Extrait de l’ouvrage « LA PRATIQUE DES REGIMES DE NEUTRE »
Explication du phénomène
A la mise sous tension du Tr 411 de, le courant magnétisant présente un transitoire dont l’amplitude
atteint plusieurs fois le courant nominal primaire du transformateur. Cet appel de courant provoque
des creux de tension apériodiques et déséquilibrées qui se propagent à l’ensemble des transformateurs
raccordés au nœud électrique. Ces perturbations peuvent affecter l’ensemble des postes sources
raccordés à la boucle HTB et provoquer une dissymétrie magnétique dans les transformateurs d’autant
plus importante que la puissance de court-circuit du réseau HTB est faible.
Le schéma équivalent est le suivant
Le générateur de courant homopolaire est
créé par le déséquilib
dans les colonnes.
L’excitation du système étant transitoire,
la durée de vie de ce générateur dépendra
de la constante de temps du circuit
constitué des impédances homopolaires en
présence.
Cette durée dépendra donc de la réactance homopolaire du transformateur et du capacitif du réseau
HTA.
L’amplitude du courant homopolaire dépend quant à lui de l’excitation, donc des creux de tension
qui sont d’autant plus fort que la puissance de court-circuit est faible.
Le neutre HTB du transformateur étant isolé, le courant homopolaire ne peut transiter par le réseau
90kV1.
Ces anomalies ont été observées pour la première fois avec l’apparition des transformateurs de
36MVA. Les phénomènes étaient d’autant plus violents que la puissance de court-circuit était faible.
Les perturbations dépendent donc essentiellement de la puissance du transformateur, de la
performance des tôles constituant le circuit magnétique, et surtout de la puissance de court-circuit sur
les barres HTB du poste.
On a rencontré des cas où la mise sous tension de transformateurs de 20 MVA perturbait les postes
raccordés à une boucle HTB présentant une puissance de court-circuit inférieure à 200 MVA.
Les solutions
Il est difficile et coûteux d’agir sur les paramètres précédemment évoqués.
Augmenter la puissance de court-circuit en HTB revient en effet à créer des points d’injection à partir
des réseaux 400 kV et 225 kV et intervenir sur la topologie des réseaux 90 kV ou 63 kV avec les
difficultés d’implantation et d’environnement que l’on connaît.
La réduction de la puissance des transformateurs n’est pas non plus une solution réaliste. Il faut noter
que l’apparition de ce phénomène a influencé EDF dans le choix du palier technique des
transformateurs devant équiper les réseaux ruraux2.
Les différents essais qui ont été réalisés ont montrés que la solution la plus pratique et la plus
économique3 résidait dans la création d’un point neutre HTA artificiel par un générateur homopolaire.
L’exploitation à neutre isolé du transformateur empêche en effet la circulation du courant magnétisant
homopolaire à l’extérieur de celui-ci .Cette disposition ne supprime pas pour autant la saturation du
circuit magnétique, le spectre des tensions comporte un taux d’harmonique important mais la valeur
du courant de neutre devient négligeable.
1 On se reportera au livret concernant la modélisation du transformateur en régime déséquilibré.
2 EDF GDF SERVICES utilise par exemple des transformateurs de 20 MVA pour équiper les postes sources
ruraux.
3 Environ 8000 €, d’installation comprise.