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.
