurité. Il ne dispose pas du dispositif de commutation nécessaire pour gérer une transition entre prises lorsque le transformateur est sous tension.

Le déplacement de ses contacts en présence de tension peut interrompre le courant ou créer une connexion involontaire entre des sections d’enroulement. Selon la conception et le mouvement des contacts, cela peut provoquer un arc électrique, endommager les contacts, court-circuiter des spires ou entraîner un défaut interne du transformateur. Dans un équipement rempli d’huile, un arc interne peut également générer des gaz et une surpression.

L’ouverture du disjoncteur secondaire ne supprime pas ces risques. Si le primaire reste sous tension, le transformateur conserve une tension aux bornes de ses enroulements et absorbe un courant d’excitation. D’autres connexions peuvent également provoquer un retour d’alimentation, en particulier sur les sites équipés de générateurs, d’installations de production d’énergie renouvelable, de jeux de barres interconnectés ou d’alimentations auxiliaires.

Ne considérez pas non plus la coupure de l’alimentation du moteur du régleur comme un isolement du transformateur. L’alimentation de commande et le circuit électrique principal sont deux choses distinctes. Un mécanisme à l’arrêt peut toujours être raccordé à des enroulements sous tension.

Comment un OLTC permet un réglage sous tension

Un régleur en charge est spécialement conçu pour passer d’une prise à une prise adjacente tout en maintenant le service. Selon sa conception, il utilise des résistances ou des réactances de transition, associées à une séquence de commutation coordonnée, afin de gérer la connexion temporaire entre les prises. Certaines conceptions interrompent le courant de commutation à l’aide de dispositifs de coupure sous vide.

Cette capacité est intégrée à l’ensemble. Elle ne peut pas être déduite de la présence d’un entraînement motorisé, d’un panneau de commande à distance ou d’un indicateur de position numéroté. Par ailleurs, la désignation OLTC ne signifie pas que toute intervention sur le mécanisme est sans danger lorsque l’équipement est sous tension.

Une manœuvre électrique normale à partir d’un point de commande approuvé est différente de l’ouverture d’une armoire d’entraînement, du contournement d’un verrouillage, de l’inspection de pièces internes ou de la manipulation manuelle d’un mécanisme. Ces opérations peuvent nécessiter des mesures distinctes d’isolement et de maintenance.

Pour les opérateurs, la comparaison visuelle utile porte sur l’identification de l’équipement, le mécanisme externe et le schéma de commande approuvé. L’apparence seule ne permet pas de déterminer de manière fiable le type de régleur.

Avant d’autoriser une manœuvre sous tension sur un transformateur de 35 kV

Les vérifications suivantes aident à prendre une décision d’exploitation ; elles ne constituent pas une instruction de manœuvre. Toute opération doit respecter le manuel de l’équipement, les procédures du site et l’autorisation de l’autorité électrique responsable.

Confirmer l’identité de l’équipement

Faites correspondre le numéro d’actif du transformateur à sa plaque signalétique, à la plaque signalétique du régleur, aux schémas et au manuel d’exploitation. Vérifiez qu’il est explicitement indiqué que le dispositif installé est un régleur en charge. Un manuel générique portant sur un transformateur similaire ne suffit pas, en particulier si l’unité a été remise à neuf ou si ses commandes ont été modifiées.

Vérifiez également la plage de réglage, le nombre de positions, le pas de réglage et l’enroulement sur lequel se trouvent les prises. Si les plaques d’identification sont illisibles ou si les documents se contredisent, suspendez le réglage et demandez des éclaircissements.

Vérifier si la manœuvre est actuellement autorisée

Un OLTC peut être adapté à une utilisation sous tension sans pour autant pouvoir être manœuvré dans son état actuel. Les vérifications pertinentes comprennent notamment :

• Les alarmes du transformateur et du régleur, les indications de protection et les défauts non résolus.
• Le courant de charge et les autres conditions d’exploitation au regard des limites du fabricant.
• L’état de l’entraînement, l’indication de position et tout signal indiquant une manœuvre inachevée.
• Le mode de commande, la sélection local/à distance et l’état de la régulation automatique de tension.
• Les restrictions de maintenance applicables, les limites du nombre de manœuvres ou les restrictions de service.

Ne contournez pas une alarme de protection ou une indication de position incohérente sous prétexte que la tension de sortie doit être corrigée. Examinez la situation avant de poursuivre.

Comprendre l’effet réel de la commande de tension

Ne supposez pas qu’un numéro de prise plus élevé augmente la tension secondaire. La numérotation des prises et la signification de « monter » ou « baisser » dépendent du transformateur et du système de commande.

Par exemple, avec une tension primaire fixe et des prises sur l’enroulement haute tension, la sélection d’un plus grand nombre de spires primaires effectives réduit généralement la tension secondaire. Un panneau de commande peut néanmoins libeller les commandes en fonction de la réponse du jeu de barres régulé plutôt que du nombre de spires. Le tableau des prises et la documentation de commande approuvés permettent de trancher.

Si des transformateurs fonctionnent en parallèle, un changement de prise influe également sur la répartition de la charge et le courant de circulation. La logique de commande parallèle, les configurations maître/suiveur ou toute autre exigence de coordination doivent être vérifiées avant de régler une unité individuellement.

La tension est basse : changer la prise est-il vraiment la bonne solution ?

