Prises de réglage hors charge : un pari fait une fois, pour dix ans

Publié le septembre 07, 2026

Série « Le réseau que l'on dessine et le réseau que l'on exploite »

Article 07 · Hors-livre

Commutateur hors charge d'un transformateur de distribution, cinq positions repérées de +5 % à −5 %, avec une étiquette portant la date du dernier réglage

Cinq positions, une clé, et une étiquette qui porte la date du dernier réglage. Entre les deux, dix ans pendant lesquels le réseau a changé.

Il existe, sur la cuve de chaque transformateur HTA/BT, un commutateur à cinq positions. Il s'actionne à la main, avec une clé. Il porte des repères : +5 %, +2,5 %, nominale, −2,5 %, −5 %.

Il a été réglé une fois, à la mise en service, souvent par le constructeur, souvent sur la position nominale parce que c'est celle qui sort d'usine. Et il n'a plus jamais bougé — parce que le manœuvrer impose de mettre le transformateur hors tension, donc de couper l'alimentation des abonnés qu'il dessert.

Cette manœuvre de trente secondes coûte une coupure. C'est tout ce qu'il faut savoir pour comprendre pourquoi elle n'a jamais lieu.

Ce que la position décide

Commutateur hors charge à cinq positions et liste de ce que la prise décide pour la durée de vie du poste

Fig. 1 — La position engagée fixe le rapport de transformation, donc le plan de tension de tout le départ BT en aval.

La prise fixe le rapport de transformation. Sur la position nominale, il faut 20 000 V au primaire pour obtenir la tension nominale au secondaire. Sur la position −5 %, il n'en faut plus que 19 000 : le même transformateur délivre la même tension avec mille volts de moins à l'entrée.

Or la tension à l'entrée n'est pas une donnée : elle varie le long du départ, et elle varie avec la charge. Un poste en tête d'artère voit une tension proche de celle du jeu de barres. Un poste en bout de ligne voit cette tension diminuée de la chute accumulée sur tous les tronçons amont — chute presque nulle la nuit, maximale à la pointe.

ΔU = √3 · I · (R·cos φ + X·sin φ) · L

La prise doit donc être choisie en fonction de la position du poste sur le départ, et en tenant compte des deux extrêmes de charge. C'est un calcul, pas un réglage par défaut.

Cas construit — hypothèses Départ aérien 20 kV, 18 km jusqu'au poste étudié, conducteur almélec 54,6 mm² (R′ = 0,595 Ω/km, X′ = 0,35 Ω/km), charge répartie, cos φ = 0,90. Jeu de barres du poste source tenu à 20,5 kV. Courant en tête : 120 A à la pointe, 15 A au creux de nuit. Transformateur bobiné à 410 V à vide — de façon à délivrer 400 V en charge nominale — u_cc = 4 %, dont 1 % de part résistive ; taux de charge 0,70 à la pointe. Chute sur le départ BT jusqu'au client : 6 % à la pointe, 0,5 % au creux. Limites retenues : 230 V ±10 %, soit 207 à 253 V. Cas construit pour le raisonnement, non relevé sur un ouvrage.

Le jour de la mise en service

La chute HTA vaut 1 287 V à la pointe et 161 V au creux. La tension au primaire du transformateur oscille donc entre 19 213 et 20 339 V — sans qu'aucun défaut ne se produise, sans qu'aucune manœuvre ne soit faite. C'est le fonctionnement normal.

Voici ce que reçoit le client en bout de départ BT, selon la prise :

+5 % — 21 000 V199,9 à 227,6 V

+2,5 % — 20 500 V204,8 à 233,1 V

Nominale — 20 000 V209,9 à 239,0 V

−2,5 % — 19 500 V215,3 à 245,1 V

−5 % — 19 000 V220,9 à 251,5 V

Trois prises sur cinq tiennent la fenêtre. Les deux premières font descendre le client sous 207 V à la pointe. Et remarquons que la position nominale, celle qui sort d'usine, passe avec 2,9 V de marge au-dessus du seuil bas — tandis que la position −5 %, celle qu'un exploitant choisirait spontanément pour se donner de l'air en bout de ligne, frôle déjà le seuil haut au creux de nuit avec 251,5 V.

Autrement dit : dès le premier jour, la fenêtre n'est pas large. Le réglage passe, il n'est pas confortable.

Dix ans plus tard, sans que rien n'ait été touché

Deux choses ont changé, et aucune n'a fait l'objet d'une décision.

La charge a crû. Le lotissement s'est rempli, les climatiseurs sont arrivés. La pointe passe de 120 à 150 A, la chute HTA à 1 609 V, et le primaire tombe à 18 891 V au moment le plus chargé de l'année. Le transformateur, lui, travaille désormais à 87 % de sa puissance, ce qui creuse sa propre chute interne.

Du photovoltaïque s'est raccordé. Mettons 1,5 MW en bout de départ. À midi, en avril, la charge locale est faible et l'injection remonte le potentiel : le courant s'inverse, et la chute de 161 V devient une hausse de 803 V.

