Taber af forbrug i transformatorer baseret på IEC 60076

I. Definitioner af tab i IEC 6007

IEC 60076-1 (Generelle krav) og IEC 60076-7 (Belastningsvejledninger) specificerer to kerneformer for tab:

Ingen-belastningstab (P0)

Definition: Tab målt, når primærspolen er strømført med nominel spænding, og sekundærspolen er åben (domineret af kjernetab).

Testbetingelser

• Målt ved nominel frekvens og spænding (typisk sinusformet netfrekvens).

• Korrigeret til referencetemperatur (75°C for olie-dækkede transformatorer, 115°C for tørtransformatorer).

Belastningstab (Pk)

Definition: Tab målt, når sekundærspolen er kortsluttet, og nominel strøm løber gennem primærspolen (domineret af kobbertab).

Testbetingelser:

• Målt ved nominel strøm og frekvens.

• Korrigeret til referencetemperatur (75°C for olie-dækkede; varierer for tørtransformatorer baseret på isolationsklasse).

II. Test og beregning af tab

Ingen-belastningstab test (IEC 60076-1 Kladde 10)

Metode

• Direkte måling ved hjælp af en effektanalyser (instrumenttab skal trækkes fra).

• Testspænding: nominel spænding ±5%, hvor den laveste værdi anvendes.

Temperaturkorrektionsformel:

Bref: Fluxtæthed ved referencetemperatur; B test: Målt fluxtæthed.

2. Belastningstab test (IEC 60076-1 Kladde 11)

Metode:

• Målt under kortslutningsimpedanstest.

• Teststrøm: nominel strøm; frekvensafvigelse ≤ ±5%.

Temperaturkorrektionsformel (for kobberspoler)

Tref: Referencetemperatur (75°C); T test: Spoltemperatur under test.

Nøgleparametre og tolerancer

Tabtolerancer (IEC 60076-1 Kladde 4.2):

• Ingen-belastningstab: +15% tilladt (målt værdi må ikke overstige garanteret værdi).

• Belastningstab: +15% tilladt (målt værdi må ikke overstige garanteret værdi).
  Straytab:

Tab forårsaget af leckageflux i konstruktionselementer, evalueret via højfrekvenskomponent separation eller termisk billedbehandling.

Energieffektivitetsklasser og tabsoptimering

Ifølge IEC 60076-14 (Energieffektivitetsvejledninger for strømtransformatorer):

Samlet tab (P total):

β: Belastningsforhold (aktuel belastning / nominel belastning).

Effektivitetsklasser (f.eks., IE4, IE5) kræver, at samlede tab reduceres med 10%~30%, opnået gennem:

• Højpermeabilitet siliciumstål (reducerer ingen-belastningstab).

• Optimeret spoldesign (minimerer viklingsstrømstab).

Praktisk anvendelseseksempel

Sag: 35kV Olie-dækket transformator (IEC 60076-7)

Nominelle parametre:

• Kapacitet: 10 MVA

• Garantieret ingen-belastningstab: 5 kW

• Garantieret belastningstab: 50 kW (ved 75°C).

Testdata:

Ingen-belastningstab: 5.2 kW (inden for +15% tolerance → 5.75 kW grænse).

Belastningstab (testet ved 30°C):

Konklusion: Belastningstab overstiger tolerance? Verificer mod 50 × 1.15 = 57.5 kW.

VI. Almindelige problemer og overvejelser

Omgivende temperatur:

Tests skal udføres mellem -25°C til +40°C; korrektioner påkrævet uden for dette område.

Harmoniske tab:

Evaluer yderligere harmoniske tab under ikke-sinusformede belastninger ifølge IEC 60076-18.

Digital test:

Brug IEC 61869-kalibrerede sensorer for præcision.