Une mesure basse incite naturellement à agir rapidement, notamment lorsque les moteurs peinent à fonctionner ou que des équipements sensibles déclenchent des alarmes. Toutefois, un changement de prise corrige un rapport de tension ; il ne répare ni une connexion desserrée, ni un départ en surcharge, ni un circuit de mesure défectueux, ni tous les problèmes d’alimentation en amont.

Avant de modifier le réglage d’un transformateur de 35 kV, vérifiez la fiabilité de la mesure et déterminez où se produit l’écart de tension. Comparez les points de mesure approuvés, vérifiez si le problème concerne toutes les phases et examinez la charge ainsi que les tendances de la tension en amont. Un déséquilibre soudain entre phases ou une variation brusque de tension doit faire l’objet d’une investigation, et non d’une correction automatique par changement de prise.

Tenez également compte de ce qui se passe lorsque la demande diminue. Une augmentation de la tension pendant une pointe temporaire peut ensuite rendre la tension aval trop élevée. La régulation automatique de tension doit utiliser des consignes, des bandes mortes et des temporisations adaptées afin que le régleur ne réagisse pas de manière répétée à des fluctuations passagères.

Des changements répétés entre positions (« hunting ») signalent un problème de commande ou de réseau à examiner ; ils ne justifient pas l’envoi continu de commandes manuelles.

Si le transformateur est équipé d’un régleur hors tension

Dans ce cas, la solution consiste à planifier une coupure, et non à chercher un moyen plus rapide de déplacer le sélecteur. Le personnel qualifié doit disposer d’un plan de consignation et d’intervention approuvé, qui couvre toutes les sources possibles de mise sous tension ainsi que les exigences de sécurité électrique du site.

Ce plan prévoit généralement l’isolement des sources, la prévention de toute remise sous tension, la vérification de l’absence de tension et la mise à la terre, selon les besoins. Des limites de zone de travail, des permis et des mesures de protection appropriés doivent être définis avant d’accéder au mécanisme du régleur. La séquence précise dépend de l’installation et ne doit pas être improvisée à partir d’un article général.

Une fois le transformateur mis en sécurité, le réglage doit respecter les instructions du fabricant, notamment pour l’enclenchement et le verrouillage corrects de la position choisie. Avant la remise en service, les vérifications requises peuvent inclure la confirmation de la position et les essais électriques adaptés aux travaux réalisés.

Consignez la position initiale, la nouvelle position, le motif du réglage et les vérifications autorisées avant la remise en service. Un compte rendu clair évite à l’équipe suivante de devoir expliquer une variation de tension sans savoir ce qui a été modifié.

Points à surveiller après une manœuvre OLTC autorisée

Après un changement de prise autorisé sous tension, vérifiez que l’équipement a atteint une position valide et que la réponse de la tension mesurée correspond au sens attendu et à l’ordre de grandeur prévu. Fiez-vous à l’indication de fin de manœuvre du fabricant plutôt que de supposer que le mécanisme a terminé après un délai d’attente fixe.

Surveillez la tension concernée, la charge, les alarmes et, pour les unités en parallèle, la répartition de la charge. Si l’entraînement cale, si les indications sont incohérentes, si une alarme anormale apparaît ou si la tension se comporte de manière inattendue, cessez d’envoyer des commandes et suivez la procédure du site en cas de fonctionnement anormal.

Ne manœuvrez pas plusieurs fois le mécanisme par impulsions, ne forcez pas une manette et n’inversez pas les commandes pour tenter de sortir d’un état incertain. Une transition inachevée nécessite une évaluation spécifique de l’équipement.

Définir les exigences de réglage des prises avant l’achat

Pour un équipement de remplacement ou un nouveau projet, la mention « réglage de tension requis » ne constitue pas une spécification complète. Précisez si le réglage doit pouvoir être effectué en service, les variations d’alimentation attendues, la tension régulée visée et les exigences de fonctionnement en parallèle. Un transformateur destiné à des réglages saisonniers occasionnels peut nécessiter une configuration différente de celui alimentant un réseau soumis à des variations fréquentes.

Jinshida Electric Power Technology Co., Ltd. développe et fabrique des équipements de transport et de distribution d’électricité. Lors de l’étude d’une application de transformateur, précisez le type de régleur requis et la philosophie de commande, en plus de la puissance, du rapport de tension et des conditions d’installation.

Pour une application de distribution distincte à 20 kV, sonTransformateur de distribution immergé dans l’huile 20 kV/0,4 kV répond à un besoin de conversion de tension différent de celui d’une unité de 35 kV. La capacité de réglage des prises doit être confirmée à partir de la configuration spécifiée ; ni le nom du produit ni sa construction immergée dans l’huile ne signifient qu’un réglage sous tension est autorisé.

La réponse à retenir en salle de commande

La position de prise d’un transformateur de 35 kV ne peut être modifiée sous tension que si le régleur installé est conçu pour cette utilisation et si toutes les conditions d’exploitation applicables sont réunies. Un régleur hors tension ne doit pas être manœuvré sous tension, même si la charge secondaire est déconnectée.

Si le type de régleur, l’état de l’équipement ou l’autorisation d’exploitation n’est pas certain, ne modifiez pas la position avant vérification. La continuité de l’alimentation est importante, mais elle ne doit pas se faire au prix de la transformation d’un problème de tension maîtrisable en panne du transformateur.