Verliesevaluering in transformators op grond van IEC 60076

I. Definisies van Verliese in IEC 6007

IEC 60076-1 (Algemene Vereistes) en IEC 60076-7 (Ladingstoevoeging Richtlyne) spesifiseer twee kernsoorte verliese:

Leeglasteverlies (P0)

Definisie: Verliese wat gemeet word wanneer die primêre winding by die bepaalde spanning geenergieer word en die sekondêre winding oop is (gedomineer deur kernoorsake).

Toetsvoorwaardes

• Gemeet by die bepaalde frekwensie en spanning (tipies sinusvormige kragfrekwensie).

• Gekorrigeer na verwysingstemperatuur (75°C vir oliegeïmmerse transformasies, 115°C vir droogtipe).

Laastverlies (Pk)

Definisie: Verliese wat gemeet word wanneer die sekondêre winding kortgesluit is en die bepaalde stroom deur die primêre winding vloei (gedomineer deur koperverliese).

Toetsvoorwaardes:

• Gemeet by die bepaalde stroom en frekwensie.

• Gekorrigeer na verwysingstemperatuur (75°C vir oliegeïmmerse; varieer vir droogtipe op grond van isolasieklassifikasie).

II. Toetsing en Berekening van Verliese

Leeglasteverliestoets (IEC 60076-1 Klausa 10)

Metode

• Direkte meting deur gebruik van 'n kraganaliseerder (instrumentverliese moet afgetrek word).

• Toetspanning: bepaalde spanning ±5%, met die laagste waarde wat gebruik word.

Temperatuurkorreksieformule:

Bref: Fluxdigtheid by verwysingstemperatuur; B test : Gemete fluxdigtheid.

2. Laastverliestoets (IEC 60076-1 Klausa 11)

Metode:

• Gemeet tydens kortsluitimpedansietoetsing.

• Toetsstroom: bepaalde stroom; frekwensieafwyking ≤ ±5%.

Temperatuurkorreksieformule (vir koperwindings)

Tref: Verwysingstemperatuur (75°C); T test : Windings temperatuur tydens toetsing.

Kernparameters en Toleransies

Verliestoleransies (IEC 60076-1 Klausa 4.2):

• Leeglasteverlies: +15% toegelaat (gemeetewaarde mag nie die gegarandeerde waarde oorskry nie).

• Laastverlies: +15% toegelaat (gemeetewaarde mag nie die gegarandeerde waarde oorskry nie).
  Vervagende Verliese:

Verliese veroorsaak deur lekfluxe in strukturele komponente, geëvalueer deur hoëfrekwensiekomponeeseparasie of termiese afbeelding.

Energieeffektiwiteitsklasse en Verliesoptimering

Volgens IEC 60076-14 (Energieeffektiwiteidsriglyne vir Magtransformasies):

Totale Verliese (P total):

β: Ladingverhouding (werklike lading / bepaalde lading).

Effektiwiteitsklasse (bv. IE4, IE5) vereis dat totale verliese verminder word deur 10%~30%, bereik deur:

• Hoëdoordringbaarheid silikonstaal (vermindering van leeglasteverliese).

• Geoptimeerde windingsontwerp (minimiseer omloopstroomverliese).

Praktiese Toepassingvoorbeeld

Geval: 35kV Oliegeïmmerse Transformator (IEC 60076-7)

Bepaalde Parameters:

• Kapasiteit: 10 MVA

• Gegarandeerde leeglasteverlies: 5 kW

• Gegarandeerde laastverlies: 50 kW (by 75°C).

Toetselfde:

Leeglasteverlies: 5.2 kW (binne +15% toleransie → 5.75 kW limiet).

Laastverlies (getoets by 30°C):

Konklusie: Laastverlies oorskry tolereer? Kontroleer teen 50 × 1.15 = 57.5 kW.

VI. Algemene Kwessies en Oorwegings

Omgevingstemperatuur:

Toetse moet uitgevoer word tussen -25°C tot +40°C; korreksies benodig buite hierdie reeks.

Harmoniese Verliese:

Evalueer addisionele harmoniese verliese onder nie-sinusvormige laste volgens IEC 60076-18.

Digitale Toetsing:

Gebruik IEC 61869-kalibreerde sensore vir akkuraatheid.