Excursion de tension chez le client BT pour chacune des cinq prises, selon que le régleur du poste source applique ou non un compoundage

Prises admissibles à la mise en servicenominale · −2,5 % · −5 %

Prises admissibles dix ans plus tardaucune

La position nominale tombe à 205,4 V à la pointe, sous le seuil bas. La position −2,5 %, qui tenait encore à la pointe avec 210,7 V, atteint 255,4 V sous injection. La position −5 % monte à 262,1 V.

Aucune des cinq positions ne satisfait les deux contraintes. Ce n'est pas que la prise d'usine soit mauvaise : c'est que le commutateur n'a plus assez de course pour couvrir l'écart entre les deux régimes extrêmes. Le levier est devenu insuffisant.

Sauf qu'il existe un réglage ailleurs, dont personne ne parle

Tout ce qui précède suppose que le jeu de barres du poste source est tenu à 20,5 kV en permanence. C'est une hypothèse, et elle est souvent fausse.

La plupart des régleurs en charge appliquent une compensation de chute en ligne — un compoundage : ils relèvent la consigne quand le courant de départ augmente, précisément pour compenser la chute qui s'accroît en aval. Reprenons le calcul avec 20,8 kV à la pointe au lieu de 20,5 :

Nominale — 20 000 V, pointe à dix ans208,7 V

Nominale — 20 000 V, creux avec photovoltaïque249,0 V

Une prise redevient admissible. Une seule, et c'est la nominale — pas la −2,5 % que le calcul précédent désignait, pas la −5 % que l'intuition suggère.

Le point mérite d'être énoncé nettement : la prise correcte d'un transformateur HTA/BT dépend d'un réglage effectué au poste source, par une autre équipe, sur un automate dont l'agent qui choisit la prise ne connaît généralement ni l'existence ni les paramètres. Trois cents volts de consigne à vingt kilomètres de là décident de quelle position est juste.

Ce que ce calcul néglige La superposition de la charge et de l'injection photovoltaïque est traitée linéairement : acceptable en régime établi, discutable en toute rigueur. Les limites de 207 et 253 V ne sont pas des couperets instantanés — le référentiel raisonne sur des valeurs moyennées sur dix minutes, dont une large majorité doit tenir sur une semaine ; un dépassement bref n'est pas une non-conformité. Le taux de charge du transformateur et la valeur du compoundage sont des hypothèses, pas des relevés. Enfin, la tension de 410 V à vide est celle des transformateurs de distribution usuels : vérifiez celle de votre parc avant de transposer.

Ce que le schéma ne dit pas

Sur un plan d'exploitation, un poste HTA/BT est un rectangle avec deux traits. Rien n'indique la position de sa prise. Rien n'indique la date à laquelle elle a été choisie, ni la charge qui prévalait alors, ni le calcul — s'il a eu lieu — qui l'a justifiée. Rien n'indique non plus la loi de réglage appliquée en amont. L'information existe peut-être dans un dossier d'ouvrage ; elle n'existe pas dans l'outil qu'on consulte pour exploiter.

Résultat : quand un abonné se plaint d'une tension basse, on cherche un défaut. Quand un onduleur photovoltaïque se déconnecte pour surtension, on suspecte l'onduleur. Dans les deux cas, la cause peut être la conjonction de deux décisions prises à dix ans et vingt kilomètres d'écart, par des gens qui ne se sont jamais parlé.

Le régleur en charge du poste source ajuste la tension toutes les quelques minutes. La prise du transformateur HTA/BT a été fixée une fois. Et c'est le produit des deux qui décide de ce que reçoit l'abonné.

Ce qu'on peut en faire

Il n'y a pas de solution élégante, et il faut le dire franchement : tant que le changement de prise impose une coupure, il ne se fera pas à grande échelle. Quatre pistes existent tout de même.

Vérifier d'abord le réglage amont. Puisque la loi de tension du poste source déplace la fenêtre entière, c'est par elle qu'il faut commencer — un ajustement de compoundage coûte zéro coupure et agit sur tous les postes du départ à la fois. C'est le levier le moins cher et le plus souvent oublié.

Saisir les occasions. Toute intervention programmée sur un poste — remplacement de transformateur, travaux sur le tableau BT, extension — est une occasion gratuite de vérifier la prise. Encore faut-il que la vérification figure dans la gamme d'intervention, ce qui est rarement le cas.

Cibler par le calcul, pas par la plainte. Les postes à risque se déduisent de deux paramètres qu'on possède déjà : la distance à la source et la puissance photovoltaïque raccordée en aval. Un classement sur ces deux critères désigne les candidats sans qu'on ait besoin d'aller les mesurer.

Consigner. Le plus simple et le moins fait. La position de prise, si elle était renseignée dans la base des postes, transformerait une enquête de terrain en requête. Ce qui nous ramène à un autre sujet de cette série — celui de la base de données réseau, dont nous parlerons au onzième article.

L'Électricité Réelle — 26 vérités physiques et techniques du réseau électrique, par HH Hassan Hajji

Le réseau que l'on dessine et le réseau que l'on exploite

Septième article de la série « Le réseau que l'on dessine et le réseau que l'on exploite », quatorze textes en alternance : les pairs développent une vérité de L'Électricité Réelle, les impairs traitent un sujet d'exploitation qui n'y figure pas.

La série entière, le sommaire et les compléments : L'Électricité Réelle — 26 vérités du réseau BT, HTA, HTB.

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